Mit maßgeschneiderten Effizienzpaketen unterstützt der Spritzgießmaschinenbauer und Systemlöser Engel seine Kunden, alle Register zu ziehen, um den Energieverbrauch zu senken und den CO2-Fußabdruck zu verkleinern.

Zur K 2022 schnürt Engel für seine Kunden Effizienzpakete: Auf die Spritzgießmaschine abgestimmte Temperiersysteme und digitale Lösungen reduzieren den Energieverbrauch deutlich.

Mit energiesparenden Lösungen von Engel Wettbewerbsfähigkeit und Resilienz stärken

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Temperiergeräte

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Gießanlagen

Temperiertechnik

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Software

Energieeffizienz

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Spritzgießmaschinen

Medizinprodukte

Medizintechnik

Kreislaufwirtschaft

Effizienzpakete gegen hohe Energiepreise

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

Schaumspritzgießen

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Instandhaltung

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Handling, Handhabungstechnik

Automatisierungstechnik

Elastomer-Spritzgießen

Oberflächentechnik

Digitalisierung

Kunststoff-Rezyklat

Silikonkautschuk

Kautschuk / Elastomere

Compoundieren

Kunststoff-Aufbereitung

Geht doch

Technotrans zeigt auf der K 2022 leistungsfähige Thermomanagement-Lösungen für die drei Messe-Fokusthemen Kreislaufwirtschaft, Digitalisierung und Klimaschutz.

Energieeffizient dank drehzahlgeregelter Pumpe: das Wasserverteilsystem itd evo. 

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

kunststoffe.de

Kältemaschinen

Betriebsausrüstung / Betriebsmittel

Kunststoff-Recycling

Temperierkreisläufe beim Upcycling von Haushaltsabfällen

Additiv gefertigte Formeinsätze aus Kunststoff können im Werkzeugbau eine sinnvolle Alternative sein – wenn die Frage der Temperierung geklärt ist.

Die Verwendung von Formeinsätzen aus Kunststoff erlaubt im Spritzgießprozess keine konventionelle Temperierung.

Wie sich durch thermische Auslegung die Prozessstabilität und die Stückzahl steigern lässt

Additive Fertigung

Temperierung 3D-gedruckter Spritzgießwerkzeuge aus Kunststoff

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

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

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

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

Plasmabehandlung

Reinigen und Vorbehandeln

Spritzprägen

Dynamische / variotherme Temperierung

Polycarbonat

Thermoplaste

Das kann sich sehen lassen

Klimaschutz bleibt auf der weltweiten Agenda, auch wenn sich die Gewichte in der öffentlichen Wahrnehmung zuletzt verschoben haben. Viele sogenannte „Low Carbon Footprint Technologies“ sind bereits verfügbar und könnten in der Kunststoffverarbeitung umgehend Verwendung finden. Doch welche Maßnahmen zur CO2-Reduktion greifen nicht nur ökologisch? Die gwk zeigt anhand von Praxisbeispielen, wie sich der Einsatz effizienter Temperiertechnik in kurzer Zeit auch ökonomisch rechnet.

Bild 1. Unterschiede im Verhältnis Leistungsaufnahme/Durchflussmenge bei Temperiergeräten mit Peripheralrad- bzw. Zentrifugalpumpe  

Investition in energieeffiziente Temperierung lohnt sich auch in angespannten Zeiten

Vorsprung durch nachhaltige Temperiertechnik

Hochwärmeleitfähige Stähle kommen nur vereinzelt in Spritzgießwerkzeugen zur Anwendung, da Unsicherheiten bezüglich ihrer Vorteile bestehen. Die TH Köln betrachtet den möglichen Nutzen dieser Stähle und bietet somit eine Entscheidungshilfe für deren Einsatz.

Der Einfluss von hochwärmeleitfähigen Stählen wurde mit einem Spritzgießwerkzeug für  Campus-Platten untersucht

16:9

Wirtschaftlichkeitspotenzial: Spritzgießwerkzeuge aus Stählen mit hoher Wärmeleitfähigkeit

Werkzeugstähle

Metall Werkstoffe

Stähle

Coole Typen für eine effiziente Werkzeugtemperierung

In vielen Industriebereichen wird Prozesswasser benötigt, das kontinuierlich aufbereitet werden muss. Für diese Aufgabe wurde im L & R-Geschäftsbereich Wasseraufbereitung ein Modul entwickelt, das eine innovative Aufbereitungstechnik nutzt.

Kompakt und komplett: Das Aufbereitungsmodul sorgt für dauerhaft sauberes Prozesswasser – ohne Chemie und Verbrauchsmaterialien

Wasseraufbereitung

Chemiefreies Modul für die Wasseraufbereitung

Der Systemlieferant KraussMaffei zeigt auf der K 2022 nicht nur die dafür nötige Maschinen-Hardware, sondern auch neue digitale Lösungen, mit denen sich bei Energieverbrauch und CO2 -Fußabdruck jeweils hohe Einsparungen erzielen lassen.

Digitale Lösungen sind ein essenzieller Bestandteil des Materialkreislaufs von der Insulin-Pen-Kappe zum Fahrzeugtürmodul.

Von der Insulin-Pen-Kappe zum automobilen Türmodul

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.

Schmelzefilter

Polyethylenterephthalat

rPET im Dünnwandspritzgießen verarbeiten

Mit zwei Messepremieren und weiteren Anwendungen wird Dr. Boy die Leitthemen der K 2022 aufgreifen. Eines dieser Themen ist die Digitalisierung bzw. zunehmende Vernetzung der Kunststoffbranche.

Die Elemente des Boy-Digitalisierungspakets.

Hybridtechnik

Steuerungen (Hardware und Software)

Neue Steuerung vor der Premiere

Sumitomo (SHI) Demag entwickelt seine vollelektrischen Spritzgießmaschine der IntElect-Reihe weiter.

Schon vor der K zu sehen war die neue vollelektrische Hochleistungsmaschine PAC-E auf der drinktec. Sie produzierte dort mit einem 72-fach-Werkzeug von Z-Moulds 26/22-mm-Flaschenverschlüsse mit einem Ausstoß von 2100 Teilen/min.

Elektrische Antriebe für Spritzgießmaschinen

Antriebe

Elektrische Antriebe

Neue Schnellläufermaschine für den Verpackungsmarkt

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.

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Spritzgießsimulation

Simulation

Nachhaltigkeit dank Digitalisierung

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.

Naturmaterialien

Verstärkungsstoffe

Grüner Gleichstrom für die Spritzgießmaschine

Auf der K 2022 stellt B.IRD Machinery Stricker erstmals IRD-Geräte vor, die zum Beistellen für Spritzgießmaschinen ausgelegt sind. Damit können auch Spritzgießer die Vorteile der Infrarot-Drehrohrtechnik nutzen.

Im Inneren des B.IRD 5 wird Granulat in einem Drehrohr mit 30 cm Durchmesser durch IR-Strahlung erwärmt. Damit kann der Energie-, Zeit-, Raum- und Materialbedarf spürbar gesenkt werden.

Umgekehrter Temperaturgradient durch Infrarot-Behandlung

Trockner, Granulat-

Spritzgießgranulate in Minutenschnelle trocknen

Emissionen reduzieren – eine Chance für die Kunststoffverarbeitung

Die steigenden Energie- und Rohmaterialpreise stellen die Kunststoffverarbeiter vor neue Herausforderungen. Eine schnelle Reduktion des CO2-Fußabdrucks verschafft den Unternehmen Spielraum und stärkt deren Wettbewerbsfähigkeit und Resilienz, ist Engel überzeugt. Auf der K 2022 will der Spritzgießmaschinenhersteller genau das unter Beweis stellen.

Die steigenden Energie- und Rohmaterialpreise stellen die Kunststoffverarbeiter vor neue Herausforderungen. „Eine schnelle Reduktion des CO2-Footprints verschafft Spielraum. Die Wettbewerbsfähigkeit und Resilienz werden gestärkt“, sagt Dr. Gerhard Dimmler, CTO der Engel Gruppe, mit Blick auf die K 2022. „Engel ist Vorreiter bei CO2-sparenden Lösungen in der Spritzgießverarbeitung. Genau das stellen wir im Oktober in Düsseldorf unter Beweis.“

„Engel bietet ein breites Spektrum an ausgereiften und praxisbewährten Technologien und Lösungen an, die dazu beitragen, den Energie- und Rohmaterialeinsatz zu senken. Jetzt geht es darum, diese noch umfangreicher einzusetzen, um die CO2-Bilanz und zugleich die Kostenstruktur deutlich zu verbessern“, so Dimmler. Vom Design über das Abmustern und die Produktion bis zu Wartung und Service unterstützt Engel seine Kunden über den gesamten Produktlebenszyklus und darüber hinaus. Denn die Reduktion des CO2-Fußabdrucks ist keine rein technische Herausforderung. Sie erfordert eine enge Zusammenarbeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette, für die sich Engel gemeinsam mit weiteren Marktteilnehmern aktiv einsetzt.

Dabei kommt jedem Teilnehmer der Wertschöpfungskette eine bestimmte Rolle zu. Als Spritzgießmaschinenbauer und Systemlöser übernimmt Engel Verantwortung für drei Bereiche: die Gesamteffizienz der Spritzgießproduktionszelle, die Digitalisierung der Spritzgießprozesse und die Kreislaufwirtschaft unterstützende Verarbeitungstechnologien.

Mit seiner Systemlösungskompetenz nimmt Engel bei der Optimierung der Energieverbräuche nicht allein die Spritzgießmaschine unter die Lupe. Von servohydraulisch über hybrid bis vollelektrisch gehören die Spritzgießmaschinen von Engel nach Unternehmensangaben zu den jeweils effizientesten ihrer Größe und Leistungsklasse am Markt.

Gesamteffizenz: Auf die Temperierung kommt es an

„Viele Verarbeiter denken, mit dem Einsatz einer vollelektrischen Spritzgießmaschine haben sie das volle Energiesparpotenzial bereits ausgeschöpft. Mit einer exakt abgestimmten Temperierlösung geht aber noch viel mehr“, verdeutlicht Dimmler. Die Wärmezu- und -abfuhr verbrauchen im Produktionsbetrieb heutzutage oftmals mehr Energie als die Bewegungen der Spritzgießmaschine. Seit mehr als zehn Jahren befasst sich Engel deshalb intensiv mit der Temperierung von Spritzgießwerkzeugen und bietet eigene, auf die Spritzgießmaschinen exakt abgestimmte Temperierlösungen an.

Mit der dynamischen Einzelkreisregelung und der bedarfsabhängigen Steuerung der Temperiergeräte vereinen die Systemlösungen von Engel Energieeffizienz mit Temperierkonstanz und einer sehr hohen Produktivität. Auf diese Weise lässt sich der Energieverbrauch in einem Maß senken, das vergleichbar ist mit den Energieeinsparungen, die vor einigen Jahren durch den Wechsel auf eine moderne Antriebstechnik erreichbar waren.

Zusammen mit iQ flow control zum Effizienzpaket kombiniert, sind so laut Engel – ausgehend von einer hydraulischen Spritzgießmaschine mit Konstantpumpe – Energieeinsparungen von bis zu 67 Prozent möglich.

Digitalisierung für eine gleichbleibend hohe Produktqualität

iQ flow control heißt das Assistenzsystem, das Engel gezielt für die Optimierung der Temperierprozesse entwickelt hat. Insgesamt umfasst die iQ Produktfamilie fast zehn intelligente Assistenzsysteme und zur K 2022 stellt Engel mit iQ hold control ein weiteres vor. Angefangen hat es vor zehn Jahren mit iQ weight control, das Schwankungen im Rohmaterial und in den Umgebungsbedingungen automatisch erkennt und für jeden Zyklus einzeln die qualitätsrelevanten Prozessparameter anpasst.

„Die sich selbst optimierende Spritzgießmaschine ist ein wesentliches Ziel bei der Digitalisierung der Spritzgießprozesse. Es geht darum, Ausschuss zu vermeiden und die Energieeffizienz zu steigern“, so Dimmler.

Eine Studie, die Accenture im Auftrag von bitkom mit Betrieben in Deutschland durchgeführt hat, prognostiziert, dass sich mithilfe der Digitalisierung die heutigen CO2-Emissionen um bis zu 58 Prozent reduzieren lassen. Der Fertigungsbereich hat daran mit 23 Prozent einen besonders großen Anteil.

Mit seinem umfangreichen Technologie-Know-how unterstützt Engel seine Kunden bei der Rezyklatverarbeitung. „Ziel bei der Aufbereitung von Kunststoffabfällen ist es, weniger Energie zu verbrauchen als für die Herstellung von Neuware notwendig ist“, betont Dimmler. „Dann macht sich der Einsatz von Rezyklat unmittelbar positiv in der CO2-Bilanz bemerkbar.“

Mit den Schlagworten Verstrecken, Verdecken und Verstecken beschreibt Engel drei unterschiedliche Ansätze, die es ermöglichen, Rezyklat für ein breiteres Anwendungsspektrum einzusetzen. Verstrecken meint das Beimischen von Rezyklat zu Neuware. Hier profitieren die Kunststoffverarbeiter sowohl von der hohen Plastifzier- als auch Digitalisierungskompetenz von Engel. „Mit der richtigen Schnecke kann jede Spritzgießmaschine Rezyklat in beliebiger Konzentration bis hin zu 100 Prozent Rezyklat verarbeiten“, sagt Dimmler. Zudem sorgen die intelligenten Assistenzsysteme dafür, dass auch bei starken Schwankungen im Rohmaterial, wie sie für aufbereitete Kunststoffabfälle typisch sind, hochwertige Produkte produziert werden können.

Beim Verdecken wird das Rezyklat mittels IMD-Verfahren – von Engel zum Beispiel unter der Bezeichnung foilmelt oder clearmelt vermarktet – zusammen mit einer Dekorfolie oder eine Dekorschicht verarbeitet. Und Verstecken meint das Einbetten von Rezyklat in Neuware im Sandwichverfahren, wie es die Engel-Technologien skinmelt und coinjection möglich machen.

„Unser Ziel ist es, das noch immer vorherrschende Downcycling von Materialien durch ein Re- oder sogar Upcycling abzulösen“, so Dimmler. „Das treibt unsere Entwicklung an. Die Engel-Technologien machen Rezyklat auch für anspruchsvolle Produkte einsetzbar.“

Weitere Unterstützung findet das Upcycling-Ziel durch die enge Zusammenarbeit der Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette. Von der Rohmaterialerzeugung über die Verarbeitung bis zum Recycling und noch weiter in Richtung Handel und Konsument vernetzen sich die Marktteilnehmer auf horizontalen Plattformen, um Informationen und Daten auszutauschen. So lassen sich zum Beispiel über ein digitales Wasserzeichen auf Verpackungen Material, Hersteller und Verarbeitungsprozess identifizieren. Diese Daten stehen allen Teilnehmern und Nutzern der horizontalen Plattform zur Verfügung. Damit ist ein gezielteres Sortieren von Kunststoffabfällen und damit ein sortenreines, hochwertiges Recycling möglich.

Die Initiative R-Cycle, der Engel im Frühjahr 2022 beigetreten ist, verfolgt genau dieses Ziel. Mit digitalen Produktpässen schafft R-Cycle die Grundlage für einen hochwertigen Recyclingprozess, indem bereits bei der Produktherstellung recyclingrelevante Informationen automatisch erfasst werden. „Voraussetzung für das Schließen von Werkstoffkreisläufen ist Informationstransparenz über die gesamte Wertschöpfungskette, sozusagen der Kreislauf von Informationen“, betont Dimmler. „Nur wenn man weiß, was man verarbeitet, kann man die gewünschten Produkteigenschaften sicherstellen.“

Cicular Economy basiert auf dem Wechselspiel aller Marktteilnehmer. Damit die Prozesskette lückenlos funktioniert, ist es aber auch wichtig, dass jeder einzelne Schritt innerhalb des Gesamtprozesses wirtschaftlich ist. „Ohne Ökonomie gibt es keine Ökologie“, ist Gerhard Dimmler überzeugt. „An dieser Stelle schließt sich der Kreis zur Optimierung von Energieverbrauch, CO2-Bilanz und damit der Kostenstruktur. Die Kunststoffindustrie muss schnell handeln und die Chancen nutzen, die die innovativen Technologien eröffnen.“

Engel auf der K 2022: Halle 15, Stand C58