Engel setzt zur Chinaplas auf anspruchsvolle Lösungen

Wie lässt sich mit innovativen Spritzgießtechnologien der Wettbewerbsvorsprung ausbauen und damit die Zukunftsfähigkeit sichern? Engel zeigt es auf der Chinaplas.

Wenn es um anspruchsvolle Produkte geht, gehört Engel zu den bevorzugten Ausrüstern der Kunststoffverarbeiter in Asien und setzt deshalb große Hoffnungen auf die Chinaplas 2018, denn vor der Messe stehen die Zeichen auf Wachstum.

Gero Willmeroth, Geschäftsführer Vertrieb und Service von Engel Machinery Shanghai im Vorfeld der wichtigsten Kunststoffmesse Asiens: "Das Investitionsklima in China ist auf einem neuen Hoch. Die Chinaplas wird dieser Entwicklung weiteren Schub verleihen." Nicht zuletzt trägt der steigende Wettbewerbsdruck unter den lokalen Produzenten von Kunststoffteilen zu dieser positiven Entwicklung bei. Investiert wird in die Modernisierung der Maschinenparks sowie neue Technologien, die zu einer höheren Fertigungseffizienz und Produktqualität führen.

Der Ausstellungsbereich Automotive am Messestand von Engel spiegelt den Trend zum Einsatz innovativer Prozesstechnologien wider. Wie Engel betont, ist es das erste Mal, dass das Unternehmen auf der Chinaplas einen komplexen Mehrkomponentenprozess mit verketteten Spritzgießmaschinen präsentiert. Auf zwei Duo Spritzgießmaschinen werden LED-Linsen für Fahrzeugscheinwerfer aus PMMA mit einer Dicke von 22 mm produziert.

Immer häufiger werden hochwertige Optikkomponenten aus Kunststoffen hergestellt. Die polymeren Materialien sind leichter als Glas und bieten den Produktdesignern mehr Freiheit. Die Herausforderung jedoch besteht darin, eine hohe optische Qualität mit einer hohen Fertigungseffizienz zu vereinen. Die von Engel entwickelte und patentierte Mehrschichttechnologie Optimelt mit externer Kühlung leistet genau diesen Spagat.

Dabei wird zunächst ein Vorspritzling erzeugt und dieser in Folgeschritten mit weiteren Schichten desselben Materials überzogen. Durch das Überspritzen lassen sich Einfallstellen an der Oberfläche der zuvor ausgeformten Schicht ausgleichen und so eine hohe optische Qualität erreichen. Lichttechnische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Grenzflächen zwischen den Schichten die Leistung und Funktion der Beleuchtungsoptik nicht beeinflussen.

Da die Kühlzeit beim Spritzgießen mit dem Quadrat der Wanddicke zunimmt, erhöht die Mehrschichttechnologie vor allem bei der Herstellung dickwandiger Teile deutlich die Effizienz. Mehrere dünne Schichten kühlen in Summe schneller ab als eine dicke. Wird zudem der Linsengrundkörper zum Kühlen aus dem Werkzeug entnommen, verkürzt sich die Zykluszeit weiter. Das Abkühlen an der Luft dauert zwar länger als im Werkzeug, geht aber nicht mehr in die Zykluszeit ein.

Während der Chinaplas werden die Linsengrundkörper auf einer Duo 1060/400 Spritzgießmaschine in einem 4-fach-Werkzeug produziert. Der in die Fertigungszelle integrierte Easix Knickarmroboter entnimmt die vier Teile und übergibt sie an eine externe Kühlstation. Von dort nimmt der Roboter gleichzeitig vier bereits ausreichend gekühlte Vorspritzlinge auf und übergibt diese an das 4+4-fach-Werkzeug der mit einem Drehtisch ausgerüsteten Duo 600H/600H/500 Combi Mehrkomponentenmaschine. Nacheinander werden dort zwei weitere PMMA-Schichten aufgespritzt, bevor der Easix die fertigen Linsen entnimmt. Die Zykluszeit liegt deutlich unter 3 Minuten, obwohl die Vorspritzlinge rund 30 Minuten lang abkühlen. Die Kühlzeit lässt sich über die Anzahl an Kühlpositionen in der externen Kühlstation steuern.

Die Verkettung einer Standardspritzgießmaschine mit einer Zwei-Komponenten-Maschine steht für eine sehr hohe Fertigungsflexibilität. Beide Maschinen können auch unabhängig voneinander mit anderen Werkzeugen ausgelastet werden.

Engel realisiert das Exponat gemeinsam mit Systempartnern, darunter Skymould, Ningbo/China, HRS Flow, San Polo di Piave/Italien, Innolite, Aachen/Deutschland, Opsira, Weingarten/Deutschland und Gimatic,Shanghai/China. Um neben Robotern und Prozesstechnologien aus der eigenen Entwicklung weitere periphere Einheiten und Werkzeuge zu integrieren, hat sich Engel ein weltweites Netzwerk aus Systempartnern aufgebaut. "Wir haben vor Ort in China sehr starke Partner, die ebenso wie wir die Anforderungen der lokalen Verarbeiter bestens kennen und in optimale Lösungen umsetzen", so Willmeroth. "Durch die Zusammenarbeit mit lokalen Anbietern können wir auch für anspruchsvolle Anwendungen eine hohe Kosteneffizienz garantieren und die Lieferzeit für die Gesamtanlage kurz halten."

Neben dem wirtschaftlichen Spritzgießen dickwandiger LED-Linsen wird Engel auf der Chinaplas zudem besonders wirtschaftliche Composite-Verbundlösungen, das nacharbeitsfrei Verarbeiten von Flüssigsilikon, eine hochintegrierte Fertigungszelle für die Produktion im Reinraum und die vielfältigen, ausgereiften und in der Praxis bewährten IQ-Lösungen präsentieren, die eine konstante Qualität ohne Spezialwissen möglich machen.

gk