Beim Thema Nachhaltigkeit fällt der Auswahl der optimalen Spritzgießmaschine eine Schlüsselrolle zu. Dabei sind die vollelektrischen Spritzgießmaschinen im Vergleich zu hydraulischen Anlagen deutlich energieeffizienter. Das bestätigt sich bei der am Messestand präsentierten Packaging-Anwendung, die auf einer Toyo Si-450-6s mit 450 t Schließkraft läuft. Die konstante Materialversorgung gewährleisten Produkte des Peripheriespezialisten Digicolor, wohingegen die seitliche Entnahme der Kunststoffteile ein Campetella-Roboter übernimmt. Hier steht die Geschwindigkeit in Kombination mit dem niedrigen Energieverbrauch im Mittelpunkt. Die Maschine produziert auf einem 2-Fach-Werkzeug einen Food-Container mit 0,55 mm Wandstärke aus jeweils 41,9 g PP bei einer Zykluszeit von 4,5 s. Dafür wird bis zu 70 % weniger Strom eingesetzt als bei hydraulischen Maschinen üblich.
Ziel ist der möglichst geringe Energieeinsatz
Das in sich stimmige Maschinenkonzept ist darauf ausgelegt, möglichst wenig Energie einzusetzen. Die Maschine benötigt – abgesehen vom minimalen Verbrauch ihrer Steuerung – immer nur dann Energie, wenn sie sich auch bewegt. Ist die Zuhaltekraft aufgebaut, hält in der Maschine das doppelt V-förmige Kniehebelsystem hinter der beweglichen Platte die Kraft aufrecht, ohne dass weiter Energie zugeführt wird. Bei den hydraulischen Modellen muss der Druck des Hydrauliköls immer wieder von der Pumpe aufgebaut und gehalten werden. Zudem wird das Entstehen unerwünschter Abwärme bereits im Ansatz vermieden. Damit wird es den Maschinenbauern möglich, auf aktive Kühlmaßnahmen weitestgehend zu verzichten.
Transportbox - in nur 20 Sekunden spritzgeprägt
Auch die Produktion einer hochwertigen Transportbox mit Stapelrand, die auf dem Messestand gezeigt wird, weist mit ihren 0,25 kW/kg verarbeitetem Kunststoff einen sehr geringen Energieverbrauch aus. Rund 0,16 kW davon sind als physikalische, nicht weiter reduzierbare Konstante für das Aufschmelzen der Kunststoffmasse notwendig. Bleiben also gerade einmal 0,09 kW für den Betrieb der Maschine selbst. Per Spritzprägen wird die Transportbox, die eine Stellfläche eines DIN A4-Blattes hat und rund 400 g wiegt, auf einer vollelektrischen Toyo Si-350-6s mit 350 t Schließkraft hergestellt. Die Box entsteht in einer Stammform mit Wechseleinsatz und Moldmasters-Heißkanal. In nur 20 Sekunden wird die Transportbox spritzgeprägt, von einem Sepro-Roboter 5X-25 entnommen und vollautomatisch in zwei Schritten per Heißprägen in einer Heißprägemaschine der Baier Maschinenfabrik veredelt und auf dem Förderband bereitgestellt.
Spritzprägen ermöglicht besonders dünnwandige Produkte
Die schnelle Zykluszeit liegt unter anderem am gewählten Spritzgießverfahren ‚Spritzprägen‘ und den direkt geregelten elektrischen Servoantrieben. Beim Spritzprägen bleibt das Werkzeug während des Einspritzens zunächst einige Zehntelmillimeter geöffnet und schließt erst kurz bevor die Schmelze den Trennbereich erreicht. Dabei füllt sich die Kavität leichter und mit deutlich geringerem Einspritzdruck. Zu diesem Zeitpunkt im Prozess ist der Großteil der Schmelze bereits in der Kavität. Beim Schließen des Werkzeugs wird die Kavität vollständig befüllt und das Material gleichmäßig verprägt. So entsteht eine sehr homogene Dichte im Werkstoff, die deutlich homogener als beim konventionellen Spritzgießen ist. Das Spritzprägen ermöglicht ein besonders dünnwandiges Produkt: Mit ihrer mittleren Wandstärke von gerade einmal 1,8 mm ist die Transportkiste trotzdem sehr stabil. Die Stabilität der Box bringt das verwendete Recyclingmaterial Recopound mit. Der recycelte Werkstoff kommt von Leonhard Kurz, einem Spezialanbieter für Dünnschichttechnologie.
K 2022: Halle 13, Stand B77
Quelle: Deckerform
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