Während der vergangenen Monate haben sich viele firmeninternen Abläufe und Entwicklungsprozesse verlangsamt und auch verändert. Trotz allem ist die Zeit nicht stehen geblieben, auch nicht in der Spritzgießtechnik. Dabei haben vor allem zwei Themen die Diskussion und Entwicklung geprägt: Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft. Nachfolgend einige Beispiele von Entwicklungen und Projekten, die das untermauern.

In die durchgehend 3D-geformte Instrumentenblende sind zwei Displays nahtlos integriert

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Innovatives Spritzgießen in Zeiten der Pandemie

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Schaumspritzgießen

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Steuern, Regeln

Software

Mehrkomponenten-Spritzgießen

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

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzprägen

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Spritzgieß-Sonderverfahren

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Spritzgießsimulation

Simulation

Machine Learning

Datenanalyse

Schnecken und Plastifiziersysteme

Spritzgießmaschinen

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Lasermarkieren

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Inline- / Online-Messsysteme

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Kreislaufwirtschaft

Hinterm Horizont geht’s weiter

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)

Handling, Handhabungstechnik

ERP-Systeme

Treibmittel

Elastomer-Spritzgießen

Temperiertechnik

Reinraumsysteme / -technik

Die kommunikative Maschine 

Die Weltleitmesse K hat in diesem Jahr erstmals auf breiter Front praktikable Lösungen für eine höhere Ressourceneffizienz aufgezeigt. Ein erster Streifzug übers Messegelände.

Wie sich Rezyklate mit digitalen Helfern prozesssicher verarbeiten lassen, offenbarte die K 2022 den Besuchern anhand zahlreicher Praxisbeispiele.

Doriat, Clemens, Dr.

Solar / PV

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Instandhaltung

Automatisierungstechnik

Energieeffizienz

Digitalisierung

Kunststoff-Rezyklat

Silikonkautschuk

Kautschuk / Elastomere

Compoundieren

Geht doch

Die Digitalisierung kommt zur rechten Zeit. Mehr und mehr entpuppen sich smarte Lösungen als Geburtshelfer ressourcenschonender Technologien und Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft. Digitale Assistenten für Prozessregelung und -bewertung sind längst Standard, und auch Messeaussteller ziehen einen besonderen Nutzen aus der Digitalisierung.

„Augmented Reality“ eingeblendet: Temperaturen der Schneckenzylinder-Regelzonen von  der Einzugszone bis zur Düse (beginnend rechts), sowie Animation des zukünftigen Programmablaufs

Trendige Spritzgießanwendungen auf der Fakuma 2021

Digitaler Zwilling

Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft

Über 60 Teilnehmer konnte die Wirth Werkzeugbau GmbH zu ihren Innovationstagen im September begrüßen. Im Zentrum des Programms stand das thermoplastische Schaumspritzgießen – mit einer besonderen Neuheit bei den Maschinenvorführungen.

Geschäftsführer Werner Wirth mit dem im Endlos-Sandwich-Spritzgießen hergestellten Ski

Bei den Wirth-Innovationstagen heißt es „Wissen und Technik live erleben“

Dynamische / variotherme Temperierung

Heißkanalsysteme

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Werkzeugbau mit Anwendungstechnik

Klappern gehört zum Handwerk. In der Vergangenheit haben Handwerker auf Märkten mit hölzernen Klappern auf sich aufmerksam gemacht. Auch die Industrie heute versucht ihren Entwicklungen Gehör und Akzeptanz zu verschaffen, z. B. auf Messen und in den Medien. Was hatte die Spritzgießtechnik zuletzt zu bieten, auch abseits von Industrie 4.0? Vor allem Prozessentwicklungen, die den Einsatzbereich von Kunststoffbauteilen erweitern, sowie maschinentechnische Assistenzsysteme, die zuverlässiger eine gleichbleibend hohe Bauteilqualität ermöglichen. Und dann ist da noch das große Themenfeld Temperierung. 

Neue Wege zu besonderen Bauteileigenschaften bringen das Spritzgieß-Handwerk voran 

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Klappern für die Kunststofftechnik 

In der dritten Auflage zieht die Fachmesse trotz leicht rückläufiger Aussteller- und Besucherzahlen eine positive Bilanz.

Drei Stationen, drei Komponenten: Drehtellerwerkzeug für die Bedienblende des Thermomix TM5

Die Moulding Expo entwickelt sich zum Branchen- und Ideenmarktplatz

Normalien für die Kunststofffertigung

Normalien

Normalien und Heißkanaltechnik

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Laserstrukturieren

Kaltkanalsysteme

Sensorbestückte Alleskönner

Gemeinsam mit Partnerunternehmen hat Engel ein Verfahren entwickelt, das mithilfe eines hochintegrierten Prozesses in nur einem Arbeitsschritt einbaufertige Sichtteile liefert. Zur Fakuma 2017 erweiterten die Entwicklungspartner das Einsatzspektrum der sogenannten Clearmelt-Technologie und präsentierten eine erste seriennahe Fertigungszelle für die Herstellung von Exterieur-Bauteilen fürs Automobil. 

Systempartnerschaft begleitet integrierten Clearmelt-Prozess auf dem Weg in die Serie 

Polyurethan

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Hochwertige Sichtbauteile  in einem Schritt 

Touch-Bedienung durch integrierte und gedruckte Elektronik sowie haptische Feedback-Funktionen sind genauso wie lackierte Oberflächen mit Selbstheilungseffekt eine Herausforderung für die Kunststofftechnik. Sie könnten zu immensen Fortschritten bei der Auslegung und Produktion von Kunststoffbauteilen führen. In Kombination wären die drei Techniken eine unschlagbare Lösung für Mensch-Maschine-Schnittstellen. 

Moderne Fertigungstechniken für smarte und dekorative Oberflächen 

HMI, Bedienelemente, Displays

Polycarbonat

Folien

Oberflächenveredelung

Schnittstellen zwischen Mensch  und Maschine 

Auf der Fakuma 2021 präsentiert die Plasmatreat GmbH, Steinhagen, ihre Systeme und Lösungen zur Oberflächenbehandlung mit Atmosphärendruckplasma. Dabei hat das Unternehmen auf seinem Messestand die Aktivierung und Beschichtung von Kunststoffoberflächen vor den nachfolgenden Verarbeitungsprozessen im Fokus.

Mit Openair-Plasma können Kunststoffoberflächen gezielt behandelt und die Eigenschaften der Oberflächen verändert werden

Plasmabehandlung

Reinigen und Vorbehandeln

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Kunststoffoberflächen gezielt modifizieren und neue Materialverbunde ermöglichen

Der Einsatz von Rezyklaten konfrontiert Unternehmen bei der Verarbeitung, Verklebung, Bedruckung und Etikettierung der Materialien bzw. Bauteile mit neuen Anforderungen. Die atmosphärische Plasmatechnologie hat sich hier als Schlüsseltechnologie etabliert: Oft ermöglicht sie die Nutzung von Recycling-Kunststoffen überhaupt erst.

Beim Einsatz von Openair-Plasma arbeitet der Plasmastrahl ortsselektiv und folgt millimetergenau der Bauteilgeometrie. Bei der Plasmabehandlung entsteht nur sehr wenig Wärme, sodass die behandelten Bauteile formstabil bleiben.

Atmosphärische Plasmatechnologie als Schlüssel zu mehr Ressourcenschonung

Bedrucken

Chemisches Bearbeiten (Auftragen)

Additive Fertigung

Verbesserte Verarbeitung von Rezyklaten

Jeder Brillenträger kennt es: Ein winziger Fleck auf dem Glas ruiniert das Seherlebnis. Und wenn beim Autoscheinwerfer das Licht in die falsche Richtung streut, ist das sogar sicherheitsrelevant. Die Fertigung optischer Bauteile im Spritzgießverfahren ist deshalb eine anspruchs- und verantwortungsvolle Aufgabe. Sie betrifft die gesamte Prozesskette. 

Optische Bauteile stellen hohe Anforderungen an die gesamte Prozesskette 

Kfz-Leuchten, Beleuchtung

Polyacrylate

Optik

So behält man den Durchblick 

Auf dem Stand der Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Schwaig, laufen zwei Hochleistungsmaschinen des Typs El-Exis SP mit Verpackungsanwendungen. Eine El-Exis SP 420 (Bild) zeigt mit dem "Speedprägen" – dem Prägen bei höchster Geschwindigkeit von Werkzeug- und Einspritzbewegung –, wie selbst im extremen Dünnwandbereich noch signifikante Effizienzsteigerungen erzielt werden können. Die Maschine stellt mit einem 2+2-fach-Etagenwerkzeug je Zyklus vier Schalen aus Polypropylen her. Sie nutzt dazu die Spritzprägefunktion, bei der bereits vor dem vollständigen Verriegeln des Werkzeugs Schmelze in die Kavität vorgelegt wird. Die Schließbewegung der Maschine unterstützt die Ausbreitung der Schmelze in der Kavität, reduziert den Bedarf an Einspritzdruck und damit den Schließkraftbedarf, sorgt für eine gleichmäßige Druckverteilung und mindert so auch die Eigenspannungen im Fertigteil. 

Sumitomo (SHI) Demag 

Elektrische Antriebe

Schnell, schneller, am schnellsten 

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 

Hybridtechnik

Reise mit bekanntem Ziel 

Vor dem Auftakt ihrer weltweiten Leitmesse hat sich die Kunststoffbranche mit vielen Innovationen und technischen Neuerungen für die Zukunft gerüstet. Im Fokus vieler Neuheiten steht das Internet der Dinge. So treiben insbesondere Spritzgießmaschinenhersteller die unterschiedlichen Aspekte von "Industrie 4.0" weiter voran und greifen diese in neuen Baureihen, Peripherie und Steuerung auf. 

Effizienz durch Vernetzung: die Spritzgießfertigung von morgen 

Die Spritzgießmaschine 4.0 

Zeitgemäße Spritzgießlösungen auf der K 2022, Teil 4

Ging es in den vorhergehenden Teilen unseres Messerückblicks vorwiegend um Spritzgießers neue digitale Helferlein sowie Innovationen in der Werkzeug-, Heißkanal- und Verfahrenstechnik, so widmen wir uns dieses Mal vorrangig Wegen, um Bauteiloberflächen nach Wunsch zu erzeugen. Sicher nicht nur, aber sehr oft hat man es bei solchen Vorzeigeprojekten mit Automobilbauteilen zu tun.

Mittel und Wege zu besonderen Oberflächen beim Spritzgießen wiesen die Aussteller der K 2022. Eine kleine Auswahl.

Wenn wir uns das Auto der Zukunft vorstellen, denken wir – getriggert durch zahlreiche Konzeptstudien der vergangenen Jahre – an futuristische Designs, 3D-Lichteffekte und intelligente Funktionen sowohl im Innenraum als auch im Außenbereich. Dass all das in serienfähigen Ansätzen bereits heute möglich ist, demonstrierten der Dünnschichtspezialist Leonhard Kurz und der Maschinenhersteller Engel zusammen mit weiteren Kooperationspartnern mit einem nicht nur größenmäßig beeindruckenden Exponat auf der K 2022. Die Umsetzung eines zukunftsfähigen Designkonzepts für den Automobil-Heckbereich erforderte aufgrund der komplexen Anforderungen unter anderem umfangreiche rheologische Berechnungen.

Verformen, Konturierung und Dekoration in einem Schritt

Die Prozesstechnik, die gemeinsam mit dem Kurz-Tochterunternehmen Schöfer entwickelt wurde, kombiniert die 2K-Verarbeitung eines ABS+PC und eines transparenten PMMA (Hersteller: Sabic bzw. Röhm) mit dem IMD-Verfahren (In-Mold Decoration). „Dieser besondere Materialmix mit zwei unterschiedlichen durchleuchtbaren Kunststoffen ermöglicht es uns beispielsweise, hinterleuchtete Elemente mit gezielter Lichtabschottung zu erzeugen – ganz ohne unerwünschte Lichtstreuung. Das ist die serientaugliche Antwort auf die Marktanforderungen in Bezug auf Mehrkomponententechnik“, erläutert Martin Hahn, Head of Application, Technology & Innovation der Business Area Plastic Decoration bei Leonhard Kurz, den Rahmen des Projekts.

Herzstück der Anwendung am Stand von Kurz waren eine Großmaschine Engel duo 1300 Combi M mit 13 000 kN Schließkraft und ein Wendeplattenwerkzeug (Spin Stack Mold) von Schöfer, das vom Reichle Technologiezentrum laserstrukturiert wurde und sich besonders zur Herstellung einbaufertiger Teile mit großen Abmessungen eignet. Das 1,2 m lange Bauteil – ein sogenanntes Rear-End Cover, bei dem Design und Funktionalität harmonisch miteinander verschmelzen – wurde vor den Augen der Messebesucher produziert. Tragendes Element des Pkw-Heckklappen-Moduls ist ein Rahmen aus schwarzem ABS+PC (Bild 1), mit dem im ersten Schritt ein bereits zuvor im PMD-Prozess (Print Mold Design) bedrucktes PC-Sheet hinterspritzt wird. Nach Drehung des mittleren Werkzeugblocks heizt ein IR-Strahler das IMD-Transfersystem auf (Bild 2) und zieht es mittels Vakuum in die Kavität. Nun wird das Rahmenteil im zweiten Schritt mit PMMA überflutet und gleichzeitig mit dem IMD-Lacksystem vorderseitig dekoriert.

Die Spritzgießmaschine ist exakt auf die Anwendung abgestimmt. „Für den Einsatz der Wendeplattentechnik verfügt die duo 1300 Combi M über ein zweites mitfahrendes Spritzaggregat auf der beweglichen Aufspannplatte. Die Drehung der zentralen Werkzeughälften erfolgt über einen horizontalen Drehtisch mit vertikaler Zwischenplatte“, sagt Michael Fischer, Head of Business Development Technologies bei Engel. „Ein Knickarmroboter der Baureihe Engel easix KR120 entformt die Bauteile und unterstützt zuvor beim Dekorationsschritt durch den zusätzlich aufgebauten Heizspiegel. Wir haben hier alle Komponenten inklusive der Temperiertechnik aufeinander abgestimmt, um die Produktion möglichst effizient zu gestalten.“

Auf diese Weise lassen sich sowohl dreidimensionale Bauteilgeometrien als auch Strukturen für 3D-Lichteffekte in einem einstufigen Prozess umsetzen. Hersteller profitieren von einer verringerten Fertigungskomplexität, die ohne Tiefziehen, Stanzen oder Magazinieren auskommt. „Für Verarbeiter bedeutet das eine zeit- und kosteneffiziente Produktion bei gleichzeitiger Reduktion des CO2 -Ausstoßes“, so Hahn. Zudem lasse sich das Verfahren – eine Weiterentwicklung der 2019 von Kurz vorgestellten IMD-DecoPUR-Technik, bei der das Bauteil zuletzt mit einer brillanten und selbstheilenden Polyurethanschicht überzogen wird – an kundenspezifische Anforderungen anpassen, indem man beispielsweise zusätzlich Touchsensoren integriert oder intelligente Funktionen frei miteinander kombiniert. Hahn weiter: „Unser Ziel für die Zukunft ist es, eine Fertigungsplattform für unsere Kunden zu entwickeln, die individuell auf unterschiedliche Projektanforderungen zugeschnitten werden kann.“

Packendes Design und intelligente Funktionen

Die durchgehend geschlossene Oberfläche mit ihrem großflächigen, nahtlosen Dekor und ihrem Lichtspiel (Titelbild) wirkt: „Dadurch ermöglicht das Rear-End Cover auch die Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern“, erklärt Hahn. Außerdem sei das Bauteil radarwellendurchlässig und unterstütze neueste Fahrerassistenzsysteme – bis hin zum autonomen Fahren. Mit Blick auf die aktuelle kreislaufwirtschaftliche Zeitenwende auch nicht unwichtig: Dank der sorgfältigen Materialwahl lassen sich die Bauteile später mechanisch recyceln. So können sie als Post-Industrial-Rezyklat erneut Anwendung finden.

Schonendes Einspritzen, glänzende Oberfläche

Diese Anwendung steht sozusagen Pate für einige andere mit ähnlicher Ausrichtung. So führte der Spritzgießmaschinenhersteller Tederic die Produktion einer hochglänzenden B-Säule auf einer hybriden Mehrkomponentenmaschine Neo·M1120s/e1700c e1100c vor. Das 220 g schwere Bauteil in Klavierlackanmutung wurde im Spritzprägeverfahren – bei Tederic heißt das „Coinsure“ – mit zwei einander gegenüberliegenden elektrischen Spritzeinheiten und einem auf einem horizontalen Wendetisch drehenden 2K-Werkzeug hergestellt. Dabei wird die erste Komponente PMMA nach dem spannungsarmen Einspritzvorgang im Werkzeug noch mit einem minimalen Prägehub orientiert und anschließend, nachdem der Mittelblock des Werkzeugs gewendet hat, über sechs Anspritzpunkte mit einem ABS hinterspritzt.

Die Positionsgenauigkeit der Holme beträgt laut Dr. Daniel Ammer, Vice President R&D des deutschen Vertriebspartners PlastiVation, ± 0,01 mm und sichert dem Anwender so eine hohe Dimensionsgenauigkeit der Teile. Die Position und Kraft jedes Holms wird dabei unabhängig voneinander geregelt. Der verfahrensbedingt reduzierte Werkzeuginnendruck ermöglicht es, die strengen Anforderungen für Hochglanz-Sichtteile zu erfüllen.

Am Stand von Yizumi produzierte eine Hybridmaschine UN500D1-E mit hydraulischer Schließeinheit (5000 kN) und elektrischem Spritzaggregat in einer Zykluszeit von 90 s ein Seitentürpanel, wobei das Schließen des Werkzeugs ebenfalls in zwei Phasen ablief. Der ICM-Prozess (Injection Compression Molding) trägt auch hier zu einer hohen Bauteilqualität bei. Im Unterschied zu den oben beschriebenen Anwendungen wird hier jedoch ein Folieninsert, das ein Roboter zuvor in die Werkzeugkavität eingelegt hat, mit ABS hinterspritzt. Neben der Maschine konnten die Besucher das Demobauteil im hinterleuchteten Zustand begutachten (Bild 3).

Komplexes Reflektor-Kühlkörper-Modul im Kompaktdesign

Für die Herstellung von Abblendlicht-Scheinwerfern sind gegenwärtig in der Regel sechs Teile, ebenso viele Materialien und mehrere Bearbeitungsschritte nötig. Covestro hat in Kooperation mit Lumileds, einem Branchenführer der Beleuchtungsindustrie, ein schlankes, platzsparendes Design entwickelt, das auf der LED-Technik fußt und Probleme mit dem Wärmemanagement lindert. Bemerkenswert dabei ist, dass das Modul aus nur einem Teil besteht und dafür lediglich noch drei Materialsätze benötigt werden: zwei Polycarbonattypen, die Metallisierung und das LED-Modul. „Zudem können OEM durch die Einführung eines effizienteren Fertigungsverfahrens Montagekomplexität und Herstellungskosten drastisch verringern“, sagt Rainer Protte, Head development of injection molding technologies bei Covestro.

Die auf der K 2022 am Stand von technotrans laufende Produktion des Prototyps mit integriertem LED-Modul und Kühlkörper verlangt nur zwei Bearbeitungsschritte – das Zwei-Komponenten-Spritzgießen des eigentlichen Bauteils sowie dessen Metallisierung (beispielsweise durch Sputtern). Im Spritzgießwerkzeug von Summerer Technologies wird im ersten Schritt das von einem Sechsachsroboter in die Kavität eingelegte LED-Modul per IME-Verfahren (In-Mold Electronics) mit einem wärmeleitenden Polycarbonat (Typ: Makrolon TC) umspritzt und dabei der Kühlkörper dimensionsstabil geformt. Im zweiten Schritt wird der Reflektor mit einer zweiten PC-Type (Makrolon DS) aufgespritzt. Von besonderer Bedeutung ist hier, dass der Metallisierungsprozess direkt nach dem Spritzgießen erfolgen kann, ohne dass das Kunststoffbauteil einer zusätzlichen Oberflächenvorbehandlung bedürfte.

Das 2K-Reflektor-Kühlkörpermodul ist somit ein kompaktes Bauteil (Bild 4) – das heißt: fünf Teile weniger als die konventionelle Einheit. „Damit ist das Modul mehr als 40 % leichter. Allein beim Kühlkörper haben wir eine Gewichtsreduzierung von bis zu 49 % im Vergleich zum Aluminiumguss und beim Reflektor von ca. 26 % im Vergleich zur BMC-Bauweise erzielt“, so Protte (BMC: Bulk Molding Compound). Den Grund für diese Vereinfachung beschreibt Protte so: „Durch die Verbindung der Polycarbonat-Typen Makrolon TC und Makrolon DS können Designer Formstabilität für eine gleichmäßige Fotometrie erreichen. Ganz konkret bieten diese Materialien niedrige CLTE-Werte für den linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten, die eng beieinanderliegen. Dadurch wird eine gute Formbeständigkeit bei Temperaturschwankungen in der Endanwendung erreicht. Außerdem trägt die geringe Verarbeitungsschwindung beim Spritzgießen dazu bei, den Verzug gering zu halten.“

KI-basierte Prozessüberwachung für Maschinen und Temperiergeräte

Der Prototyp, der so viele Schwachstellen bisheriger Komponenten behebt, korrespondiert mit einigen Besonderheiten im Fertigungsprozess. Dass das Spritzgussteil sich umstandslos metallisieren lässt, hat auch mit der Temperiertechnik zu tun. An dem Exponat mit einer Engel-Spritzgießmaschine demonstrierte technotrans live seine weiterentwickelte variotherme Systemlösung mit einer kombinierten Umschalt- und SPS-Steuerungseinheit. „Mit diesem System verbessern wir durch intelligente Regeltechnik entscheidend die Effizienz energieintensiver variothermer Prozesse“, sagt Ralf Radke, Geschäftsbereichsleiter Temperiertechnik. Das Besondere an der Lösung: Die Steuerung und Umschalteinheit, also die Ventiltechnik, SPS und Bedientechnik, sind in ein Gehäusekonzept eingebracht. Dadurch sei das Gesamtsystem deutlich kompakter und platzsparender.

Um weitere Effizienzpotenziale in der Kunststoffverarbeitung zu erschließen, befasst sich technotrans darüber hinaus mit dem Einsatz künstlicher Intelligenz. Auf der Messe präsentierte das Unternehmen eine KI-basierte Prozessüberwachung für Spritzgießmaschinen und Temperiergeräte (Bild 5). Indem die Prozessparameter und Verbrauchsdaten aus Heiz- und Kühlvorgängen algorithmisch verarbeitet und wieder in den Prozess zurückgespielt werden, lasse sich der Energieverbrauch reduzieren. Das System ist das Ergebnis einer strategischen Zusammenarbeit mit Nexocraft, einem Lösungsanbieter für die Digitalisierung von Industrieanlagen, und soll dabei helfen, den CO2-Fußabdruck kunststoffverarbeitender Unternehmen zu senken.

Die mit einer webbasierenden Software funktionierende Lösung ermöglicht eine Prozessüberwachung, intelligente Prozesskontrolle und übergreifende Maschinensteuerung direkt aus der Cloud an. Ziel ist die Optimierung der Anlageneffektivität. Dabei wurde unter anderem die Maschinenanbindung vereinfacht, die nun durch „Plug & Play“ über vorkonfigurierte LTE-Gateways erfolgt. „Grundsätzlich können wir alle Spritzgießmaschinen und Temperieraggerate, die über einen aktivierten OPC-UA-Server verfügen, anschließen und einbinden. Hier sind wir von den Geräteserien und Herstellern unabhängig“, so Radke.

Wenn von Oberflächen die Rede ist, darf Plasmatreat nicht fehlen. Der (laut eigenen Angaben) Weltmarktführer für atmosphärische Plasmatechnologie bietet mit seiner Openair-Plasma-Technologie eine sichere und effiziente Alternative zu herkömmlichen Oberflächenbehandlungen von Kunststoffen. Alle Plasma-Prozesse sind lösungsmittelfrei, verbessern damit die Umweltbilanz, lassen sich ortsselektiv einsetzen und problemlos in bestehende Produktionslinien integrieren.

Gerade der Einsatz von Recycling-Kunststoffen stellt Unternehmen zunehmend vor Herausforderungen hinsichtlich der Verarbeitung, Verklebung, Bedruckung oder Etikettierung. Auch in solchen Fällen greift die Lösung von Plasmatreat, durch Erhöhung der Oberflächenenergie nicht reaktive Materialien zu aktivieren und für die industrielle Weiterbehandlung vorzubereiten. Die Aktivierung steigert die Benetzbarkeit der Oberfläche und damit auch die Adhäsionsfähigkeit. So wird die Haftfestigkeit von Klebstoffen und Lacken und damit das Druckergebnis auf Formteilen verbessert.

Auf einer IT-vernetzten Spritzgießmaschine Allrounder 370 A (Hersteller: Arburg) samt nachgeschalteter Druckstation hat Plasmatreat am eigenen Messestand zweierlei gezeigt: zum einen, wie sich mithilfe einer Openair-Plasma-Vorbehandlung eine beständige und qualitativ hochwertige Bedruckung von Trinkbechern aus recyceltem PP erreichen lässt, und zum anderen, wie mithilfe der Digitalisierung die Kreislaufwirtschaft unterstützt wird. Die Becher werden im UV-Digitaldruck mit lösemittelfreien Druckfarben ohne den Einsatz zusätzlicher Haftvermittler bedruckt – und überzeugen durch ein brillantes Druckergebnis (Bild 6). Jeder Becher erhält dabei einen digitalen Produktpass. Das Auslesen der Kennzeichnung über den aufgedruckten QR-Code – alle Informationen zu den verwendeten Inhaltsstoffen sind in einer Datenbank von R-Cycle hinterlegt – ermöglicht eine sortenreine Trennung in einer Recyclinganlage.

Plasmatreat GmbH  

https://www.plasmatreat.de/

Technotrans Solutions GmbH  

https://www.technotrans.de

Engel Austria GmbH  

https://www.engelglobal.com

Leonhard Kurz Stiftung & Co. KG 

https://www.kurz-world.com

Covestro AG  

https://www.covestro.com

Yizumi Germany GmbH  

https://www.yizumi-germany.de

PlastiVation Machinery GmbH  

https://www.plastivation.com

Ausgabenartikel KU03-23

Der Materialmix des „Rear-End Cover“ ermöglicht es, hinterleuchtete Elemente mit gezielter Lichtabschottung zu erzeugen – ganz ohne unerwünschte Lichtstreuung.

Bild 1. Tragendes Element des Heckklappen-Moduls ist ein Rahmen aus schwarzem ABS+PC; daneben das fertige Bauteil. 

Bild 2. Bevor das Bauteil mit PMMA überflutet und fertig dekoriert wird, heizt ein IR-Strahler (links) das IMD-Transfersystem auf.

Bild 3. Dieses Seitentürpanel wird durch Folienhinterspritzen mit Prägephase hergestellt. 

Bild 4. Das PC-Material des 2K-Reflektor-Kühlkörpermoduls hält die Temperatur des LED-Gehäuses innerhalb einer Temperaturspanne von 2 bis 3 °C, bezogen auf Kühlkörper aus Aluminiumguss.

Bild 5. Die KI-basierte Prozessüberwachung für Spritzgießmaschinen und Peripheriegeräte soll helfen, den CO2 -Fußabdruck kunststoffverarbeitender Unternehmen zu senken.

Bild 6. Eine Openair-Plasma-Vorbehandlung (links) macht eine brillante und beständige Bedruckung von Trinkbechern aus recyceltem PP möglich. 