Bei der Herstellung von Kunststoffteilen für die Medizin- und Pharmaindustrie werden die Anforderungen an die Reinraumumgebung immer strenger. In diesem Bereich steigt nicht nur die Nachfrage nach vollelektrischen Spritzgießmaschinen. Auch für die Umsetzung von Werkzeugbewegungen wird verstärkt auf elektrische Antriebe gesetzt, die den hohen Anforderungen an die Reinheit und Zuverlässigkeit gerecht werden.

Bild 1. Lösungen für elektrische Werkzeugbewegungen, hier am Beispiel eines 72+72-fach Etagenwerkzeugs für die Verschlusskonus-Produktion

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Elektrische Antriebe in Spritzgießwerkzeugen

Elektrische Antriebe

Antriebe

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Spritzgießwerkzeuge

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Mess- / Regel- und Prozessleittechnik

Prozessautomation

Mess-, Steuer- und Regelgeräte

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung Kunststoff

Medizintechnik

Reinraumsysteme / -technik

Medizinprodukte

Echtzeit-Prozessüberwachung in Reinraumumgebungen

Der Aufsichtsrat der Sikora AG gibt bekannt, dass Harry Prunk zum 31. März 2021 den SIKORA Vorstand verlässt. Seit 1. April hat Dr. Jörg Wissdorf die Zuständigkeiten von Harry Prunk übernommen.

Harry Prunk verabschiedet sich nach über 45 Jahren aus dem Sikora Vorstand

Messtechnik

Personen

kunststoffe.de

Steuern / Regeln

Elektroautomation

Wechsel im Vorstand von Sikora

Die Qualität von Spritzgussteilen und die Prozessstabilität sind bis heute von den Kenntnissen und Erfahrungen des Einrichters abhängig. Durch die wachsende Zahl an Freiheitsgraden entstehen Wirkzusammenhänge zwischen Bauteilqualität und Prozessparametern.

Vollvernetzte Fertigungszelle mit Datenrückführung in die Spritzgießmaschine

Modellgestützte Prozesseinrichtung durch vollvernetzte Produktion im Spritzgießen

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Prozessvisualisierung

Automatisierungstechnik

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Prozesssimulation

Software

Simulation

IoT-Plattformen für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Spritzgießmaschinen

Machine Learning für die Qualitätssicherung

Big Data für die Qualitätssicherung

Jenseits menschlicher Fähigkeiten

Allgemeines Ziel der Qualitätsprognose ist es, auf Basis von Prozessdaten Aussagen über die resultierende Formteilqualität abzuleiten. Dem Werkzeuginnendruckverlauf wird allgemein eine hohe Aussagekraft für spritzgegossene Formteile zugeschrieben.

Nur wenige Spritzgießwerkzeuge verfügen über Werkzeuginnendrucksensoren. Ob sich ihr  Einsatz für die Qualitätsprognose lohnt, wird am Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen untersucht

Welchen Mehrwert bietet hierfür die Werkzeuginnendrucksensorik?

Werkzeuginnendrucksensoren

Sensoren / Messwertaufnehmer

Steuern, Regeln

Qualitätsprognose für Spritzgussteile durch maschinelles Lernen

Der Umschaltvorgang zwischen Einspritz- und Nachdruckphase ist immer wieder ursächlich für eine verminderte Bauteilqualität beim Spritzgießen. Ein alternatives Prozessführungskonzept soll Abhilfe schaffen, indem es den Umschaltvorgang vollständig vermeidet. Dazu wird der Werkzeuginnendruckverlauf für den gesamten Füllvorgang vorgegeben.

Typische Spritzgießfehler entstehen durch einen falschen Umschaltzeitpunkt zwischen Einspritz- und Nachdruckphase

Phasenlose Prozessregelung soll den Umschaltvorgang revolutionieren

Spritzgießsimulation

Die Umschaltproblematik  und ihre Folgen

Das Ingenieurbüro MC Control hat gemeinsam mit Meusburger Deutschland mehrere Streckmaschinen zur Fertigstellung von Chemiefasern erfolgreich modernisiert. Da noch viele Extrusionsanlagen mit alter Technik produzierten, machten sich die beiden Unternehmen die Digitalisierung der verwendeten Steuerungs- und Regeltechnik zur Aufgabe.

MC Control setzt bei der Temperatur-Regelung auf den Thypo Leistungssteller von Meusburger

Extrusionsanlagen

Meusburger und MC Control digitalisieren Extrusionsanlagen

Partikelbelastung und Wärmeabgabe sind immer wieder Kriterien, die bei der Entscheidung für ein Maschinenkonzept angeführt werden. Ein Vergleich von hydraulischen, elektrischen und hybriden Spritzgießmaschinen gibt Aufschluss, welches Konzept am wenigsten belastet und sich so für eine Produktion im Reinraum besonders eignet. Unabhängig vom Typ beeinflussen aber auch wichtige Vorgänge, wie das Ausspritzen, die Partikelkonzentration. 

Absaugvorrichtungen

Messgeräte für Partikel

Elektrisch vs. hydraulisch: Rein muss sie sein 

Durch die Auswahl abgestimmter und energieeffizienter Verfahrenskomponenten sowie einer geeigneten Prozessführung können in der Extrusion Energie eingespart und damit Betriebskosten gesenkt werden. Allein bei den Antrieben sind durch den Einsatz zeitgemäßer Energiespartechnik große Steigerungen in der Energieeffizienz erzielbar. 

Energie-Management

Extrusion

Extrusion: Energie endlos sparen 

Unterschiedliche Antriebskonzepte konkurrieren um die Gunst der Anwender. Doch welche Vorteile bieten die einzelnen Systeme? Aktuelle Untersuchungen erlauben einen objektiven Vergleich der gängigen Antriebssysteme von Spritzgießmaschinen. Der zweite Teil des vor einem Jahr begonnenen Vergleichs befasst sich mit dem statischen und dynamischen Verhalten der Schließeinheiten und dem Energiebedarf der einzelnen Antriebe. 

Dynamik, Präzision, Energiebedarf: Der Antrieb zählt 

Den zunehmenden Energie-Durst werden zusätzliche Kraftwerke nicht stillen können. Vielmehr gilt es, in Zukunft mit Energie effizienter umzugehen. Ein wichtiger Schlüssel dafür ist die Auswahl der passenden Spritzgießmaschine, die drei maßgebliche Verbraucherkomplexe aufweist. 

Antriebs-, Heiz- und Prozessenergie: Gezielte Verbrauchssenkung 

Vollelektrische Spritzgießmaschinen eignen sich besonders für die Produktion von Präzisionsbauteilen. In barer Münze zahlen sich für Kunststoffverarbeiter zudem ihre sehr guten Werte bei der spezifischen Leistungsaufnahme aus. Aber auch hier gibt es Unterschiede. 

Energieersparnis: Präzise Maschinen mit Doppelnutzen 

“Green Production” – ein Schlagwort erobert die Industrie. Nicht erst seit der Kehrtwende in der Energiepolitik hat die Verbesserung der Energieeffizienz in kostenbewussten Betrieben Vorrang. Da ein Ende der besonders für die energieintensive Kunststoffverarbeitung schmerzlichen Preisspirale nicht absehbar ist, hat Kunststoffe Dr. Eberhard Duffner, den Bereichsleiter Entwicklung der Arburg GmbH + Co KG, nach seiner Einschätzung gefragt. 

Green Production: Die hohen Energiepreise sind auch eine Chance 

Wurden vollelektrische Spritzgießmaschinen lange Zeit aufgrund ihrer energiesparenden Arbeitsweise und hohen Präzision eingesetzt, drängen sie inzwischen in den Bereich der Hochleistungs- und Schnelllaufanwendungen. Zykluszeiten von unter 5 s werden erreicht. Die damit verbundenen Anforderungen verlangen jedoch eine starke Fokussierung bei der Maschinenkonstruktion. 

Servomotoren

Fit für Höchstleistungen 

Auch wenn viele Unternehmen bereits Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz umgesetzt haben – in der Breite besteht noch immer erheblicher Nachholbedarf. Oft lassen sich die Verantwortlichen abschrecken von den höheren Investitionskosten für Neuanschaffungen und Umbauten oder zweifeln an den tatsächlichen Einsparmöglichkeiten. Doch das ist zu kurz gedacht. 

Spritzgießverarbeitung: Energiesparen verlangt Nachdenken 

Allzu oft schöpfen Kunststoffverarbeiter offensichtliche Potenziale zur Senkung der Energiekosten nicht aus. Ob die Maschine nicht zur Anwendung passt oder einer Investitionsentscheidung ein nur vermeintlich kostensenkender Aspekt zugrundeliegt, die Ursachen sind verschieden. Dabei kann man sich über “Best Practice”-Spritzgießmaschinentechnik heute gut informieren. 

Energiekosten: Wenn Effizienzpotenziale aus Unwissenheit liegen bleiben 

Mit Sicherheitsfunktion für Regelventile und Strahlpumpen

Sicherheitsabschaltungen von Anlagen über Stellgeräte wie Ventile und Strahlpumpen werden in Prozessindustrie und bei Fernwärme oft gefordert. Diese müssen die jeweilige Anlage in Notfällen gegen Übertemperatur oder Überdruck absichern. Zu diesem Zweck hat Baelz den neuen digitalen Motorhubantrieb 373-E07-OSX, TÜV-geprüft und zertifiziert, mit Sicherheitsfunktion, entwickelt.

Der neue digitale Motorantrieb baelz 373-E07-OSX ist ein ausfallsicherer elektrischer Stellantrieb mit einer maximalen Kraft von 700 N und kann sowohl auf Regelventilen als auch auf Strahlpumpen in Heizungs- und Prozesstechnik eingesetzt werden. Die Antriebsspindel wird im Normalbetrieb über ein Getriebe von einem bürstenlosen Gleichstrom-Motor (BLDC) angetrieben. Die von Baelz neu entwickelte Steuerungselektronik überwacht konstant den Motor und stellt auch die lastabhängige Abschaltung in den Endlagen sicher.

Der Antrieb verfügt über eine Sicherheitsfunktion in Form einer integrierten Spiralfeder aus Stahl. Diese bringt den Antrieb bei Ausfall der Versorgungsspannung in eine definierte Sicherheitsstellung. Je nach Regelorgan kann dies, vom Antrieb aus betrachtet, nach unten gedrückt oder nach oben gezogen sein. So erklären sich die Ausführungen OSD (ohne Strom drückend) oder OSZ (ohne Strom ziehend). Zudem ist der Antrieb TÜV-baumustergeprüft nach DIN EN 14597.

Neben einer einfachen 3-Punkt Ansteuerung kann der Antrieb auch stetige Regelsignale (0–10 V / 4–20 mA) verarbeiten und er besitzt eine Schnittstelle RS 485 Modbus RTU. Zusätzlich verfügt er über eine analoge Stellungsrückmeldung, zwei zusätzliche potenzialfreie Kontakte und eine verschleißfreie Wegmessung. Verschiedene Stellgeschwindigkeiten sind mittels DIP-Schaltern entsprechend der jeweiligen Regelanwendung von 10 bis 130 mm/min einstellbar. Der Antrieb ist zudem selbstinitialisierend.

Baelz & Sohn GmbH & Co.  W.

https://www.baelz.de/

Ausfallsicherer elektrischer Stellantrieb baelz 373-E07-OSX

2022-03-25 Baelz

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