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.

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Doriat, Clemens, Dr.

Solar / PV

Energieerzeugung

Erneuerbare Energie

Schaumspritzgießen

Temperiertechnik

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Instandhaltung

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Handling, Handhabungstechnik

Automatisierungstechnik

Elastomer-Spritzgießen

Oberflächentechnik

Energieeffizienz

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Digitalisierung

Spritzgießmaschinen

Kunststoff-Rezyklat

Silikonkautschuk

Kautschuk / Elastomere

Kreislaufwirtschaft

Compoundieren

Kunststoff-Aufbereitung

Geht doch

Auf der K 2022 zeigen sind die Themen Recycling, Nachhaltigkeit und Effizienz als technologische Treiber der Kunststoffbranche. Engel Austria, Dr. Boy sowie Windmöller & Hölscher erklären ihre Umsetzung der Themen im Video.

16:9

Kunststoffe.TV berichtet von der K 2022 | Nachhaltigkeit & Recycling | Messeneuheiten von Engel Austria✓ Dr. Boy✓ Windmöller & Hölscher✓ | ➤ Jetzt Videobeitrag ansehen!

Redaktionelle Kurzvideos von der K 2022

Steuerungen (Hardware und Software)

Mikrospritzgießen

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Spritzgießmaschinen, allgemein

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

Blasfolienextrusion

Polyethylenterephthalat

Thermoplaste

Kunststoff-Verpackungsmaschine

Sondermaschinen

Folien

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Spritzgieß-Zubehör und Einzelteile

Folienblasanlagen

Extrusionsanlagen

Nachhaltige Premieren in der Kunststoffverarbeitung

Beim Schaumspritzgießen nach dem ZiFoam-Prinzip wird dem Granulat noch im Feststoffbereich Gas hinzudosiert. Daraus zieht der Anwender besondere Vorteile.

Kleine Poren, großer Unterschied (mikroskopische Aufnahme): Durch das Schäumen werden die hergestellten Bauteile deutlich leichter, verbrauchen weniger Ressourcen und verbessern die CO2-Bilanz.

Flexibles Nachrüstset für das thermoplastische Schaumspritzgießen

Leichtbau

Physikalisches Schäumen leicht(er) gemacht

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.

kunststoffe-international.com

Spritzprägen

Naturmaterialien

Verstärkungsstoffe

Grüner Gleichstrom für die Spritzgießmaschine

Mit Spannung erwartet die Fachwelt die K-Messe. Wird es neue Impulse geben? Werden neue Prozesse den Weg in eine rosige Zukunft weisen? Energie sparen bleibt auf der Agenda der Spritzgießbranche, während Leichtbauverfahren und intelligente Verfahrenskombinationen mit Macht in den Markt drängen. 

Leichtbauverfahren und intelligente Verfahrenskombinationen drängen in den Markt 

Spritzgieß-Sonderverfahren

Spritzgießen 2.0 

Mit einem ersten Modell der MacroPower-Serie ist Wittmann Battenfeld auf der K 2010 in die Reihe der Großmaschinenhersteller zurückgekehrt. Die Baureihe wurde in den letzten Jahren erweitert und umfasst heute den Schließkraftbereich von 4000 bis 16 000 kN. Wie sich jüngst auf einer Hausmesse zeigte, hat das Unternehmen daneben vor allem Lösungen für das Zusammenspiel von Maschine und Anlagenperipherie weiterentwickelt. 

Über 500 Teilnehmer besuchen die "MacroPower Days 2015" bei Wittmann Battenfeld 

Groß-Ereignis 

Leichtbau, kleine Losgrößen, fortschreitende Integration elektronischer Funktionen: Die generellen Industrietrends überlagern auch die Spritzgießbranche. Die Entwicklung der letzten Jahre kennt bemerkenswerte Lösungen für unterschiedlichste Anforderungen. Parallel dazu haben die Anlagenbauer sich in aller Stille auf den Weg gemacht: Präzise geregelte Prozesse sind die Basis für viele Anwendungen, nun scheint auch die sich selbst optimierende Spritzgießmaschine keine Utopie mehr zu sein. 

Sichtbare und unsichtbare Innovationen, die die Branche weiterbringen.  Auch die Menschheit? 

Steuern, Regeln

Additive Fertigung

Metallpulver-Spritzgießen

Laserstrukturieren

Nobelpreis für Spritzgießen 

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 

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Hybridtechnik

Reinraumsysteme / -technik

Reise mit bekanntem Ziel 

Ob Elektronik- oder Kosmetikartikel, Weiße Ware oder Automobilinterieur, im Trend liegen Kunststoffoberflächen, die immer mehr Funktionen mit möglichst wenigen Verfahrensschritten abbilden. Auf der K 2016 zeigten viele Aussteller, wie bekannte Verfahren zur Umsetzung neuer Funktionen kombiniert werden können und welche Technologien das Potenzial haben, sich für die Oberflächengestaltung von Kunststoffprodukten in den kommenden Jahren durchzusetzen. 

Individuelle Oberflächenfunktionalisierung: Trends und Themen auf der K 2016 

Pigmente

Polyurethan

Lackieren

Bedrucken

Optik, Haptik und Kennzeichnung  nach Maß 

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 

ERP-Systeme

Treibmittel

Die kommunikative Maschine 

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 

Qualitätssicherung

Klappern für die Kunststofftechnik 

Flexible Produktion, Leichtbaukonzepte, Funktionsoberflächen, individualisierte Produkte, gleichbleibend niedrige Ausschussrate bei der Produktion ¿ die Wunschliste der OEMs als Treiber im Spritzgießsektor wird immer länger und fordert Tier-1-Lieferanten, Werkzeugmacher und Systemlieferanten gleichermaßen heraus. Für ein Interview trafen wir zwei Spezialisten von GKTool und HRSflow, für die die Suche nach neuen Lösungen Alltag ist. Das Thema heißt Integration ¿ von Ideen, Prozessen und Systempartnern. 

Christian Götze (GKTool) und Moreno Carvani (HRSflow) über kosteneffiziente Fertigung mit integrierter Werkzeugtechnik 

Normalien und Heißkanaltechnik

"Mit Systemintegration passieren  einfach weniger Fehler" 

Um Thermoplast-Schaumspritzgießen auch für die Herstellung dünnwandiger IML-Verpackungen nutzen zu können, muss eine Blasenbildung an der Grenzfläche zwischen Folie und Formteil vermieden werden.

Die Auswahl der richtigen IML-Folie ist für optisch ansprechende Formteile entscheidend

20:7

Wie beeinflusst die Treibmittelbeladung Label-Haftung und Formteileigenschaften?

Richtig schön geschäumt mit IML-Folien

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

Innovatives Spritzgießen in Zeiten der Pandemie

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Software

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Spritzgießsimulation

Simulation

Machine Learning

Datenanalyse

Schnecken und Plastifiziersysteme

Kunststoff-Recycling

Lasermarkieren

Laserbearbeitungen

Inline- / Online-Messsysteme

Qualitätssicherung Kunststoff

Hinterm Horizont geht’s weiter

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

Die Herstellung von Verpackungen war auch auf der K 2022 einer der Anwendungsschwerpunkte. Dabei paart sich rohe Kraft immer mehr mit Aspekten der Nachhaltigkeit. Ein paar Bestleister.

Hochleistungs-Spritzgießen von Verpackungen: Publikumsmagneten auf der K 2022

Die Stork Plastic Machinery präsentierte an ihrem Messestand laut überdimensionalem Aufkleber die „World’s fastest IMM“ für eine Verpackungsanwendung. Auf einer Hybridmaschine der Pale-Line mit 7000 kN Schließkraft entstehen in einem 2-fach-Werkzeug von Brink (Titelbild) in 6,3 s zwei 10-Liter-Eimer mit angespritztem Bügel. Um die dünnwandigen Eimer zu formen, arbeitet die Maschine mit einer Einspritzgeschwindigkeit von bis zu 800 mm/s. Dabei zeichnet sie sich laut Hersteller auch im Grenzbereich durch ihre Laufruhe und Energieeffizienz aus. Das Hauptspritzaggregat (Typ 8650), das speziell auf hohe Drehzahlen ausgelegt und mit einer 98-mm-Hochleistungsschnecke ausgestattet ist, erreicht einen Durchsatz von 360 kg/h. Zum Anspritzen des Bügels wurde das Nebenaggregat E-Multi von Mold-Masters verwendet.

Das schnelle 5-Punkt-Kniehebelsystem ist mit seinem vergrößerten Öffnungshub für IML-Anwendungen (In-Mold Labeling) prädestiniert. Die Maschine war dazu mit einem System zur seitlichen Labelzuführung und Formteilentnahme von Brink ausgestattet. Frei programmierbare „high-flow“-Ventile, in denen der Luftdruck pro Kreis separat geregelt werden kann, gewährleisten laut Stork die kürzest mögliche Entformungszeit. Zum energieeffizienten Betrieb sollen unter anderem beitragen der frequenzgeregelte Hauptmotor, der elektrische Schließantrieb, der die Bremsenergie zurückspeist, und die sehr steifen Aufspannplatten, die eine symmetrische Werkzeugfüllung bei geringerer Schließkraft ermöglichen.

Am Stand des italienischen Spritzgießmaschinenherstellers BMB produzierte eine Maschine des Typs eKW 70HP/3450 Hybrid mit 7000 kN Schließkraft in einer Zykluszeit von 4,8 s jeweils acht Rundbehälter à 21 g aus PP (Bild 1). Die dünnwandigen Becher werden dabei ebenfalls im IML-Verfahren mit je zwei Etiketten (für Behälterwand und -boden) versehen. Der Prozess wird von mehreren Kameras überwacht, die auf diese Weise qualitätsgeprüften Formteile werden direkt neben der Maschine gestapelt und verpackt. Bei diesem System handelte es sich um eine maßgeschneiderte Produktionszelle, die nach der Messe an einen Kunden ausgeliefert wurde. Auch hier betont der Hersteller die Vorteile der Kombination aus hydraulischer Spritzeinheit und elektrischer Schließeinheit sowie die Besonderheit des KW-Schließsystems, das die Durchbiegung der Platte bei hohen Einspritzdrücken eliminieren soll.

In das Label ist die sogenannte „HolyGrail 2.0“-Technologie integriert. Damit kann der Endverbraucher sich auf dem Smartphone Hinweise etwa über die Produktion, das Verfallsdatum oder zum Recycling anzeigen lassen. Nach dem Entsorgen können die in Recyclinganlagen eingesetzten Kameras Informationen über das Material auslesen und somit die verschiedenen Kunststoffarten zuverlässig separieren. Eine digitale Unterstützung auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft.

Eine besondere Verfahrenskombination gab es bei Trexel zu sehen: Zusammen mit den Partnern Bockatech, Arburg, Borealis, Roboplas (IML-Automation) und MCC Verstraete (IML-Labels) hat der MuCell-Anbieter einen Spritzgießprozess aufgesetzt, in dem chemisches und physikalisches Schäumen mit dem IML-Verfahren kombiniert werden. Dabei entstehen auf einer elektrischen Maschine Allrounder 520 A in 5,5 s Zykluszeit kostengünstige individuelle Mehrweg-Thermobecher, die sogar leichter sind als die gängigen Einwegbecher aus beschichtetem Papier.

In der von Bockatech patentierten sogenannten EcoCore-Schaumstofftechnologie wird das PP-Grundmaterial sowohl chemisch mit einem Treibmittel als auch physikalisch mit Stickstoff (MuCell-Verfahren) angereichert. Das Einspritzen dieser homogenen Lösung erfolgt über einen Heißkanal mit Nadelverschlussdüse. Beim Öffnen des Werkzeugs schäumt der 14 g schwere und 430 ml fassende Becher auf – gesteuert durch die Temperierung und das Design der Bauteilwandung. Durch das Aufschäumen expandiert die Wanddicke von kompakt 0,65 auf 2,00 mm.

Trotz des geringen Gewichts verfügen die Teile aufgrund der feinzelligen Schaumstruktur im Kern über eine hervorragende Wärmedämmung, die doppelt so hoch ist wie jene von kompakten PP-Bechern mit gleichem Gewicht. Die langlebigen EcoCore-Formteile sind zudem mikrowellen- und spülmaschinentauglich. Da sie ausschließlich aus PP hergestellt werden – dafür bietet Borealis auch zertifizierte biobasierte Materialien und Rezyklate an –, lassen sie sich problemlos recyceln.

BMB S.p.A.  

https://www.bmb-spa.com

ARBURG GmbH + Co KG  

https://www.arburg.com

Bockatech Ltd. Burnham House 

https://www.bockatech.com

Ausgabenartikel KU04-23

Für zwei 10-Liter-Eimer mit Label – hier der Blick ins Werkzeug bei Stillstand – braucht das Arrangement der niederländischen Partner Stork und Brink 6,3 s.

Bild 1. Mit einer Hybridmaschine von BMB werden alle 4,8 s acht Behälter mit Rundumlabel hergestellt.

Bild 2. Bis zu 50 % weniger Kunststoffverbrauch: EcoCore liefert in Sekundenschnelle dünnwandige Behälter mit geschäumtem Kern.