Effiziente Massenproduktion von Präzisionsbauteilen aus LSR

Schirmventile finden in einem sehr breiten Spektrum Einsatz. Was alle Anwendungen eint, sind die sehr hohen Anforderungen an die Prozesskonstanz in der Spritzgießproduktion, denn die Präzision der Kleinbauteile ist sicherheitsrelevant. Am Messestand wird eine Produktionszelle präsentiert, die Schirmventile mit einem Schirmdurchmesser von 7 mm produziert. Sie kombiniert eine E-Victory-Spritzgießmaschine und digitale Assistenz mit der Werkzeug- und Dosiertechnik des Eberstalzeller Unternehmen. Produziert wird in einem 64-fach-Werkzeug vollständig automatisiert mit einem Engel-Easix-Knickarmroboter und einem integrierten Vision-Control-System für die 100-Prozent-Qualitätskontrolle.

Mit holmloser servohydraulischer Schließ- und elektrischer Spritzeinheit sind die Spritzgießmaschinen dieser Baureihe für Präzisionsanwendungen mir LSR besonders geeignet. Die elektrische Spritzeinheit sichert ein hochpräzises Einspritzen. Zudem unterstützen die konstruktiven Merkmale dieser Bauart ein gratarmes, nacharbeitsfreies Verarbeiten niedrigviskoser Materialien. Die bewegliche Aufspannplatte folgt während des Schließkraftaufbaus exakt dem Werkzeug, womit eine hohe Plattenparallelität erreicht wird. Die Force Divider sorgen dafür, dass die Schließkraft gleichmäßig über die gesamte Aufspannfläche verteilt wird. Auch bei großen Mehrkavitätenwerkzeugen werden die außenliegenden Kavitäten mit der gleichen Kraft zugehalten wie die innenliegenden.

Eine hohe Präzision der Maschinenbewegungen allein reicht jedoch nicht aus. Wenn das Rohmaterial Chargenschwankungen unterliegt oder sich die Umgebungsbedingungen, zum Beispiel wetterbedingt, verändern, spielt die Digitalisierung ihre Trümpfe aus. Ausgerüstet mit dem intelligenten Assistenzsystem IQ Weight Control aus dem Inject-4.0-Programm des Schwertberger Unternehmens analysiert die Spritzgießmaschine kontinuierlich das Einspritzprofil und justiert bei Abweichungen vom Referenzzyklus die qualitätsrelevanten Prozessparameter noch im selben Zyklus nach.

Die holmlose Spritzgießmaschine verfügt über eine sehr gute Zugänglichkeit und Platz im Werkzeugbereich. Beim Einsatz von Mehrkavitätenwerkzeugen können oft kleinere Maschinen eingesetzt werden, als es die Werkzeuggröße herkömmlich erfordern würde. Dies hält sowohl die Investitions- als auch die Betriebskosten niedrig. Gleichzeitig steigt die Flächenproduktivität.

Der Knickarmroboter sichert seitens der Automatisierung eine optimierte Flächenausnutzung und benötigt auch nach oben nur wenig Platz. Er verbindet die Spritzgießmaschine mit der kamerabasierten Qualitätskontrolle und der Austaktstation und passt sich flexibel an, wenn nachträglich weitere dem Spritzgießprozess vor- oder nachgelagerte Prozesseinheiten integriert werden sollen.

Das 64-fach-Werkzeug wurde mit einer Entformvorrichtung ausgeführt, damit die Bauteile vom End-of-arm-Tooling des Roboters einfach und schnell aufgenommen werden können.

Für eine hochpräzise Regelung der Füllmenge sind die Kaltkanäle im Werkzeug mit elektrischen Nadelverschlusssystemen ausgerüstet. Mit der Timeshot-Technologie von Nexus wird die Füllmenge über die Einspritzzeit gesteuert, wobei auch bei sehr großen Werkzeugen mit bis zu 128 Kavitäten jede Kavität einzeln geregelt werden kann.

Das LSR-Dosiersystem Servo Mix X20, das ein luftfreies Dosieren von Flüssigsilikon gewährleistet, wurde ebenfalls gezielt für den Einsatz auf kleinster Stellfläche entwickelt. Es ist über OPC UA mit der Spritzgießmaschine und dem MES Authentig von TIG, Rankweil, Österreich, vernetzt. Dies sichert die Prozessdatenüberwachung und lückenlose Rückverfolgbarkeit bis auf die Ebene einzelner Kavitäten.

Es ist das erste Mal, dass Engel die Vernetzung von Spritzgießmaschine und LSR-Dosiereinheit über OPC UA entsprechend Euromap-82.3-Standard live auf einer Messe demonstriert.

K 2022: Halle 15, Stand C58

Quelle: Engel