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Die Herstellung großer Logistikboxen unterliegt einem hohen Kostendruck. Die Zykluszeit im Spritzgießprozess ist hier eine wichtige Stellschraube für mehr Produktivität und Effizienz.

Heißkanaltechnik

Mehr Effizienz für Logistikboxen

Gemeinsam erreichen Spritzgießmaschinenhersteller Engel und Werkzeugspezialist Haidlmair mehr Effizienz in der Produktion von Logistikboxen.

Gemeinsam erreichen Spritzgießmaschinenhersteller Engel und Werkzeugspezialist Haidlmair mehr Effizienz in der Produktion von Logistikboxen.

Stapelbare Logistikboxen stellen in der Herstellung hohe Anforderungen an die Effizienz. Kontinuierlich arbeiten die Hersteller daran, die Produktionseffizienz zu steigern und gleichzeitig zudem die Stückkosten zu senken. Auf die Produktqualität darf sich das nicht auswirken, denn auch schwer befüllt und hoch gestapelt müssen die Boxen stabil bleiben. Nicht minder wichtig ist die Gewichtskonstanz. In bestimmten Branchen sind für die Boxen Tara-Werte festgelegt. Spritzgießmaschinenhersteller Engel und Werkzeugspezialist Haudlmair sorgen für mehr Effizienz in der Produktion dieser Produkte.

Eine wesentliche Stellschraube, zugleich Produktivität und Kosteneffizienz zu steigern, ist die Zykluszeit. In weniger als 25 s – und damit um rund 30 Prozent schneller als bisher möglich – werden auf dem Engel-Messestand während der K 2022 große Multi-Use-Container mit einem Schussgewicht von 2000 g aus HDPE produziert. Mit dem optimalen Zusammenspiel zwischen Spritzgießmaschine, Digitalisierung, Automation und High-Performance-Werkzeug setzen die beiden Unternehmen Engel und Haidlmair diesen neuen Maßstab.

Schnellläufer für eine höhere Effizienz

Herzstück der Produktionszelle ist eine Engel-duo-8310/700-speed-Spritzgießmaschine. Die duo-speed-Baureihe hatte Engel gezielt für die äußerst wirtschaftliche Herstellung von Lager- und Transportbehältern sowie von Eimern entwickelt. Sie vereint im Bereich großer Schließkräfte eine sehr hohe Produktivität und Effizienz mit einem besonders kleinen Anlagenfootprint. Damit rücken die Zweiplattenmaschinen in Bereiche vor, die lange Zeit Kniehebelmaschinen vorbehalten waren. Sie bringen den Vorteil mit, bei vergleichbarer Schließkraft kürzer zu bauen und einen größeren maximalen Öffnungshub zu ermöglichen.

Engel-duo-speed-Spritzgießmaschinen erreichen Trockenlaufzeiten vonweniger als 2 s und sorgen mit ihrer Stabilität und Laufruhe für eine sehr hohe Reproduzierbarkeit. Verantwortlich hierfür ist unter anderem die intelligente Pumpensteuerung, die neben der Engel-Servohydraulik ecodrive auch einen wesentlichen Beitrag zur hohen Energieeffizienz dieser Maschinen leistet. Das neu entwickelte Schnellläuferspritzaggregat ermöglicht gegenüber dem Standardspritzaggregat ein doppelt so schnelles Einspritzen. Damit halten die duo speed Maschinen mit dem Trend zu noch dünneren Wanddicken bei langen Fließwegen Schritt.

Optimierter Zyklus für Logistikboxwn

Zusätzlich zur Präzision der Maschinenbewegungen unterstützen in der auf der K präsentierten Anwendung intelligente Assistenzsysteme aus dem inject-4.0-Programm von Engel die hohe Reproduzierbarkeit. Darunter iQ weight control, das Schwankungen der Schmelzemenge und Materialviskosität automatisch erkennt und noch im selben Zyklus selbstständig ausgleicht. Außerdem auch iQ melt control, das die für die jeweilige Anwendung optimale Dosierzeit ermittelt. Indem das System die Kühlzeit des Bauteils im Werkzeug vollständig zum Dosieren nutzt, ergibt sich außerdem eine bessere Schmelzehomogenität.

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Foto: Engel
Die auf Verpackungs- und Logistikanwendungen zugeschnittene Engel-duo-speed-Spritzgießmaschine basiert auf mehr als 25 Jahren Erfahrung mit Zweiplattengroßmaschinen der Engel-duo-Baureihe. Sie sorgt für mehr Effizienz in der Produktion von Logistikboxen.

Einen weiteren Beitrag zu den sehr kurzen Zykluszeiten leisten zudem die Technologien von Haidlmair aus Nußbach in Österreich. Das High-Performance-Werkzeug ist mit einem 6-fach-Heißkanalsystem vom Typ FDU Midi SLS des Haidlmair-Tochterunternehmens FDU Hotrunner ausgerüstet. Dabei handelt es sich um eine innovative Breitschlitzdüse. Die kann im Vergleich zu herkömmlichen Nadelverschlusssystemen große Schussvolumina deutlich schneller in die Kavität bringen, ohne dass eine hohe Friktionsenergie entsteht. Zusätzlich sorgen Hybrideinsätze für eine optimale 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.

Große Schussvolumina für Logistikboxen mit hoher Effizienz einspritzen

Zur Entnahme der Logistikboxen aus dem Werkzeug haben die Spritzgussspezialisten außerdem eineneasix-Knickarmroboter von Engel in die Produktionszelle integriert. Um Verzug zu verhindern, legt dieser die beim Entformen noch warmen Boxen zunächst in einer von Haudlmair entwickelten Kühl-Dressierstation ab. Bis zu vier Boxen können dort gleichzeitig gekühlt werden. Das erhöht außerdem die Effizienz. Dank Wärmebildkamera lässt sich zudem die Wärmeverteilung im Spritzgießprodukt aktiv überwachen.

FDU-Breitschlitzdüse
Das Heißkanalsystem von FDU ist eine innovative Heißkanalvariante für Spritzgießwerkzeuge. Der Strömungskanal in der Düse ist dabei nicht auf einen runden, punktförmigen Anguss ausgerichtet, sondern auf eine Flachdüse projiziert. Die Breitschlitzdüse verfügt über eine neue Austrittsgeometrie. Im Prozess strömt der Kunststoff gleichmäßig verteilt durch einen definierten langen Spalt in die Kavität ein, anstatt durch einen kleinen Punktanguss. Damit verringern sich der Einspritzdruck und die Zykluszeit. Darüber hinaus hat das verfahren zahlreiche weitere Vorteile..

rw