Spritzgießmaschine von der Firma Engel.

Auf der K 2022 war wieder allerhand geboten: Spritzgießmaschinenbauer wie Engel demonstrierten anhand von zahlreichen Anwendungen live vor Ort die Möglichkeiten ihrer Technologien. (Bild: Redaktion)

Nach drei Jahren hieß es nun endlich wieder Bühne frei für die Kunststoff- und Kautschukindustrie auf dem Messegelände der Landeshauptstadt Nordrhein-Westfalens. In Düsseldorf zeigte sich einmal mehr, wie wichtig der persönliche Kontakt und das physische Erleben von Innovationen sind. Grund genug also, noch einmal zurückzuschauen, was in den Messehallen geboten war.

Wie die Kreislaufwirtschaft nachhaltiger und digitaler wird

Vier Männer mit dunkelgrauen Anzügen und jeder einen grünen Werkzeugkoffer in der Hand.
Auf dem Arburg-Messestand waren die vor Ort produzierten Werkzeugkoffer ein begehrtes Sammlerobjekt. (Bild: Redaktion)

Der Spritzgießmaschinenbauer Arburg, Loßburg, etwa präsentierte seine Technologien unter den Aspekten Nachhaltigkeit, Digitalisierung und Resilienz. Insbesondere die Effizienz technologischer Lösungen gewinnen vor dem Hintergrund geopolitischer Herausforderungen nochmals an Bedeutung. Darunter fallen beispielsweise energie-, aber auch ressourceneffiziente Technologien.

„Als Maschinenhersteller verfolgen wir intensiv die Strategie hin zu mehr Ressourceneffizienz, CO2-Reduzierung und Circular Economy“, erklärte Gerhard Böhm, Arburg-Geschäftsführer Vertrieb und Service. Es sei wichtig, so Böhm, dieses Thema mit Leben zu füllen. Das Unternehmen demonstrierte beispielsweise, wie sich PIR-und PCR-Rezyklate mithilfe von Hard- und Software sowie dem neuen „AXW Control Recyclate Pilot“ und weiteren smarten Steuerungsfunktionen zu hochwertigen Produkten verarbeiten lassen. Dazu zählte auch eines der begehrten Messe-Give-Aways: Ein Werkzeugkoffer im Arburg-Design.

Messebesucher konnten sich auch ein Bild von einem automatisierten Drei-Komponenten-Allrounder Cube 1800 machen. Ausgestattet mit einem 8+8+8-fach Würfelwerkzeug inklusive Index-Drehtechnik des Partners Foboha wurde darauf ein Funktionsbauteil aus PP, TPE und POM produziert. Großen Zulauf erlebte auch die vollelektrische Packaging-Anwendung: Auf einem Allrounder 720 A mit neuer elektrischer Spritzeinheit 1300 und in der neuen Leistungsvariante „Ultimate“ wurden darauf im Spritzpräge-Verfahren dünnwandige IML-Becher mit 0,37 mm Wandstärke produziert.

Kunststoffrecycling: Der große Überblick

Mann mit Kreislaufsymbol auf dem T-Shirt
(Bild: Bits and Splits - stock.adobe.com)

Sie wollen alles zum Thema Kunststoffrecycling wissen? Klar ist, Nachhaltigkeit hört nicht beim eigentlichen Produkt auf: Es gilt Produkte entsprechend ihrer Materialausprägung wiederzuverwerten und Kreisläufe zu schließen. Doch welche Verfahren beim Recycling von Kunststoffen sind überhaupt im Einsatz? Gibt es Grenzen bei der Wiederverwertung? Und was ist eigentlich Down- und Upcycling? Alles was man dazu wissen sollte, erfahren Sie hier.

Spritzgießen mit Sonnenenergie? Klar das geht

Spritzgießmaschine in grau und rot.
Wittmann demonstrierte eine vollelektrische Spritzgießmaschine seiner Ecopower-Baureihe, die mit Gleichstrom aus Solarenergie betrieben wird. (Bild: Redaktion)

Eine Spritzgießmaschine der besonderen Art hatte auch Wittmann Battenfeld, Kottingbrunn, Österreich, im Gepäck: eine mit Gleichstrom aus Solarenergie betriebene Spritzgießmaschine. Auf der Messe wurde eine Konzeptstudie mit einer vollelektrischen Ecopower demonstriert. Gemeinsam mit Wago wurde diese zum Patent angemeldete Lösung umgesetzt. Bei der Anlage handelte es sich um eine Ecopower 180/750+, die mit einem 24-fach-Werkzeug von Wago ein Teil ihrer „Ur-Klemme“ aus flammgeschütztem Polyamid herstellte. Die Teile werden mit einem modifizierten Wittmann-Roboter WX142 in DC-Ausführung entnommen, der direkt über den Gleichspannungs-Zwischenkreis der Spritzgießmaschine versorgt wird und die überschüssige Energie bei Verzögerung der Achsen gleichermaßen in den Zwischenkreis zurückspeist.

Mit diesem Konzept können zum einen die Energiekosten durch die direkte Nutzung des Solarstroms niedrig gehalten werden, zum anderen lässt sich Gleichstrom auch gut in herkömmlichen Batterien speichern und kann somit für die Abdeckung von Stromspitzen genutzt werden. Bei Bedarf kann die Maschine auf Wechselstrombetrieb umgestellt werden. Doch auch die Möglichkeiten der Verarbeitung alternativer Materialien stieß, so Rainer Weingraber, Geschäftsführer von Wittman Battenfeld, auf großes Interesse. Insbesondere nachwachsende Rohstoffe und Rezyklate sind aufgrund der beim Verarbeiten auftretenden Viskositätsschwankungen herausfordernd zu handhaben. Mit dem Einsatz der hauseigenen HIQ Anwendungssoftware werden diese Schwankungen im Material ausgeglichen. Hierzu waren zwei Anlagen in Betrieb, die mit HIQ Flow ausgestattet waren.

Auf einer dieser Anlagen wurde ein biologisch abbaubarer Eisbecher produziert. Das dabei eingesetzte Material „Baopap“ von Hopetree besteht aus Wasser, pflanzlichen Ölen und Fetten, Stärke, pflanzlichen Verdickungs- und Quellmitteln und Naturfasern und ist frei von jeglichen Chemikalien. Die Entsorgung erfolgt über die haushaltsübliche Biotonne, wobei sich das Material nach spätestens 50 Tagen vollständig und rückstandsfrei abbauen soll. Das Material kann dem Spritzprozess direkt ohne vorherige Trocknung zugeführt werden. Auch eine Nachbehandlung ist nicht erforderlich. Auf dem Circular Economy Forum des VDMA, auf dem Freigelände, wurde dann auch ein Bio-Baustein aus Fasal auf einer Ecopower 110/350 hergestellt. Bei diesem Material handelt es sich um ein vom österreichischen Unternehmen Fasal Wood hergestelltes Compound aus Holzmehl und Post-Industrial Polypropylen von Borealis.

So wird der CO₂-Fußabdruck messbar

Monitor mit Grafiken.
Krauss Maffei zeigt ein Monitoringsystem für die Visualisierung des CO2-Fußabdruckes. (Bild: Krauss Maffei)

Mit seinen Technologien unterstützt auch Krauss Maffei, München, Akteure der Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffindustrie. Gemeinsam mit dem Unternehmen Motan hat man ein Monitoringsystem entwickelt, welches den CO2-Fußabdruck durchgängig visualisiert. Wie das funktionieren kann, wurde in Düsseldorf demonstriert. Beispielhaft wurden dazu medizinische Einwegartikel, in diesem Fall Kappen von Insulinpens, aus Medical PP auf einer PX 200 Med spritzgegossen, vor Ort geschreddert und in einem Zweischneckenextruder vom Typ ZE 28 Bluepower mit bis zu 30 % Glasfasern, Haftvermittler und Flüssigfarbe versetzt.

An einer weiteren Spritzgießmaschine, einer Powermolding 1300, wurde das erzeugte Compound zu einem automobilen Frontendträger verarbeitet. Wie sich nun ein variierender Rezyklatanteil auf den CO2-Fußabbdruck dieses spritzgegossenen Bauteils auswirkt, konnten Messebesucher vor Ort spielerisch beobachten. Mittels Schiebereglern konnte der Rezyklatanteil im Material, der Emissionsfaktor des verbrauchten Stroms bei regenerativer Energieerzeugung oder bei Kohleverstromung sowie die jährlichen Produktionsstunden verändert werden. Über Schaltflächen ließen sich bei der Berechnung zusätzliche Optionen, wie der energieoptimierte Bluepower-Antrieb, eine thermische Isolierung der Plastifizierung sowie des Extruders oder der Eco-Button zu- beziehungsweise abschalten.

Hier wird recyceltes PET für Dünnwandbehälter verarbeitet

Mehrere durchsichtige Kunststoffbehälter mit grünem Aufdruck.
Wie sich Dünnwandbehälter aus recyceltem PET verarbeiten lassen, demonstrierte Engel. (Bild: Redaktion)

Wie sich erstmalig aus recyceltem PET (rPET) Dünnwandbehälter in einem Prozessschritt direkt auf einer Spritzgießmaschine verarbeiten lassen, das zeigte Engel, Schwertberg, Österreich. Eingesetzt wurde dafür eine E Speed-Spritzgießmaschine mit neu entwickeltem Spritzaggregat. Die da-rauf produzierten transparenten 125-Milliliter-Rundbehälter weisen eine Wandstärke von 0,32 mm auf. PET ließ sich bislang lediglich zu dickwandigen Teilen verarbeitet im Spritzguss verarbeiten. Herzstück der Produktionszelle mit integriertem Inmould-Labeling ist die Spritzgießmaschine Engel E Speed 280/50. Die Hybridmaschine mit elektrischer Schließ- und hydraulischer Spritzeinheit wurde gezielt für den Dünnwandspritzguss entwickelt. Die neue High-Performance-Spritzeinheit erreicht bei der Verarbeitung kleiner Schussgewichte und starken Wandstärke-Fließwegverhältnissen Einspritzgeschwindigkeiten von bis zu 1.400 mm pro Sekunde bei Spritzdrücken von bis zu 2.600 bar.

Unsicherheiten beeinflussen Projektlage

Beim deutsch-japanischen Maschinenbauer Sumitomo (SHI) sah man die K 2022 als einen großen Schritt hin in Richtung Normalität, wie Gerd Liebig, Vorsitzender der Geschäftsführung von Sumitomo (SHI) Demag, erklärte. Insbesondere vollelektrische Spritzgießmaschinen, wie die Schnellläufer-Spritzgießmaschine PAC-E stießen auf reges Interesse. „Wir konnten einen hohen Anteil an Kontakten mit Kaufentscheidern dokumentieren, während der Anteil des so genannten Laufpublikums am Wochenende und generell recht gering war. Vor allem aus Asien und speziell China und aus Russland war die Zahl der Besucher sehr überschaubar“, wie der Geschäftsführer verrät.

Mit Blick auf die unterschiedlichen Anwenderbranchen zeichnete Liebig ein differenziertes Bild. „Auch wenn aktuell die Unsicherheiten dominieren, ist die Projektlage bei Elektronik sehr stark und bei Verpackungen, Medizintechnik und Konsumwaren auf gutem Niveau. Der Automobilbereich ist eher schwach, aber entgegen der dramatischen Stimmung und der enormen Verunsicherung gibt es trotzdem noch Projekte.“ Das vor der K 2022 prognostizierte Drohszenario bezüglich einer schlechten Investitionsneigung konnte der Geschäftsführer indes nicht bestätigen: „Die Stimmung war zum Teil verhalten kritisch, aber dennoch sind neue Projekte da.“

Mit Effizienz gegen hohe Energiekosten

Vollelektrisch ging es auch bei Ferromatik Milacron, Teningen, zu. Mit der EQ 180 und der EQ 110 konnten gleich zwei vollelektrische Spritzgießmaschinen in Aktion erlebt werden. „Unsere Servo-Spritzgussmaschinen verbrauchen weniger Energie als vergleichbare Modelle“, sagt Peter Kochs, Director Sales & Business Development Europe bei Ferromatik Milacron. Ähnlich wie bei einem Hybrid-Pkw werde Energie in die Stromversorgung zurückgespeist. Das optimiere den Energieverbrauch und senke zudem die Wärmebelastung in den Fertigungsbetrieben. Maschinenseitig an Bord ist das intelligente adaptive Imflux-Modul. Es gleicht häufige Betriebsprobleme mithilfe adaptiver Prozessteuerung aus und erkennt, wenn sich Bedingungen während der Produktion ändern und kompensiert solche Prozessschwankungen automatisch.

Am Messestand wurde auf einer EQ 180 dann aus PCR PP Rezyklat eine Crinkle Box gefertigt. Beim Rezyklat für ihre Live-Applikationen setzte das Unternehmen auf Material von „Der Grüne Punkt“. Bei Dr. Boy, Neustadt-Fernthal, waren die Energieeffizienz und die derzeit hohen Energiekosten, aber auch die Nachhaltigkeit von Produktionsprozessen ebenfalls bestimmende Faktoren des Messeauftritts. Technologische Lösungen im Spritzgießen fanden Messebesucher in Form der energieeffizienten Spritzgießautomaten der E-Baureihe im Schließkraftbereich von 63 bis 1.250 kN. Eine noch effizientere Lösung wurde mit der neuen Boy XS E präsentiert, die zugleich auf der K-Messe ihre Premiere feierte. Die neue Maschine verfügt über einen Servo-Antrieb sowie zwei wählbaren Schließplattenkonfigurationen. Optional ist eine Höhenverstellung der Spritzeinheit für dezentrales Anspritzen verfügbar.

 

Update für bewährte Technologien

Teil der Messe war auch der Spritzgießmaschinenhersteller Haitian International mit seinen weiterentwickelten Modellen der Spritzgieß-Baureihen Mars und Jupiter. Präsentiert wurde die Mars K-Serie mit einer speziell angepassten Spritzeinheit inklusive integriertem Direktdruckspeicher, einer Einspritzleistung bis 1.000 mm/s sowie einigen weiteren Neuerungen für noch kürzere Zykluszeiten. Bei der Maschine handelte es sich um eine spezielle Packaging-Ausführung, die in Düsseldorf ihre Europapremiere feierte.

Auch die Großmaschinen der Haitian Jupiter-Serie mit Zwei-Platten-Technologie mit einer Schließkraft von bis zu 66.000 kN wurde in der nun dritten Technologie-Generation präsentiert. So verfügen diese etwa über energieeffizientere Servoantriebe in Form der neuesten Motorengeneration der Konzernsparte Haitian Drive Systems. In Bewegung sahen Besucher des Haitian-Messestandes eine MA 4500 K Spritzgießmaschine, auf der Dünnwandteile in Form eines Food Containers samt Deckel mit insgesamt 25 g Spritzgewicht produziert wurden. Auf einer Spritzgießmaschine vom Typ JU 4500 mit etablierter Zwei-Platten-Technologie wurden zudem Transportboxen für Avocados mit einem Teilgewicht von 480 g aus regranuliertem HDPE, gemischt mit geschredderten Tetrapak-Flakes, gefertigt.

Diese Spritzgießmaschinen feierten ihre Messepremiere

Erstmals auf der K-Messe vertreten war der chinesische Spritzgießmaschinenhersteller Tederic, zusammen mit dem Maschinenbau-Start-up Plastivation, München, welches als offizielle Handelsvertretung auf der Messe vertreten war. Insgesamt drei Spritzgießmaschinen aus der Neo Series konnten Fachbesucher in Düsseldorf unter die Lupe nehmen. Besonderer Fokus lag auf der Präsentation der Mehrkomponenten-Spritzgießmaschine Neo·M1120s, die in Asien bereits den ‚Industry-Innovation-Award‘ erhalten hat. Im Spritzprägeverfahren wurde darauf eine hochglänzende B-Säule für automobile Anwendungen produziert. Bestehend aus ABS und PMMA wog das Bauteil 220 g und ist um 40 % leichter als Glas.

Ebenfalls in Bewegung war eine elektrische Kniehebel-Spritzgießmaschine vom Typ Neo·E208c mit integrierter Servohydraulik. Mit einer Schließkraft von 208 t wurden darauf Pipetten für medizinische Anwendungen produziert. Biologisch abbaubare Teller wurden auf einer Universal-Kniehebel-Spritzgießmaschine Neo·T160 mit einer Schließkraft von 160 t realisiert. Mit ihren Spritzgießtechnologien will das Unternehmen weitere Alternativen, auch im Hinblick auf energieeffiziente, nachhaltigere Verarbeitungslösungen, bieten. Für Bengt Schmidt, CEO Plastivation, sind Themen wie Energieeffizienz und Nachhaltigkeit Teil der Unternehmensphilosophie. Das spiegele sich auch in der Technologie wider. „Es ist uns wichtig, diese Themen aktiv anzugehen“, betonte dieser.

Man mit Anzug, weißem Hemd und kurzen grauen Haaren.
Der Gründer und CEO von Plastivation, Bengt Schmidt, präsentiert eine automobile B-Säule aus ABS und PMMA. (Bild: Redaktion)

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