Acht Unternehmen wurden am ersten Tag der K-Messe mit dem TecPart-Innovationspreis 2022 ausgezeichnet, eines davon doppelt und ein weiteres sogar dreifach.

Auf der K 2022 verleiht der GKV/TecPart elf Mal seinen Innovationspreis

Automatisierungszellen

Automatisierungstechnik

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Doriat, Clemens, Dr.

Schaumspritzgießen

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Automatisierungskomponenten

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Warmformen / Thermoformen

Spritzgießsimulation

Software

Simulation

Elastomer-Spritzgießen

Montagelinien

Montagetechnik

Montage

Montage-Spritzgießen

Ultraschallschweißen

Verbindungstechnik Verfahren

Thermisches Fügeverfahren

Dreidimensionale Puzzles

Als sich bei einem Schlafdiagnosesystem in der Praxis herausstellt, dass sich eine Kunststoff-Steckverbindung zu leicht löst, steht fest, dass eine konstruktive Anpassung nötig ist. Ein Hilfsrahmen löst das Problem pragmatisch und zugleich effizient.

Was tun, wenn die Steckverbindung die Anforderungen nicht erfüllt? Der Hilfsrahmen mit und ohne Platine und eingebaut im Gerätegehäuse.

Anschlusstechnikspezialist konfektioniert robuste Steckverbindung für bestehendes Gerät

Medizintechnik

Entwicklung / Konstruktion

Maker

Steckverbinder

Elektromechanik

Silikonkautschuk

Kunststoff Werkstoffe

Kautschuk / Elastomere

Medizinprodukte

Produktentwicklung(sprozess)

Qualitätsmanagement

Gehäuse gerettet – Kosten gespart

LSR Optiken haben eine breite Palette von Anwendungen aufgrund ihrer optischen Brillanz, der Möglichkeit, Hinterschnittgeometrien zu produzieren, und nicht zuletzt auch der wettbewerbsfähigen Preise. Die adhäsive Oberfläche, die fast nicht zu reinigen ist, macht die LSR-Teile jedoch anfällig für Verschmutzungen. Diese Eigenschaft setzt dem Einsatz der Technologie klare Grenzen. In einem Gemeinschaftsprojekt versuchen Wilhelm Weber und das Fraunhofer IFAM diese Grenzen aufzuheben.

Die eine Hälfte der Platine wurde VUV-bestrahlt, die andere beschattet. Danach wurde gleichmäßig Normstaub auf die Platine aufgetragen und (in aufrechter Position) einmal abgeklopft. Auf der unbehandelten Fläche bleibt der Staub haften, auf der behandelten fällt er ab

Oberflächenmodifikation von LSR-Bauteilen verhindert störende Anhaftungen

LED / OLED-Systeme und Faseroptik

Lichttechnik

Oberflächentechnik

Staub und Verschmutzungen  ohne Chance

Gemeinsam mit seinem Kunden Bartenbach entwickelte der Silikon-Spezialist Starlim/Sterner eine neuartige Vorsatzoptik für LED-Lampen, die für eine homogene Lichtverteilung über alle Strahlungswinkel sorgt.

Die Vorsatzoptik aus Silikon umfasst den LED-Chip

16:9

Spritzgießspezialist und Lichtdesigner entwickeln gemeinsam Bauteil für LED-Lampen

Zielgenaue Ausleuchtung mit hochtransparentem Silikon

Wittmann Battenfeld stellt mit der Fertigung eines Stützrings mit einer mikrometerdünnen Silikonmembran seine Kompetenz in gleich zwei Disziplinen unter Beweis: der Verarbeitung von Flüssigsilikon einerseits und der Herstellung von qualitativ hochwertigen Kleinstteilen andererseits.

LSR-Verarbeitung im Mikrospritzgießen

Mikrospritzgießen

Bauteil mit interdisziplinärem Anspruch

Was tun, wenn die Nachfrage nach anspruchsvollen Kunststoff-Hybridbauteilen permanent steigt und der eigene Produktionsstandort erheblichen Platz- und Personalrestriktionen unterliegt? Ein Automobilzulieferer setzt auf eine intelligent verkettete Anlage mit zwei Spritzgießmaschinen und sechs Robotern – und fährt gut damit.

Sämtliche Be- und Entladeprozesse an der 2K-Spritzgießmaschine fallen in den Aufgabenbereich des Sechsachsers Motoman GP50, an dem ein 36 kg schweres Dreifach-Greifsystem montiert ist.

Hochautomatisierte Produktion von mehreren Millionen Steckern

Handhabungsroboter

Industrieroboter

Scara-Roboter

Rundtakttische

Spritzgießmaschinen

Multiaxialroboter für die Kunststoffverarbeitung

Handling, Handhabungstechnik

Knickarmroboter

Intelligent verkettet und durchgängig automatisiert

Industrie 4.0, Leichtbau und Kombinationstechnologien – so lassen sich die aktuellen Trends und Herausforderungen zusammenfassen, die sich in den letzten Jahren in vielen verfahrenstechnischen Entwicklungen im Spritzgießen widerspiegeln. Die Aussteller zeigen in ihren Ankündigungen für die kommende K-Messe, dass sie auch weiterhin auf diese Themen setzen. 

Spritzgießverfahren zwischen Industrie 4.0, Leichtbau und Kombinationstechnologien 

Industrie 4.0

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Spritzgieß-Sonderverfahren

Spritzprägen

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

Hybridtechnik

Reinraumsysteme / -technik

Reise mit bekanntem Ziel 

Wie kann Digitalisierung konkret zur Ressourcenschonung und Steigerung der Produktionseffizienz beitragen? Die Antwort gibt Arburg auf der K 2022 mit Beispielen für eine hoch vernetzte, digitalisierte Fertigung.

Im arburgGreenworld-Pavillon des VDMA Circular Economy Forums fertigt ein Allrounder 370 A mit Rezyklat-Paket „Greenline“-Dübel von Fischer.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

kunststoffe.de

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Energieeffizienz

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Kreislaufwirtschaft

Nachhaltigkeit dank Digitalisierung

Die Vorankündigungen im Bereich Spritzgießen lassen vermuten, dass sich die Entwicklungen der letzten Jahre fortsetzen. Dazu zählen die zunehmende Digitalisierung der Spritzgießfertigung sowie die Zusammenführung verschiedenster Kompetenzen in hochintegrierten Fertigungszellen. Im Fokus steht nicht mehr nur die Maschine allein, sondern die optimale Systemlösung, die das Werkzeug und eine individuell gestaltete Peripherie in der digitalen und realen Welt integriert. 

Fakuma 2018: Spritzgießen vernetzt und integriert 

Steuerungen (Hardware und Software)

ERP-Systeme

Treibmittel

Temperiertechnik

Die kommunikative Maschine 

Die Yizumi Germany GmbH, Aachen, wurde 2017 als Tochterunternehmen des chinesischen Maschinenbauers Guangdong Yizumi Precision Machinery Co., Ltd. als Entwicklungszentrum gegründet, um das Forschungs-, Lieferanten- und Kundennetzwerk auszubauen und zu stärken. Die aktuellen Entwicklungsthemen spiegeln sich in den Exponaten wider. 

Das DCIM-Verfahren ermöglicht das Compoundieren auf der Spritzgießmaschine (© Yizumi) 

Yizumi auf der K 2019 

Polyurethan

Inserttechnik

Compoundieren

Spritzgießen und Compoundieren kombiniert 

Mit insgesamt 18 Exponaten, davon elf auf dem eigenen Stand, stellt die Dr. Boy GmbH & Co. KG, Neustadt-Fernthal, fast ihr komplettes Maschinenportfolio vor, zudem eine alternative (platzsparende) Positioniermöglichkeit ihres erfolgreich eingeführten Linear-Handlinggeräts LR 5 auf einer Spritzgießmaschine. Auf dem größten Messestand der Firmengeschichte beruft sich der Maschinenbauer einerseits auf seine Kernkompetenzen in der Umspritztechnik, im Mikrospritzgießen sowie in der Verarbeitung von Elastomeren und Silikonen. Ein anderer Schwerpunkt wird das Thema Nachhaltigkeit sein. In fünf Anwendungen werden biobasierte sowie recycelte Materialien auf Boy-Spritzgießautomaten verarbeitet. 

EconFluid, ein Hydrauliköl mit optimierter Viskosität, hat in Langzeitversuchen den Energieverbrauch der Spritzgießautomaten nennenswert reduziert (© Dr. Boy) 

Dr. Boy auf der K 2019 

Fitnesskur für die Hydraulik 

Die Produktion von Mehrkomponenten-Bauteilen ist eine der Spezialitäten der GS Kunststofftechnik. Dabei stellt das Unternehmen immer wieder fest, dass es sich mit zwei kleinen Maschinen wirtschaftlicher arbeiten lässt als mit einer großen – so wie bei der Fertigung einer Haube für einen manuellen Seifenspender.

Manueller Dosierspender „Nexa Compact“ für 750-ml-Flaschen mit Flüssigseife: In das Gehäuse der Kunststoffhaube sind drei transparente Fenster eingesetzt; auf der Vorderseite für ein Kundenlabel sowie an den beiden Seiten zur Kontrolle des Füllstands.

Ein Anwendungsbeispiel zeigt, wann zwei kleinen Spritzgießmaschinen wirtschaftlicher arbeiten als eine große.

Kleine Werkzeuge auf Spritzgießmaschinen mit niedrigen Schließkräften

Schneller und günstiger auf zwei Maschinen

Die K 2019 in Düsseldorf wurde ihrem Anspruch, die Leitmesse für Kunststofftechnik zu sein, wieder einmal gerecht. Zumindest im Bereich Spritzgießen gab es Weltneuheiten – wenn man genau hingesehen hat.

Bild 1. Smart Operation – die Maschine wird mit nur noch vier Knöpfen bedient

Spritzgießtrends auf der K 2019

Smart Factory

Spritzgießmaschinen, allgemein

Fließpressen

Handling, Handhabungstechnik für die spanende Fertigung

Linearroboter für die Kunststoffverarbeitung

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Ressourcenmanagement

Produktion

Mit digitaler Assistenz  zur technischen Exzellenz

Mit einer Flüssigsilikon-Anwendung auf einer Boy XS hat sich die Dr. Boy GmbH & Co. KG auf der Deutschen Kautschuk Tagung (DKT) Ende Juni in Nürnberg präsentiert.

Mit dieser Silikoneinheit als Sonderausstattung für die Boy XS wurden die medizinischen Spritzenstopfen gespritzt.

Spritzgießautomat mit spezieller Silikoneinheit

Nach einem Jahr erzwungener „Fakuma-Pause“ kündigt Wittmann Battenfeld als Highlight der diesjährigen Messe die neue servohydraulische Maschine SmartPlus an. Sie soll sich durch ein hohes Maß an Wirtschaftlichkeit, Energieeffizienz und Wiederholgenauigkeit auszeichnen.

Die neue Maschine SmartPlus ist mit der Software HiQ Flow und dem Condition Monitoring System CMS-Light ausgestattet

Messe Fakuma

Servohydraulisch, vollelektrisch, digitalisiert

Vorzüge mit Hindernissen: 2K-Spritzgießen mit zwei verschiedenen Silikonen

Sie ist so etwas wie die Diva im Mehrkomponenten-Spritzgießen. Doch weiß man erst einmal, wie man mit ihrem fordernden Naturell umgehen muss, kehrt sie ihre schönen Seiten hervor. Die Rede ist von der Mehrkomponententechnik, bei der zwei Silikone miteinander verbunden werden.

Es ist ein anspruchsvolles Unterfangen, einen thermoplastischen Kunststoff mit Silikon zu verbinden. Kombiniert man allerdings zwei Silikone zu einem Bauteil, erreichen die Anforderungen an das Teilehandling ein neues Level. „Das Wichtigste ist, die erste Komponente zu stützen“, erklärt Roland Angerer, Technischer Leiter bei der Rico Elastomere Projecting GmbH, die Herangehensweise. Das Unternehmen mit Sitz in Thalheim bei Wels/Oberösterreich beschäftigt sich seit fast 30 Jahren mit dem Mehrkomponenten-Spritzgießen mit Silikon und baut Werkzeuge für Kunden gleichermaßen wie für die eigene Produktion. Immer wieder setzt Rico Projekte im 2K-Silikon-Spritzgießverfahren effizient um.

„Die 2K-Werkzeugtechnik ist für Rico nicht per se die große Herausforderung. Da können wir auf langjährige Erfahrung zurückblicken“, sagt Angerer. „Heikel wird bei der Kombination zweier LSR-Typen jedoch das Teilehandling.“ Es gilt, den Erst-Spritzling nur nicht loszulassen. Oder so gut zu stützen, dass die zweite Silikonkomponente auf die erste aufgespritzt werden kann, ohne dass sich das Basisteil deformiert. Würde es sich bei der Umspritzung nur ein klein wenig verformen, entspräche das Endprodukt nicht mehr den Anforderungen. „Der komplette 2K-Prozess wird deshalb in einem Werkzeug und einer Maschine umgesetzt. Wir versuchen, das Basisteil so wenig wie möglich zu bewegen“, erklärt Angerer.

Vorteilhaft ist diese Art des 2K-Spritzgießens überdies wegen der Materialhaftung. „Dadurch, dass wir die Wege verkürzen und in einem Werkzeug produzieren, wird der ersten Komponente keine Chance gegeben abzukühlen. Wir nutzen die Wärme des Erst-Spritzlings gleich für die Vulkanisation der zweiten Komponente“, so Angerer. Außerdem gilt bei Silikon das Sprichwort „gleich und gleich gesellt sich gern“. Es haftet nämlich ohne weitere Vorbehandlung von selbst an seinesgleichen – auch bei Standardsilikonen.

Unerlässlich ist es, geeignete Materialpaarungen zu konzipieren. Die Shore-Härte der ersten Komponente muss höher sein als die der zweiten oder zumindest gleich hoch. Der Spritzgießprozess wird so angelegt, dass die härtere Komponente das Basisteil bildet, auf das aufgespritzt wird. Rico gestaltet dafür spezielle Prägeflächen, um beide Komponenten optimal miteinander zu verbinden bzw. abzudichten. Die Farben der Materialien sind dabei irrelevant, da keine Vermischung erfolgt.

Im Vergleich zu einer nachträglichen Zusammenführung zweier Einzelteile bietet das Mehrkomponenten-Spritzgießen Einsparungspotenzial. Nicht nur, dass eine nachträgliche Montage, egal ob mit Mensch oder Maschine, oftmals gar nicht möglich wäre – der Kunde spart sich obendrein Material- und Personalressourcen. Um einzelne Elemente zu konfektionieren, wäre fast immer ein drittes Bauteil nötig. „Wer bei Rico bestellt, bekommt ein fertiges 2K-Teil, bei Bedarf mit individueller Laserbeschriftung oder kundenspezifischer Verpackung“, so Angerer.

2K-Produkte aus reinem Silikon haben den Vorteil, dass sie sowohl die notwendige Stabilität als auch die geforderte weiche Funktionskomponente beinhalten. Beliebte Anwendungsgebiete sind jene, in denen das Produkt mit dem menschlichen Körper in Berührung kommt und weiche Materialien erwünscht sind. Dies ist zum Beispiel bei Atemschutz- oder Apnoemasken der Fall. Für einen Kunden aus der Life-Science-Industrie fertigte Rico ein 2K-Werkzeug für einen Voll-Silikon-Gehörschutz (Bild), der in einer Materialkombination mit 70 plus 30 Shore produziert wird.

Abschließend geht Roland Angerer noch auf den Unterschied zwischen 2K-Spritzgussteilen aus zwei Silikonen und solchen aus Thermoplast und Silikon ein: „Mit einem Thermoplast ist das Teilehandling einfacher.“ Da Thermoplast von Grund auf hart sei und den nötigen Widerstand biete, gebe es keine Probleme beim Umsetzen. Es sei wesentlich schwieriger, ein Silikonteil ohne Deformation zu greifen, es wieder in Position zu bringen und zu umspritzen.

Reine Silikon-Werkzeuge sind darüber hinaus, unter anderem wegen der Notwendigkeit eines zweifachen Kaltkanals, aufwendiger. Angespritzt wird bei beiden 2K-Varianten immer direkt, mit Nadelverschluss oder offenem System. Die Kavitätenzahlen hängen bei einer LSR+LSR- ebenso wie bei einer TP+LSR-Kombination stark von der Formteilgröße und -geometrie ab. Außerdem sind die benötigten Schließkräfte der Spritzgießmaschine relevant. Rico setzte für mehrere Kunden bereits 2K-Spritzgießwerkzeuge mit 96+96 Kavitäten für die Produktion eines Thermoplast-Silikon-Verbundteils um.

RICO Elastomere Projecting GmbH 

https://www.rico.at

Ausgabenartikel KU7-21

Für einen Life-Science-Kunden fertigte Rico ein 2K-Werkzeug für einen Voll-Silikon-Gehörschutz in der Materialkombination 70 und 30 Shore

Roland Angerer, Technischer Leiter bei  Rico: „Wir versuchen, das Basisteil so wenig  wie möglich zu bewegen“

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<b>Sonja Kirner</b> ist im Marketing Management der Rico Elastomere Projecting GmbH, Thalheim/Österreich, tätig.