3700 Besucher aus 39 Ländern, rund 50 Maschinenexponate: Nach über zwei Jahren Corona-Pause fanden vom 22. bis 25. Juni 2022 wieder Arburg Technologie-Tage statt.

Mehrere Fertigungszellen laufender Kundenprojekte mit komplexen Zuführ-, Einlege- und sonstigen Handlingoperationen waren im Turnkey-Bereich aufgebaut.

Arburg Technologie-Tage erstmals nach 2019 wieder live

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Doriat, Clemens, Dr.

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Kunststoff-Rezyklat

Kunststoff Werkstoffe

Kreislaufwirtschaft

Exponatestau aufgelöst

In welcher Verfassung und mit welcher Agenda präsentiert sich die Branche nach zweieinhalb Jahren Pandemie und in einem zunehmend instabilen politischen Umfeld? Einsichten zu den dominanten Themen dieser Zeit.

Vor der K 2022: Kunststoffe-Umfrage zur Situation im Spritzgießmaschinenbau

Steuerungen (Hardware und Software)

Automatisierungstechnik

Steuern, Regeln

Software

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Energieeffizienz

Spritzgießmaschinen

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Beinharte Realitäten

Zur K 2022 präsentiert Engel mit seinen Partnern Alpla Group, Brink und IPB Printing einen Quantensprung für die Verpackungsindustrie. Dünnwandbehälter lassen sich erstmalig aus PET in nur einem Prozessschritt direkt im Spritzgießverfahren produzieren.

Bild 1. Die dünnwandigen Behälter werden aus rPET spritzgegossen.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

kunststoffe.de

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Schmelzefilter

Polyethylenterephthalat

Thermoplaste

rPET im Dünnwandspritzgießen verarbeiten

Das IKV Aachen verknüpft auf der K 2022 die beiden Themen Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft. Ziel ist es, dass die Verarbeitung von Post-Consumer-Rezyklaten (PCR) mit einer digitalen Lösung aus dem Bereich der Prozessregelung reproduzierbar wird.

Der QR-Code auf dem PCR-Bauteil gibt Projektinformationen und Prozessdaten preis.

Werkzeuginnendrucksensoren

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Präzise Prozessführung mit Injectix

Wittmann zeigt bei seinem K-Auftritt unter anderem, wie sich mit Solarzellen auf Firmendächern produzierter Gleichstrom für das Betreiben von Spritzgießanlagen nutzen lässt.

Bild 1. Automatisierungszelle mit SmartPlus 90 zur Herstellung einer Wasserwaage.

Schaumspritzgießen

Spritzprägen

Biokunststoffe

Naturmaterialien

Verstärkungsstoffe

Grüner Gleichstrom für die Spritzgießmaschine

Die Direktcompoundierung, also das Herstellen und Verarbeiten von Compounds in einem Einstufenprozess, erschließt neue Einsparpotenziale – mit einer Weiterentwicklung von KraussMaffei nun auch für kleinere Bauteile.

Die DCIM-Technologie ermöglicht Spritzgießen und Compoundieren in einer Wärme. 

Effizienz trifft Nachhaltigkeit: Kosten und CO2 einsparen mit System

Extruder

Extrusionsanlagen

Compoundieren

Wirtschaftliches Direktcompoundieren für mittelgroße Bauteile

Inhomogene Flaschenflakes zu extrudierfähigem rPET-C aufzuwerten war das Ziel eines Entwicklungsprojekts, das eine Lücke bei der stofflichen Verwertung im PET-Recyclingsystem schließen sollte.

Eine aus bunten PET-A-Flaschenflakes produzierte hitzestabile rPET-C-Menüschale (© Illig)

16:9

Up-Cycling gemischter PET-A-Flaschenflakes zu hitzestabilen rPET-C-Menüschalen

Extrusion

Farbstoffe und Pigmente

Additive

Anlagen Lebensmittel

Anlagen für die Additive Fertigung

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, andere

Filteranlagen

Farbstoffe

Flakes

PET: Aus A mach C

Bei ihrer Veranstaltung für die Fachpresse am Firmensitz in Oberbayern konnte die Brückner-Gruppe wirtschaftliche Entwicklungen und technische Ankündigungen präsentieren, die trotz des schwierigen Umfelds eher Freude machen.

Stabiles Geschäft: In dem extrem zyklischen Marktsektor kann Michael Baumeister, Geschäftsführer von Brückner Maschinenbau, auf substanzielle Anteile (orange) verweisen

Anlagen für Verpackungsfolien aus Monomaterialien und rezyklierbarer Beschichtung

Verpackungsmittel aus Kunststoffen

Kunststoffverarbeitung

Elektrotechnik, Elektronik allgemein

Elektrotechnik, Elektronik

Batterien

Energiespeicherung

Solar / PV

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

Klotz, Karlhorst, Dr.

LED / OLED-Systeme und Faseroptik

Lichttechnik

Recycling

Flachfolienanlagen

Flachfolien- und Plattenextrusion

LED, SLED, OLED

Photonik

Optoelektronik

Photovoltaik und Solarthermie

Regenerative Energien / Wärmepumpen

Optik

Optik / Laser

Automotive

Fahrzeugbau

Folien

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Verpackungstechnik

Folienreckanlagen

Konsumgüter

Inline-Schicht für die Kreislauf-Pflicht

Zu den Aufgaben auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft gehört es, aufbereiteten Kunststoffabfällen ein breites Einsatzspektrum zu erschließen. Dass dabei höherwertige Produkte und komplexe Prozesse umgesetzt werden können, war auf der K 2019 sichtbar.

Spritzgießen wird grün(er), hier mit einer 2K-Maschine des Typs EcoPower 240/1100H/130L Combimould, die auf der K 2019 einen reinen Naturwerkstoff in zwei Farben verarbeitete

Die K 2019 zeigt: Nachhaltige Lösungen gehen auch ohne Leistungsverzicht

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Grüner wird‘s nicht

In den holländischen Gewächshäusern werden sie zu tausenden benötigt: Pflanztöpfe. Diese dünnwandigen Behälter produziert der niederländische Kunststoffverarbeiter TN Plastics mit Arburg-Spritzgießmaschinen in großen Stückzahlen.

Die terracottafarbenen Pflanztöpfe bestehen zu 100 % aus Rezyklat. Der Wertstoffkreislauf basiert auf einem Rücknahmesystem  der Händler 

Wie TN Plastics dünnwandige Pflanzbehälter ressourceneffizient fertigt

Die Produktion zum Blühen gebracht

Zum jährlichen Branchentreff der Spritzgießer kamen am 11. und 12. Februar 2020 rund 150 Experten nach Baden-Baden.

Bild 1. Messprinzip einer Inline-Rheometerdüse. Aus der Druckdifferenz wird die Viskosität bestimmt

Die VDI-Jahrestagung „Spritzgießen 2020“ zeigt: Noch fehlt der „Closed Loop“

Temperiergeräte

Gießanlagen

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Warmformen / Thermoformen

Rheologie

Werkstoffprüfung

Ressourcenmanagement

Produktion

Kreislaufprobleme

Intelligente Assistenzsysteme ebnen der sich selbst optimierenden Produktion den Weg. Für einzelne Phasen des Spritzgießprozesses ist die automatische Nachjustierung qualitätsrelevanter Parameter schon heute Realität.

Als erste Rezyklatanwendung für das intelligente Assistenzsystem  iQ weight control wurde die Herstellung  dieser dünnwandigen Musterteile demonstriert © Engel

Assistenzsystem iQ weight control sorgt für eine höhere Prozessstabilität

Messgeräte für Viskosität

Rezyklaten gezielt ein breiteres Einsatzspektrum eröffnen

Prozesstechnologien zur Herstellung von Mehrschicht- und Mehrkomponentenprodukten bieten großes Potenzial, aufbereitete Kunststoffabfälle auch für Kunststoffteile einzusetzen, die besonders hohe Anforderungen an die Oberflächengüte, den Produktschutz oder die Verbrauchersicherheit stellen. Der Schlüssel: Das Rezyklat befindet sich im Inneren, während die Oberfläche aus Neuware gefertigt wird. Engel hat eine Variante des Sandwich-Spritzgießens entwickelt, die auch bei komplexer Bauteilgeometrie hohe Rezyklatanteile erlaubt.

Die Sandwichtechnik (skinmelt) versteckt das Rezyklat unter einer Oberfläche aus Neuware – zum Beispiel bei Transportboxen

Das Sandwichverfahren „skinmelt“ bereitet verstärktem Rezyklateinsatz den Weg

Recycling, das unter die Haut geht

Die Covid-19-Pandemie hat auch die Kunststofferzeuger hart getroffen. Doch nicht alle Kunststoffe sind gleichermaßen betroffen. Während die häufig in der Automobilindustrie verwendeten technischen Kunststoffe unter dem Einbruch des Fahrzeugabsatzes leiden, profitieren etwa Polyolefine teilweise von der Krise. Und auch wenn die Pandemie gerade alle anderen Themen in den Hintergrund rückt, schreitet dennoch die Entwicklung etwa bei der Kreislaufwirtschaft, Elektromobilität und Digitalisierung weiterhin voran. Über die gegenwärtige Situation und die zukünftige Entwicklung sprach Kunststoffe mit Vertretern der Kunststofferzeuger.

Ein Austausch in Pandemiezeiten: Coronabedingt fand das Kunststoffe-Expertengespräch rein digital statt. Dr. Matthias Scheibitz (oben links), Jürgen Luderer (oben rechts), Dr. Ingo Sartorius (unten links), und Dr. Karlheinz Hausmann (unten rechts) diskutierten dabei über die aktuelle Situation und die zukünftigen Trends bei Kunststoffen

Expertengespräch zu Trends und Herausforderungen bei Werkstoffen

Polybutylenterephthalat

Verpackungsmaterial

Logistik

Elektronik

Polyethylen

Streifinger, Florian

Polyamide

Polyvinylchlorid

Standardkunststoffe

Technische Kunststoffe

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

„Wir teilen den Optimismus von  Wirtschaftsminister Altmaier nicht“

Die Verfügbarkeit von PET-Flaschenmahlgut außerhalb des Getränkesektors wird in den kommenden Jahren voraussichtlich kontinuierlich nachlassen. Das Tray-to-Tray- Recycling kann diese Lücke schließen und gelingt mit einem neuen Extruder besonders einfach.

MRS-Extruderschnecke mit Multirotationsbereich für eine effiziente Entgasung und Dekontamination

Polyester

Blasfolienextrusion

Tray-to-Tray-Recycling in einem Extrusionsschritt

Weniger CO2 beim Bauen: Kunststoffverdränger ersetzen Beton

Ökologisch nachhaltig bauen  mit Kunststoff

GS Kunststofftechnik produziert für die Firma Unidome Deutschland GmbH im Spritzgießverfahren Hohlkörper aus recyceltem Polypropylen, die in Gebäudedecken bis zu 40 Prozent Beton ersetzen.

Bauen belastet das Klima erheblich: Bei der Zementproduktion entstehen jedes Jahr drei Milliarden Tonnen CO2, schätzt der UN-Weltklimarat. Ökologische Baustoffe und die Dekarbonisierung der Betonherstellung helfen nur partiell oder langfristig. Eine Alternative ist der Einsatz von Kunststoff: GS Kunststofftechnik produziert für die Firma Unidome Deutschland GmbH im Spritzgießverfahren Hohlkörper aus recyceltem Polypropylen, die in Gebäudedecken bis zu 40 Prozent Beton ersetzen.

Beton ist weltweit einer der wichtigsten Baustoffe. Seine Herstellung setzt allerdings jede Menge CO2 frei. Zwar arbeiten Teile der Zementindustrie daran, ihren CO2-Fußabdruck zu verringern, indem sie Zement und Beton dekarbonisieren. Schnelle Abhilfe ist jedoch nicht in Sicht. So hat der Plan des Verbands Deutscher Zementwerke einen Zeithorizont bis zum Jahr 2050. Auch ökologische Baustoffe wie Holz, Ziegel, Lehm oder Stroh sind nicht in der Lage, die benötigten Betonmengen zu ersetzen, mit denen die Emissionen massiv gesenkt werden könnten.

Einen bereits heute realisierbaren Ansatz verfolgt die Unidome Deutschland GmbH aus Eltville am Rhein. Sie hat eine materialeffiziente Leichtbauweise entwickelt, bei der an wenig tragenden Stellen von Gebäudedecken und Fundamenten statt Beton Hohlkörper, sogenannte Verdränger, verwendet werden. Vor allem in mehrstöckigen Gebäuden mit großen Decken, Balkonen und Fundamenten mit Dicken zwischen 18 und 50 cm sind die Kunststoffteile sinnvoll. „Auf diese Weise gelingt es, bis zu 40 % des Betons zu ersetzen“, erklärt Unidome-Geschäftsführer Dr.-Ing. Karsten Pfeffer.

Gefertigt werden die Halbkugeln, die erst auf der Baustelle zusammengesetzt werden, bei GS Kunststofftechnik in Idar-Oberstein. Der Systemlieferant und Spritzgießspezialist stellt verschiedene Größen des Typs Unidome XS vollständig aus recyceltem Polypropylen (rPP) her. Das Material lässt sich sehr leicht und vielseitig formen und wird deshalb häufig eingesetzt. Weitere Vorteile sind die gute Beständigkeit gegen Hitze, Säuren und Laugen sowie seine lange Haltbarkeit, die der Lebensdauer von Gebäuden entspricht.

Hohlkörper aus Kunststoff ersparen sehr viel CO2

Gefertigt werden die Verdränger bei GS Kunststofftechnik auf einer Spritzgießmaschine des Typs Haitian Mars III mit einer Schließkraft von 3800 kN. Für die Modelle mit unterschiedlichen Höhen von 70, 90, 110 und 130 mm kommen jeweils verschiedene Werkzeuge mit einfacher Kavität zum Einsatz. Aus der Spritzgießmaschine kommen sie als Halbschalen mit Wanddicken von 1,5 mm.

In dieser Form lassen sie sich leicht aufeinander stapeln und effizient transportieren. Auf der Baustelle setzen die Arbeiter jeweils zwei Halbschalen zusammen und fixieren sie mithilfe eines einfachen Verschlussmechanismus. Über integrierte Abstandshalter zur tragenden Bewehrung und umlaufende Pins für eine sichere Kontrolle des Abstands zum nächsten Hohlkörper gelingt die gleichmäßige Montage. Integrierte Stütztunnel sorgen für eine hohe Stabilität der Verdränger.

Da sie innen hohl sind, bringen die Verdränger weitaus weniger Gewicht auf die Waage als Betonteile mit gleichen Abmessungen. Das bedeutet weniger Einsatz von Zement und entsprechend weniger Treibhauspotenzial. Damit sind die CO2-Einsparungen aber noch nicht zu Ende. Denn auch die Logistik trägt ihren Teil zum Klimaschutz bei. Ein Kleintransporter mit den Verdrängern ersetzt bis zu 48 Lastwagen mit Beton. Das bedeutet im Idealfall, dass 60 Tonnen weniger CO2 in die Atmosphäre gelangen.

Die Verdränger helfen, leichter, stabiler und günstiger zu bauen

Für das Bauwerk bieten die Verdränger ebenfalls eine Reihe von Vorteilen, erklärt Unidome-Geschäftsführer Pfeffer. Da der Kunststoff als Baumaterial bedeutend weniger wiegt als Beton und Stahl, werden auch die Gebäude insgesamt leichter – mit weitreichenden Folgen. Pfeffer nennt ein Beispiel: „Decken können deshalb dünner gebaut werden oder es können größere Spannweiten realisiert werden, weshalb wiederum auf einen Teil der Stützen und Unterzüge verzichtet werden kann.“ Laut Unidome kann man so auf bis zu 20 % des bisher eingesetzten Betonstahls verzichten.

Durch größere Deckenspannweiten nimmt die Freiheit bei der Gestaltung der Grundrisse zu. Darüber hinaus benötigen die Bauwerke aufgrund ihres niedrigeren Eigengewichts einfachere Fundamente. Gleichzeitig sind die leichteren, schlanken Gebäudestrukturen sicherer und standfester, wenn es zum Beispiel zu einem Erdbeben kommt.

Daneben helfen die Verdränger, die Baukosten zu senken. Zum einen fallen geringere Logistikkosten an. Zum anderen sind Kunststoff-Verdränger günstiger als das entsprechende Betonvolumen. Und drittens lässt sich mit der innovativen Bauweise die Bauzeit verkürzen.

„Mit unseren mehr als zwanzig Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Anwendung von Hohlkörpertechnologien sind wir in der Lage, den heute fortschrittlichsten Betonformer anzubieten“, erklärt Unidome-Geschäftsführer Pfeffer. Referenzen sind unter anderem Schul-, Forschungs- und Hochschulgebäude in der DACH-Region, Spanien und Palästina, ein Klinikneubau in Passau, Hotelanlagen in Saudi-Arabien und Kuwait, ein Sägewerk in der Schweiz, ein Technologiepark in Malaga und ein zwölfgeschossiger Büroturm in Lahore/Pakistan.

Qualitätsschwankungen des Recyclingmaterials im Griff

Neben den Bauherren ist die Umwelt der große Gewinner – nicht nur, weil der Einsatz von Verdrängern statt Beton die CO2-Emissionen reduziert. Denn auch das für die Hohlkörper verwendete rPP benötigt in der Herstellung deutlich weniger Energie als Neugranulat. Damit sinkt zudem die Abfallbelastung: Denn jedes Kilogramm Recycling-Kunststoff, das in den Verdrängern verbaut wird, ist ein Kilogramm weniger in der Umwelt.

Zwar liefern verschiedene Lieferanten Rezyklate mit sehr unterschiedlichen Qualitäten, doch Qualitätsprobleme bei ihrer Verwendung sieht Pascal Wagner-Schön nicht. Er ist bei GS Kunststofftechnik als Head of CRM der Ansprechpartner für Unidome. „Die Prozessabweichungen infolge der Qualitätsschwankungen haben unsere Bediener problemlos im Griff. Sie sind sehr geübt darin, die Parameter bei jeder neuen Granulatcharge rasch zu justieren.“ Denn die Experten verfügen beim Einsatz von Regranulat über umfassendes Know-how. Unter anderem fertigt GS Kunststofftechnik Etuis für wiederverwendbare Wattestäbchen aus Ocean Bound Plastic – recycelten Kunststoffabfällen, die aus den Meeren gewonnen werden.

„Mit GS Kunststofftechnik haben wir den richtigen Partner gefunden“, lobt Unidome-Geschäftsführer Pfeffer. „Bei der Herstellung der Verdränger sind uns vor allem die Spritzgießerfahrung, Flexibilität und das Know-how in der Logistik wichtig.“ Denn jede Bestellung von Unidome muss möglichst schnell in der richtigen Größe und Menge geliefert werden. Dazu verfügt der Hersteller in Idar-Oberstein nicht nur über eine eigene Produktion mit erfahrenen Fachkräften, sondern auch über ein eigenes Logistikzentrum, ebenfalls mit einer kompetenten und eingespielten Mannschaft.

Ausgabenartikel KU10-22

Vor allem in mehrstöckigen Gebäuden mit großen Decken, Balkonen und Fundamenten mit Dicken zwischen 18 und 50 cm sind die Verdränger sinnvoll. Mit ihnen können Bauherren bis zu 40 % Beton einsparen.

Die Unidome-Verdränger fertigt der Spritzgießspezialist GS Kunststofftechnik.

Unidome-Geschäftsführer Dr. Ing. Karsten Pfeffer (2. von rechts) mit den leichten und stapelbaren Verdrängerhälften. Links neben ihm Key Account Manager Ameen Hafiz.

Stefan Dahlem, Process Engineering, mit einer Hälfte eines Unidome-Kunststoffverdrängers in der Fertigung von GS Kunststofftechnik in Idar-Oberstein.

Die Verdränger von Unidome werden vollständig aus wiederverwertetem Polypropylen gespritzt.

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Weniger CO2 beim Bauen: Kunststoffverdränger ersetzen Beton

F. Stephan Auch ist freier Fachjournalist und Inhaber der auchkomm Unternehmenskommunikation, Nürnberg.