Die europäischen Spritzgießmaschinenhersteller arbeiten konstruktiv an Lösungen für die Zukunft – augenscheinlich unter steigendem Wettbewerbsdruck aus Fernost. Eindrücke vom Messebesuch.

Mit einem 6-Stationen-Werkzeug produzierte Yizumi dickwandige optische Linsen aus PMMA. Diese Art des Multilayer-Spritzgießens hatte Engel erstmals vor über zehn Jahren vorgestellt.

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Doriat, Clemens, Dr.

Schaumspritzgießen

Temperiertechnik

Mehrkomponenten-Spritzgießen

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

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Messe Fakuma

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Spritzgussteile, allgemein

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

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Handling, Handhabungstechnik

Automatisierungstechnik

Linearroboter für die Kunststoffverarbeitung

Energieeffizienz

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Elektrische Antriebe für Spritzgießmaschinen

Antriebe

Elektrische Antriebe

Spritzgießmaschinen

Multiaxialroboter für die Kunststoffverarbeitung

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Digitaler Zwilling

Software

Simulation

Kunststoff-Rezyklat

Kunststoff Werkstoffe

Gegenwind aus östlicher Richtung

Engel erweitert seine holmlose Spritzgießmaschinen-Baureihe victory mit der Integration der bisherigen e-motion TL um den Typ victory electric.

Die victory electric vereint die Präzision durch elektrische Antriebe mit den Vorteilen der Holmlostechnik.

Engel erweitert die Baureihe victory

Holmlos und elektrisch

Der Weg zur energieoptimalen Spritzgießzelle ist oft steinig und unübersichtlich. Erst wenn Transparenz über die einzelnen Verbraucher besteht, kann ein Einsparplan erstellt werden.

Die unterschiedlichsten Maßnahmen helfen beim Energiesparen, doch nicht alle sind für jeden Betrieb gleichermaßen gewinnbringend.

Carbon Busters, Teil 2: Gemeinsam Energieverbräuche erkennen, einordnen und reduzieren

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Transparenz als Basis für Energieeffizienz

Arburg berät und unterstützt Spritzgießbetriebe im Rahmen der „arburg Solution world“ mit innovativen Lösungen und schickt zwei neue hybride Allrounder an den Start.

Premiere auf der Fakuma 2023 feiert der nächste Vertreter der hybriden Baureihe Hidrive mit neuer Maschinentechnik: ein Allrounder 520 H in der Leistungsvariante „Premium“.

Lösungen für die Meta-Themen Energie, Ressourcen, Effizienz

Was sind die Themen der Spritzgießmaschinenhersteller und Verfahrenstechniker auf der diesjährigen Fakuma?

Lösungen für Spritzgießer

Sicher, die Kurzfristperspektive für den Spritzgießmaschinenbau war schon mal besser. Und trotzdem: Die Messe am Bodensee hatte etwas … Rundes.

Vorteil nicht nur in puncto Design: Die spritzgegossenen und anschließend veredelten Einleger machen die Felge zu einem aerodynamischen Laufrad mit weniger Geräuschentwicklung beim Fahren.

Bedrucken

Oberflächentechnik

Chemisches Bearbeiten (Auftragen)

Batterien

Energiespeicherung

Solar / PV

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

Partikelschäumen

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Plasmabehandlung

Reinigen und Vorbehandeln

Spritzprägen

Duroplast-Spritzgießen

Kreislaufwirtschaft

Warum die Fakuma eine runde Sache war

Herstellern von Spritzgussteilen mit großem Produktionsvolumen und kurzen Zykluszeiten bietet die aufgewertete vollelektrische Baureihe e-mac High Optionen, um die Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern.

Dank der neuen High-Schließeinheit ist die platzsparende vollelektrische e-mac Serie nun noch leistungsfähiger.

Baureihe e-mac mit kürzerer Zykluszeit dank neuer High-Schließseite und iQ motion control

Produktivitätsschub auf kleinstem Raum

 PlastiVation Machinery präsentiert auf der Fakuma 2023 eine Produktionszelle mit elektrischer Kniehebel-Spritzgießmaschine Neo·E230/e620, die eine Visitenkartenbox produziert. Zugleich erfolgt der Launch der zweiten Maschinengeneration der Tederic Neo series.

Leistungsstarke elektrische Kniehebel-Spritzgießmaschine Tederic Neo·E230. 

Launch der zweiten Maschinengeneration

Auf der diesjährigen Fakuma zeigen Deckerform und Toyo, wie die aktuelle Generation vollelektrischer Spritzgießmaschinen Leistungsfähigkeit, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit vereint.

Besucher können die praktische und universell verwendbare Klammer aus Recopound, einem Post-Industrial-Rezyklat auf PET-Basis, als Give-away mitnehmen.

Zentraler Faktor für Effizienz und Nachhaltigkeit

Doppelt neu: Die Allrounder 720 E Golden Electric ist die bisher größte Spritzgießmaschine dieser Baureihe und feiert als erstes Arburg-Modell Premiere auf internationalem Parkett.

Die Weltpremiere der neuen elektrischen Allrounder 720 E Golden Electric auf der NPE 2024 spiegelt die große Bedeutung des amerikanischen Marktes für Arburg wider.

Weltpremiere für die Allrounder 720 E Golden Electric von Arburg

Auf der Fakuma 2024stellt die Dr. Boy GmbH & Co. KG erstmals ihre neue Baureihe Electric vor.

Auf kleinstem Raum integrierte Antriebs- und Umrichtertechnik: Die neue Baureihe Boy Electric.

Vollelektrische Baureihe im neuen Design

Der chinesische Spritzgießmaschinenhersteller Haitian International konsolidiert das Wachstum der letzten Jahre. Zur K 2019 steht die Einführung der mittlerweile dritten Technologie-Generation auf dem Programm.

Fu Nanhong, CTO von Haitian International, kündigt zur K die dritte Generation aller wichtigen Baureihen an 

16:9

Haitian bleibt auf Erfolgskurs und hat große Pläne

Messe K-Kunststoffmesse

Die Expansion geht weiter

Wittmann Battenfeld bringt eine neue Baureihe auf den Markt. Die servohydraulische Maschine ist vor allem für Anwendungen mit geringerer Komplexität bzw. einem geringeren Anspruch an die Ausstattungsvarianz geeignet und zeichnet sich durch ein hohes Maß an Wirtschaftlichkeit, Energieeffizienz und Wiederholgenauigkeit aus.

Geschwenktes Spritzaggregat der SmartPlus. Durch den Einsatz bewährter Technologien und die Beschränkung auf ausgewählte Optionen kann der Hersteller bei der neuen Baureihe kurze Lieferzeiten und ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis bieten.

Wittmann Battenfeld mit Neuheiten im Maschinen- und Softwareprogramm

Servomotoren

Elektromotoren

Auswerte- und Analysesoftware

Energiemanagement

Höhere Taktfrequenz

Wenn es um Effizienzsteigerungen geht, denken Hersteller von Dünnwandverpackungen in Zehntelsekunden. Jede Zykluszeitverkürzung erhöht die Produktivität. Ein weiterer Einflussfaktor auf die Stückkosten ist die Energieeffizienz der Produktionsanlagen.

Anwender profitieren mit der optimierten Elios 4500 – das Foto zeigt die bisherige Variante – von höherer Produktivität und geringeren Stückkosten.

Schließeinheit der Elios 4500 neu mit vollelektrischem Antriebskonzept

Mehr Leistung und reduzierter Energieverbrauch

Neben dem Einsatz von Rezyklaten in der Spritzgießfertigung und Investitionen in erneuerbare Energie hat der Haushaltswarenhersteller Teco-plastic kürzlich eine vollelektrische Maschine von Wittmann Battenfeld installiert und mit ihr Energiemessungen durchgeführt.

EcoPower 450/3300 mit Fördergerät Feedmax basic und Roboter W832 pro, der gerade einen Eimer aus der Maschine entnimmt.

Anwender führt Energiemessungen an Maschine von Wittmann Battenfeld durch.

Teko-plastic verbessert Energiebilanz mit vollelektrischen Maschinen

Mehr Ausstoß, weniger Verbrauch

Hybride Antriebstechnik kombiniert Vorteile von Elektrik und Hydraulik

Elektrische Antriebe gewinnen beim Spritzgießen gerade im Hinblick auf das Thema Energieeffizienz an Bedeutung. Hydraulische Antriebe hingegen spielen ihre Vorzüge aus, wenn es um kraftvolles Einspritzen und Kosteneffizienz geht. Die neue Maschinengeneration von Arburg zieht ihre Vorteile aus der Verbindung der beiden Welten. Sie zeichnet sich aus durch geringe Anschaffungs- und Betriebskosten, einen reduzierten CO2-Fußabdruck sowie einen Energiebedarf, der auf dem Niveau von elektrischen Maschinen liegt.

Die Spritzgießmaschine Allrounder 470 H ist die erste Vertreterin einer neuen, in drei Leistungsvarianten verfügbaren Maschinengeneration mit vielen technischen, energiesparenden Neuheiten.

Die hybrid angetriebenen Spritzgießmaschinen der Baureihe Hidrive (H) von Arburg kombinieren präzises elektrisches Schließen und dynamisches hydraulisches Einspritzen. Die „Jubiläumsmaschine“ Allrounder 470 H (Bild 1), die Arburg anlässlich des 100-jährigen Bestehens des Familienunternehmens Hehl auf seinen Technologie-Tagen 2023 dem Markt vorstellte, ist nun die erste Vertreterin einer neuen, in drei Leistungsvarianten verfügbaren Maschinengeneration. In dieser stecken viele technische Neuheiten, die es so nur von und bei Arburg gibt. Dazu zählen ein neues Ölmanagement-Konzept, eine Förderstromteilung und ein erweiterter Einsatz der Arburg-Servohydraulik. Durch die Eingliederung des Servomotorenherstellers AMKmotion in die Arburg-Familie liegen Entwicklung und Produktion des gesamten Antriebsstrangs in eigener Hand. Das gilt primär für Allrounder-Spritzgießmaschinen inklusive Umrichter und Motor und somit das Kernstück des Schließsystems, aber auch zum Beispiel für die Werkzeugtechnik.

Symmetrische Krafteinleitung und dynamische Bewegungen

Für anspruchsvolle Anwendungen, zum Beispiel in der Automobil- und Verpackungsindustrie, ist der Planetenrollengewindetrieb in Kombination mit flüssigkeitsgekühlten Motoren bestens geeignet. Mit diesem elektrischen Direktantrieb, der zum Beispiel in den hybriden Maschinen der Leistungsvarianten Premium und Ultimate verbaut ist, lassen sich alle Positionen sehr schnell und präzise anfahren und laststeife Kraftübertragungen sowie eine hohe Leistungsdichte realisieren (Titelbild). Auch über eine lange Lebensdauer hinweg und auch dann, wenn die Maschine unter Volllast läuft.

Die Kinematik des doppelten Fünf-Punkt-Kniehebels ist genau auf den elektrischen Antrieb abgestimmt. Das sorgt für eine symmetrische Krafteinleitung bei Bewegungen und Zuhaltung – auch bei schweren Werkzeugen. Über eine servoelektrische Verstellung lässt sich der Kniehebel zudem komfortabel an unterschiedliche Werkzeugeinbauhöhen anpassen. Die optional erhältliche automatische Schließkraftregelung erzeugt eine gleichbleibende Zuhaltekraft und gleicht damit die Wärmedehnung des Werkzeugs automatisch aus.

Weitere Voraussetzungen für die qualitativ hochwertige Teilefertigung sind eine homogene Materialaufbereitung und präzises Einspritzen. Die im Spritzgießen seit Jahrzehnten bewährten hydraulischen Antriebe punkten damit, dass sie ausgereift, robust, wartungsarm und langlebig sind. Sie eignen sich besonders gut für große Materialdurchsätze und erzielen hohe Kräfte, die sich auch für beliebig lange Nachdruckphasen aufrechterhalten lassen. Für hohe Plastifizierleistungen können bei den hybriden Maschinen des Typs Allrounder Hidrive je nach Leistungsvariante geregeltes Einspritzen, dynamische Hydraulikspeichertechnik und ein energiesparender servoelektrischer Dosierantrieb kombiniert werden.

Drei Leistungsvarianten  zur Anpassung an jeden Bedarf

Die hybriden Allrounder in den Leistungsvarianten Comfort, Premium und Ultimate lassen sich präzise an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Jede der drei Varianten ist dabei durch eine spezielle Charakteristik gekennzeichnet.

So sind die Maschinen der „Comfort“-Klasse prädestiniert für technische, dickwandige oder vergleichsweise einfache Spritzgussteile, die in Zykluszeiten von typischerweise 10 bis 45 s gefertigt werden. Die Energiebilanz dieser Leistungsvariante ist im Vergleich zu einer entsprechenden hydraulischen Maschine um bis zu 50 % besser, Kühlwasser- und Ölbedarf sind um bis zu 35 % reduziert, die Trockenlaufzeiten mit 1,4 s rund 30 % kürzer. Der Antrieb erfolgt über eine robuste Kugelumlaufspindel.

Die hinsichtlich der Produktionseffizienz weiter optimierte Leistungsvariante „Premium“ erreicht Trockenlaufzeiten von 1,2 s. Mit ihr lassen sich vielfältige anspruchsvolle Anwendungen umsetzen, wie zum Beispiel die Fertigung von Präzisionsbauteilen für die Automobil- und Elektronikindustrie. Zur Serienausstattung zählen ein Planetenrollengewindetrieb sowie die Funktion AED („Arburg elektromechanisches Dosieren“) für längeres Dosieren. Hinzu kommt die neue Förderstromteilung von Arburg für gleichzeitige, unabhängige Bewegungen von zwei hydraulischen Nebenachsen.

Höchste Leistungsstufe  für schnelllaufende Prozesse

Die höchste Leistungsvariante „Ultimate“ wiederum ist speziell für schnelllaufende und anspruchsvolle Prozesse wie zum Beispiel Dünnwandanwendungen in der Verpackungstechnik ausgelegt. Die Trockenlaufzeiten sind mit 0,9 s im Vergleich zu „Premium“ noch einmal deutlich kürzer. Zum Serienumfang zählen hier ebenfalls AED sowie Hydraulikspeichertechnik und die Gestica-Steuerung mit der Funktion „aXw Control ScrewPilot“, die Störungen des Füllverlaufs kompensiert und die Formfüllung stabil hält. Damit lässt sich letztendlich eine Einspritzpräzision auf dem Niveau einer elektrischen Spritzeinheit erreichen. Optional ist auch zyklusübergreifendes Dosieren möglich.

Reduzierter Energiebedarf dank Arburg-Servohydraulik

Die Leistungsvarianten „Comfort“ und „Premium“ verfügen über die Arburg-Servohydraulik (ASH). Bei dieser Technologie passt sich das Antriebssystem über einen drehzahlgeregelten, wassergekühlten Servomotor stufenlos an den tatsächlichen Leistungsbedarf an (Bild 2). Großer Vorteil dabei: Bei Stillstand der Maschine steht auch der Pumpenantrieb, sodass es keine Leerlaufverluste mehr gibt. Das ermöglicht einen energieeffizienten und emissionsarmen Betrieb und spart bis zu 50 % Energie, vor allem bei Prozessen mit langen Kühlzeiten. Nach internen Berechnungen von Arburg lassen sich mit einem Allrounder 470 H Comfort je nach Anwendungsfall bis zu 12 t CO2 im Jahr einsparen. Gleichzeitig reduzieren sich Kühlbedarf und Geräuschpegel der Maschine deutlich.

Förderstromteilung verkürzt Zykluszeiten

Um trotz prinzipiell seriell arbeitender ASH-Technologie gleichzeitige Bewegungen zu realisieren, hat Arburg eine sogenannte Förderstromteilung entwickelt, die bei der Leistungsvariante „Premium“ zum Einsatz kommt. Über neueste Varan-Ventiltechnik mit integrierter Sensorik können damit zwei hydraulische Nebenachsen, zum Beispiel Kernzug und Auswerfer beim Werkzeugöffnen, parallel und unabhängig voneinander gefahren werden. Dabei teilen sich die Achsen bei Bedarf den verfügbaren Volumenstrom der ASH-Servopumpe (Bild 3).

In Summe wirkt sich das doppelt positiv auf die Energie- und Produktionseffizienz aus. Denn einerseits verbrauchen die Maschinen dadurch deutlich weniger Energie und andererseits verkürzen sich die Zykluszeiten. Und das ganz ohne Hydraulikspeicher oder Mehrpumpentechnologie mit zweitem Servomotor und zusätzlichem Frequenzumrichter.

Die hybriden Allrounder der Leistungsvariante „Ultimate“ arbeiten für höchste Anforderungen an Dynamik und Prozessfähigkeit mit Hydraulikspeichertechnik (Bild 4). Über separate Regelventile lassen sich hier alle Bewegungsachsen unabhängig voneinander ansteuern und fahren. Der Hydraulikspeicher sorgt für ein konstantes Druckniveau. Ergebnis sind dynamische, schnelle und gleichzeitige Bewegungen und mehr Möglichkeiten zur Prozesseinstellung, wie zum Beispiel Einspritzen beim Schließen des Werkzeugs oder Prägen.

Mit einer hybriden Maschine in der Leistungsvariante „Ultimate“ lassen sich Einspritzgeschwindigkeiten von bis zu 450 mm/s erreichen. Künftig werden mit diesem Maschinentyp sogar 550 mm/s und Beschleunigungen von bis zu 1 G möglich sein.

Der Spritzgießmarkt verlangt heute mehr denn je nach einer modular anpassbaren Antriebstechnik, mit der sich die Vorzüge sowohl aus der elektrischen als auch der hydraulischen Welt nutzen lassen – nämlich Schnelligkeit und Präzision gepaart mit Kraft und Dynamik. Mit dem neuen Allrounder 470 H hat Arburg eine kosteneffiziente Hybridmaschine geschaffen, die es auf dem Markt bislang so noch nicht gab. Weitere Größen in den Leistungsvarianten „Comfort“, „Premium“ und „Ultimate“ werden folgen. Die fein abgestufte hybride Maschinentechnologie ist, was die Trockenlaufzeiten und Einspritzgeschwindigkeiten angeht, mit vollelektrischen Maschinen vergleichbar. Damit sind die neuen „Hybriden“ von Arburg eine energiesparende Alternative zu hydraulischen und eine wirtschaftliche Alternative zu elektrischen Maschinen.

ARBURG GmbH + Co KG  

https://www.arburg.com

Ausgabenartikel KU09-23

Zur Serienausstattung der hybriden Allrounder H in der Leistungsvariante „Premium“ zählt eine elektrische Kniehebel-Schließeinheit, energieeffizient und präzise angetrieben von einem Planetenrollengewindetrieb.

Bild 1. Energiesparend, bedienfreundlich und zuverlässig zugleich: Das Modell Allrounder 470 H, hier in der Leistungsvariante „Comfort“.

Bild 2. Hydraulische Spritzeinheit: Die Leistungsvarianten „Comfort“ und „Premium“ verfügen über die Arburg-Servohydraulik (ASH). Bei dieser Technologie passt sich das Antriebssystem stufenlos an den tatsächlichen Leistungsbedarf an.

Bild 3. Um mit der ASH-Technologie gleichzeitige Bewegungen zweier Nebenachsen realisieren zu können, hat Arburg die sogenannte Förderstromteilung entwickelt.

Bild 4. Bei den Hybridmaschinen der Leistungsvariante „Ultimate“ lassen sich mittels Hydraulikspeichertechnik über separate Regelventile alle Achsen unabhängig voneinander bewegen. 

Hauptartikel

Energiesparend, bedienfreundlich und zuverlässig zugleich: neue hybride Spritzgießmaschine von Arburg

Guido Frohnhaus ist Geschäftsführer Technik bei der Arburg GmbH + Co KG, Loßburg.

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