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

„Cycle Guard“ überbrückt Stromausfall und fährt Zyklus bei PET-Preformherstellung zu Ende.

Je nach Werkzeuggröße können bei einer abrupten Zyklusunterbrechung bis zu 144 „Short Shots“ anfallen, die mühsam aus den Kavitäten entfernt werden müssen. 

„Cycle Guard“ überbrückt Stromausfall und fährt Zyklus bei PET-Preformherstellung zu Ende

Steuerungen (Hardware und Software)

Steuern, Regeln

Software

Polyethylenterephthalat

Thermoplaste

Qualitätssicherung Kunststoff

Qualitätssicherung

Kostbare Millisekunden

Die Digitalisierung kommt zur rechten Zeit. Mehr und mehr entpuppen sich smarte Lösungen als Geburtshelfer ressourcenschonender Technologien und Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft. Digitale Assistenten für Prozessregelung und -bewertung sind längst Standard, und auch Messeaussteller ziehen einen besonderen Nutzen aus der Digitalisierung.

„Augmented Reality“ eingeblendet: Temperaturen der Schneckenzylinder-Regelzonen von  der Einzugszone bis zur Düse (beginnend rechts), sowie Animation des zukünftigen Programmablaufs

Trendige Spritzgießanwendungen auf der Fakuma 2021

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

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Spritzprägen

Kunststoff-Recycling

Digitaler Zwilling

Simulation

Lasermarkieren

Laserbearbeitungen

Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft

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

Mikrospritzgießen

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Spritzgießmaschinen, allgemein

Blasfolienextrusion

Kunststoff-Verpackungsmaschine

Sondermaschinen

Folien

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Spritzgieß-Zubehör und Einzelteile

Folienblasanlagen

Extrusionsanlagen

Nachhaltige Premieren in der Kunststoffverarbeitung

Für die Transformation der Industrieproduktion in ein Wirtschaftssystem mit abfallfreien, CO<sub>2</sub>-armen Herstellprozessen werden auch spritzgegossene, hochbelastbare thermoplastische Großbauteile benötigt.

Schmelzeweiterleitung von zwei seitlichen Spritzeinheiten einer Engel v-duo 2300 RTM in die Mitte der auf dem Schiebetisch montierten Heißkanal-Zwischenplatte. 

Wirtschaftliche Lösung zur Fertigung von thermoplastischen großen Strukturbauteilen

Normalien und Heißkanaltechnik

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Heißkanalsysteme

Co-Injektion (Barriere-/Sandwich-Spritzgießen)

Flexible Einspritzlösungen  mit Adapterplatten

Wie das Spritzgießunternehmen Hauff die Herstellung von Oberkorbrollen für Spülmaschinen automatisiert hat.

Ein KR Quantec entnimmt simultan zum Spritzzyklus die Oberkorbrollen aus dem unteren Teil des Würfels und setzt sie in die Steckbuchsen in der oberen Hälfte ein, um die fertigen Teile danach zu entnehmen.

Autonome Produktion von der Maschine bis zur Palette

Handhabungsroboter

Montagetechnik

Industrieroboter

Elektrohaushaltsgeräte, Weiße Ware

Elektrotechnik, Elektronik

Palettierroboter

Fertigungsautomation

Multiaxialroboter für die Kunststoffverarbeitung

Im Doppelpass mit dem Zauberwürfel

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.

kunststoffe-international.com

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Spritzgießsimulation

Nachhaltigkeit dank Digitalisierung

Mit einer zuvor unerreichten Filterfeinheit von 60 µm erleichtern die Eco-Schmelzefilter der Ettlinger Kunststoffmaschinen GmbH, Königsbrunn, jetzt das Aufbereiten von Rezyklaten. Insbesondere ermöglichen die neuen Filtersiebe die kosteneffiziente Umwandlung von Post-Consumer-PET-Flaschenmahlgut und dem zugehörigen, in großen Mengen anfallenden Feinabrieb zu Rezyklaten mit sehr guten Gebrauchseigenschaften. 

60 µm als Maß der Dinge in der PET-Aufbereitung 

Schmelzefilter

Feinere Mikroperforation für Schmelzefiltration 

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)

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

Zwei neue Modelle der Eco-Produktfamilie von Ettlinger tragen dem Bedarf für Systeme mit erhöhtem Produktdurchsatz Rechnung.

Der neue Eco 500 Hochleistungsschmelzefilter von Ettlinger erreicht Durchsätze bis zu 4.000 kg/h

Hochleistungsschmelzefilter für höhere Durchsätze

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

Automotive

Elektronik

Polyethylen

Streifinger, Florian

Recycling

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

Flachfolien- und Plattenextrusion

Tray-to-Tray-Recycling in einem Extrusionsschritt

Die Alpla Group investiert am Standort Anagni in eine Extrusionsanlage für lebensmitteltaugliches recyceltes PET (rPET) aus gebrauchten PET-Flaschen.Jährlich sollen dadurch 15.000 Tonnen rPET entstehen.

Alpla investiert am Standort Anagni (Italien) in eine Extrusionsanlage für recyceltes PET

20:7

Verpackungsmittel aus Kunststoffen

Kunststoffverarbeitung

Verpackungstechnik

Unternehmen

Alpla forciert Flaschenkreislauf in Italien

Previero-Sorema hat kürzlich eine schlüsselfertige Anlage zur Erhöhung der PET-Flakes-Produktionskapazität im lateinamerikanischen Raum verkauft. Die Maschine verarbeitet Postconsumer-Flaschen zu gewaschenen und re-granulierten PET-Flakes und hat einen Ausstoß zwischen 2 und 9 t/h.

Die Recycling-Linie in Lateinamerika verarbeitet PET-Flaschen zu Flakes 

Fern-Inbetriebnahme einer schlüsselfertigen Recycling-Anlage

Der italienische Additivhersteller Repi bietet für das Recycling von PET verschiedene Additive an, mit denen sich die Qualität der Rezyklate verbessern lässt

Repi bietet für das Recycling von PET verschiedene Additive an, mit denen sich z.B. die Verdunkelung des Materials vermeiden lässt.

Verdunkelung bei PET-Rezyklaten ausgleichen

rPET im Dünnwandspritzgießen verarbeiten

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.

Auf seinem Messestand wird der österreichische Maschinenbauer ein recyceltes Material (rPET) verarbeiten. Mit einer Wanddicke von 0,32 mm stehen die transparenten 125-ml-Rundbehälter (Bild 1) stellvertretend für viele Verpackungen, insbesondere im Lebensmittelbereich. Dank integriertem In-Mold Labeling (IML) verlassen die Behälter abfüllfertig die Produktionszelle. Bislang konnte PET im Spritzgießen nur zu dickwandigen Teilen, wie Flaschen-Preforms, verarbeitet werden. Die endgültige Verpackungsform wurde in einem zweiten Prozessschritt – zum Beispiel durch Blasformen – erzielt.

Bis 2025 sollen gemäß European Plastics Pact alle Kunststoffverpackungen 30 % Rezyklatanteil enthalten und zu 100 % recyclingfähig sein. Mit Polyolefinen oder Polystyrol werden nach Einschätzung von Experten die genannten Ziele nicht erreichbar sein. Trotz des momentan hohen Preises wird PET damit zur wirtschaftlichen Alternative. PET ist bislang der einzige Kunststoff, der im geschlossenen Kreislauf und industriellen Maßstab wieder zu Lebensmittelverpackungen verarbeitet werden kann. Das Einsatzspektrum von PET und rPET würde dadurch deutlich erweitert. Neben dem Bottle-to-Bottle-Kreislauf ist somit auch die Etablierung eines Bottle-to-Cup- oder sogar Cup-to-Bottle-Recyclings denkbar.

Herzstück der Produktionszelle ist eine Spritzgießmaschine Engel e-speed 280/50 mit elektrischer Schließ- und hydraulischer Spritzeinheit. Die neue High-Performance-Spritzeinheit erreicht bei der Verarbeitung kleiner Schussgewichte mit hohen Wanddicke/Fließweg-Verhältnissen Einspritzgeschwindigkeiten von bis zu 1400 mm/s bei maximalen Spritzdrücken von bis zu 2600 bar. Für die Verarbeitung von rPET kombiniert Engel das neue Spritzaggregat mit einer auf die Rezyklat-Verarbeitung abgestimmten Plastifziereinheit aus der hauseigenen Entwicklung. Die neue e-speed ermöglicht die Verarbeitung von beliebigen Rezyklatanteilen bis hin zu 100-%-igem rPET.

Mit einem neuen Verfahren macht es Engel möglich, Kunststoffabfälle direkt nach dem Vermahlen als Flakes auf der Spritzgießmaschine zu verarbeiten. Dabei teilt ein Zwei-Stufen-Prozess das Plastifizieren und das Einspritzen in zwei voneinander unabhängige, aufeinander abgestimmte Prozessschritte auf. In der ersten Stufe wird das Rohmaterial aufgeschmolzen. Die Schmelze wird an eine zweite Schnecke übergeben, um sie in die Kavität einzuspritzen. Zwischen Plastifizier- und Einspritzaggregat werden ein Schmelzefilter und eine Entgasungseinheit in den Prozess integriert – damit lassen sich auch aus verunreinigten Kunststoffabfällen hochwertige Produkte erzeugen.

Üblicherweise werden die gesammelten Wertstoffe nach dem Sortieren und Reinigen gemahlen, compoundiert, filtriert und granuliert und als Regranulat in die Spritzgießverarbeitung gegeben. Das Granulieren des Mahlguts ist ein energieintensiver Prozess, der zudem in der Regel einen logistischen Aufwand erfordert. Im Zwei-Stufen-Verfahren wird dieser Arbeitsschritt komplett eingespart. Nach Berechnungen von Engel sinkt der Energiebedarf für die Herstellung des Messe-Produkts dadurch um rund 30 %.

Ein Fokus des neuen Verfahrens liegt auf großvolumigen Formteilen, die bereits heute vielfach aus Recyclingmaterialien hergestellt werden, wie Paletten, Transportboxen und Müllcontainern. Die integrierte Entgasung erweitert das Einsatzspektrum auf Anwendungen in der Verpackungs- und Automobilindustrie. Während der K wird Engel den Zwei-Stufen-Prozess auf dem VDMA Circular Economy Forum (Freigelände) demonstrieren. Eine Spritzgießmaschine Engel duo 12060H/80Z/900 (Bild 2) wird eine Mischung aus Polyolefinen aus einer Post-Industrial-Sammlung zu Dolly-Paletten (Bild 3) verarbeiten.

Die Anlagen basieren auf herkömmlichen Spritzgießmaschinen. Auch das leistet einen Beitrag, die Recyclingkosten zu senken und den Aufbau einer Kreislaufwirtschaft zu beschleunigen. Besonderes Augenmerk legten die Engel-Entwickler dabei auf die Entgasungseinheit. Restfeuchtigkeit sowie volatile Stoffe, die aus Materialabbau oder Druckfarbenrückständen stammen, können den Schmelzefilter passieren. Werden diese Verbindungen vor dem Einspritzen der Schmelze nicht entfernt, kann dies zu Poren im Inneren und Defekten an der Oberfläche des Bauteils führen. Eine weitere Besonderheit der Engel-Lösung ist, dass das erste Plastifizieraggregat die Aufgabe hat, Rohmaterial zu puffern. Auf diese Weise wird ein kontinuierlicher Verarbeitungsprozess erreicht, was den Einsatz kleinerer Schnecken und damit weitere Kosteneinsparungen erlaubt.

Projektpartner sind AVK Plastics als Palettenhersteller, IPP, ein Spezialist für Logistiklösungen für Lieferketten, der Werkzeugbauer Haidlmair und Ettlinger als Lieferant des Schmelzefilters. Ein weiterer Partner ist R-Cycle. Die Paletten sind mit einem RFID-Chip sowie einem QR-Code, der im IML-Verfahren aufgebracht wird, versehen. Über den QR-Code können Messebesucher Informationen zum Material und zum Recyclingprozess aus der Datenbank von R-Cycle live abrufen.

Mehr Wirtschaftlichkeit in der Produktion von Großbehältern

Gemeinsam mit seinem Entwicklungspartner Haidlmair ist es Engel zudem gelungen, die Zykluszeit für die Herstellung großer Logistikprodukte um 30 % zu reduzieren. Verantwortlich für diesen Leistungssprung ist die Großmaschine Engel duo speed in Kombination mit einer innovativen Werkzeugtechnik.

Herzstück der Produktionszelle, in der auf der K große, 2000 g schwere Multi-Use-Container aus PE-HD (Bild 4) hergestellt werden, ist eine Spritzgießmaschine duo 8310/700 speed. Die Baureihe, ausgestattet mit der Servohydraulik ecodrive und einem neu entwickelten Schnellläuferspritzaggregat, vereint laut Engel im Bereich großer Schließkräfte eine hohe Produktivität und Effizienz mit einem besonders kleinen Flächenbedarf. Damit rücken die Zweiplattenmaschinen von Engel in Bereiche vor, die lange Zeit Kniehebelmaschinen vorbehalten waren.

Das Hochleistungswerkzeug ist mit einem 6-fach-Heißkanalsystem vom Typ FDU Midi SLS des Haidlmair-Tochterunternehmens FDU Hotrunner ausgerüstet. Die Breitschlitzdüse kann im Vergleich zu herkömmlichen Nadelverschlusssystemen große Schussvolumina schneller in die Kavität verfrachten, ohne dass eine hohe Friktionsenergie entsteht. Zusätzlich sorgen Hybrideinsätze für eine effiziente Kühlung und einen sehr guten Wärmeausgleich. Mehrere Sensoren im Werkzeuginneren – unter anderem zur Innendruckmessung, Analyse des Materialflusses und Bestimmung des Kristallisationseffekts – tragen zu einer hohen Prozesssicherheit bei.

Ein ganzheitlicher Ansatz, wie sich diverse Potenziale zum Energiesparen in der Spritzgießproduktion nutzen lassen, ist – am Beispiel einer medizinischen Anwendung – in einem eigenen <a href="https://www.kunststoffe.de/a/ article-2932073" target="_blank">Fachbeitrag in Kunststoffe 9/2022 beschrieben. Üb</a>er den Zuwachs in der iQ-Produktfamilie hatte Kunststoffe bereits in der August-Ausgabe berichtet. Der neue Sollwertassistent iQ hold control spart durch die automatische Ermittlung der optimalen Nachdruckzeit dem Prozesstechniker viel Zeit.

Engel Austria GmbH  

https://www.engelglobal.com

Bild 1. Die dünnwandigen Behälter werden aus rPET spritzgegossen.

Bild 2. Basierend auf einer herkömmlichen Engel duo Spritzgießmaschine, sind die Anlagen für die Verarbeitung von Kunststoff-Flakes modular aufgebaut, nach Bedarf mit einem Hochleistungsschmelzefilter und einer Entgasungseinheit.

Bild 3. Aus den Flakes werden rollbare Logistikladungsträger, sogenannte Dolly-Paletten, produziert.

Bild 4. Die Herstellung großer Logistikprodukte unterliegt einem hohen Kostendruck. Die Zykluszeit im Spritzgießprozess ist eine wichtige Stellschraube für mehr Produktivität.