Nachhaltigkeit in der Spritzgussproduktion

Auch bei seinem Messeauftritt auf der Fakuma stellt Deckerform das Thema Nachhaltigkeit in der Spritzgussproduktion in den Mittelpunkt.

Nachhaltigkeit beim Einsatz von Kunststoff in der Spritzgussproduktion steht seit Jahren im Fokus der Aktivitäten von Deckerform aus Aichach. Auf der Fakuma vom 12. bis 16. Oktober in Friedrichshafen beweisen die Spritzgießexperten, dass Produkte aus recyceltem PET im Vergleich zu solchen aus Neugranulat nicht nur in ihrer Funktionalität so gut wie keinen Einschränkungen unterliegen. Sie können zudem auch ästhetisch ansprechend sein. Die Kunststoffspezialisten präsentieren ihr Projekt gemeinsam mit der Leonhard Kurz Stiftung. Gefertigt werden die Teile bei kleinem Energieeinsatz auf leistungsfähigen vollelektrischen Spritzgießmaschinen von Toyo.

Auf der Fakuma zeigt der Werkzeugbau- und Spritzgießtechnikspezialist Deckerform aus Aichach in Halle A6, Stand 6320/6413, wie nachhaltig der Einsatz von Kunststoff heute sein kann. Dabei unterstreichen die Kunststoffexperten, dass sie nicht nur für ausgefeilte Werkzeuge oder die vollelektrischen Spritzgießmaschinen von Toyo stehen. Sie zeigen, dass sie als Systempartner komplette, schlüsselfertige und produktionsreife Gesamtlösungen bieten können, die exakt auf die Bedürfnisse der Kunden und auf deren Werkstücke zugeschnitten sind. 

Gemeinsam mit dem Partner Leonhard Kurz, einem Spezialanbieter für Dünnschichttechnologie, haben die Kunststoffexperten für die Fakuma als Demo-Werkstück eine Gießkanne gestaltet, die zu hundert Prozent aus Rezyklat hergestellt wird. Die Gießkanne, die die Besucher bei Deckerform und auch am Stand von Kurz als Give-away mitnehmen können, entsteht auf einer vollelektrischen Spritzgießmaschine Toyo Si-230-6s mit einem Sepro-Roboter Success 5X-25. Zudem dürfen die Besucher „ihre“ Kanne selbst auf einer Heißprägemaschine des Kurz-Tochterunternehmens Baier Maschinenfabrik mit einer Transferdekoration veredeln.

Deckerform vertreibt vollelektrische Spritzgießmaschinen der Si-6s-Serie des japanischen Premium-Herstellers Toyo exklusiv im deutschsprachigen Raum. Diese Maschinen gibt es in 14 Größen mit Schließkräften von 50 bis 1300 t und zudem mit zahlreichen Varianten bei den Spritzeinheiten.

Toyo-Maschinen beherrschen in der seriengemäßen Ausstattung neben konventionellem Spritzgießen auch Sonderverfahren wie das Spritzprägen oder das materialsparende Spritzschäumen, das auf der Fakuma für die Gießkanne zum Einsatz kommt. Damit sind sie ohne Umrüsten sehr flexibel einsetzbar.

Der niedrige Energieverbrauch der vollelektrischen Toyo-Spritzgießmaschinen liegt zum einen an den sehr effizienten elektrischen Direktantrieben. Der Vorsprung der Toyo-Maschinen basiert aber zum anderen auch auf der immensen Erfahrung des japanischen Herstellers und die ausoptimierten aktuellen Maschinengeneration. Und an einem pfiffigen technischen Kniff.

Ist die Zuhaltekraft aufgebaut, hält ein ausgeklügeltes doppelt V-förmiges Kniehebelsystem hinter der beweglichen Platte den Druck aufrecht. Und zwar ohne dass weiter Energie zugeführt wird. Die Maschine benötigt also – abgesehen vom minimalen Verbrauch ihrer Steuerung – immer nur dann Energie, wenn sie sich auch bewegt. Es gibt keinen „Leerlaufverbrauch“ wie bei den hydraulischen Maschinen, bei denen der Druck der Hydraulikflüssigkeit immer wieder von der Pumpe aufgebaut und gehalten werden muss.

Die Toyo-Maschinen lassen sich darüber hinaus sehr genau steuern. Neben einem sehr effizienten Energieeinsatz profitieren davon auch die Zykluszeiten und die Produktqualität. Das beginnt dabei, dass sich über die direkt geregelten elektrischen Servoantriebe deutlich präziser einspritzen lässt. Außerdem sind so die Parameter über den gesamten Vorgang exakt zu steuern. Das sorgt für eine deutlich geringere Streuung bei den Bauteileigenschaften, etwa bei den Abweichungen im Bauteilgewicht. Die Teile werden viel gleichmäßiger, und auch der Verzug in der Spritzgussproduktion fällt deutlich geringer aus.

Damit bietet das Aichacher Unternehmen bei vollelektrischen Toyo-Spritzgießmaschinen das breiteste Portfolio im deutschsprachigen Markt. Die vollelektrische Si-Serie hat Toyo schon 1985 erfolgreich weltweit eingeführt. So hat Toyo die wohl längste und auch am breitesten aufgestellte Erfahrung im Bau von vollelektrischen Spritzgießmaschinen. Die aktuelle Modellreihe des japanischen Premium-Herstellers repräsentiert bereits die sechste Generation.

„Die vollelektrischen Toyo-Spritzgießmaschinen sind deutlich energieeffizienter und damit auch nachhaltiger als hydraulische Anlagen“, betont Anna Tschacha, Geschäftsführerin bei der Deckerform Injection GmbH. „Wir brauchen im Schnitt 0,2 kW pro kg verarbeitetem Kunststoff bei technischen Teilen – davon rund 0,11 kW, die grundsätzlich für das Aufschmelzen der Kunststoffmasse anfallen. Mit diesen Werten brauchen wir bis zu 70 Prozent weniger Strom als hydraulische Maschinen – auch bei neuen Modellen. Und auch vollelektrische Modelle anderer Hersteller liegen in Praxisvergleichen teilweise immer noch deutlich über dem Energieverbrauch von Toyo-Maschinen.

Zudem erhöht sich auch die Produktivität: die Zykluszeiten verkürzen sich bei unseren Toyo-Maschinen im Vergleich zu hydraulischen Maschinen um mindestens 10 Prozent. Folglich hat der Anwender auch klare wirtschaftliche Vorteile, die zudem direkt den Ertrag steigern. Wir sehen die vollelektrischen Toyo-Spritzgießmaschinen als einen elementaren Baustein im Konzept der Nachhaltigkeit bei Deckerform.“

Ein weiterer Faktor im Konzept der Nachhaltigkeit sind innovative Verarbeitungsverfahren wie das Spritzschäumen, das auch für die Gießkanne auf der Toyo-Maschine am Fakuma-Stand zum Einsatz kommt. „Wir schäumen die Wandstärke der Kanne chemisch von 1,8 auf mehr als 3 mm auf“, erklärt Tschacha. „Das erhöht die Stabilität bei sehr effizientem Materialeinsatz.“

Die Kanne entsteht in einem Tauchkantenwerkzeug, das eine variable Wandstärke erlaubt. Die Oberfläche weist unter anderem unterschiedliche Erodierstrukturen auf, aber auch polierte Partien. All das gibt entsprechend auch die Oberfläche des geschäumten PET-Werkstücks sehr detailliert wieder. Der Heißkanal mit Nadelverschluss erlaubt einen prozesssicheren und -stabilen Spritzschäumprozess. Damit ist die Gießkannen-Form – eine Stammform mit Wechseleinsätzen beispielsweise für eine Transportkiste – auch für konventionellen Spritzguss und fürs Spritzprägen geeignet.

Aktiv können Besucher an verschiedenen Versuchsaufbauten das Verhalten geschäumter und kompakte gespritzter Bauteile erforschen. Mit Schneidbrettchen aus Vollmaterial und in der geschäumten Variante (beide auch zum Mitnehmen) können Interessierte an Messvorrichtungen etwa die Biege- und Torsionsfestigkeit der Produkte aus beiden Herstellungsweisen auch mit belastbaren Messwerten vergleichen.

Ein weiteres Element, das die Nachhaltigkeit unterstreicht, ist das Material. Der recycelte Werkstoff für die Gießkanne besteht aus PET-Transferträgerfolienresten aus der graphischen Industrie. Diese Reste fallen beim Aufbringen hauchdünner Dekorations- und Funktionsschichten auf Produkte an. Die Folien, die sonst entsorgt werden, nimmt die Leonhard Kurz Stiftung in einem aktiven Rücknahmeprozess zurück. Das Unternehmen verarbeitet diese zu einem neuen Kunststoffgranulat, das unter dem Markennamen „Recopound“ vertrieben wird.

Bereits in der Demo-Anwendung der Gießkanne beweist Recopound, dass es in der Verarbeitung in keiner Weise hinter Neugranulaten zurücksteht. Besonders das geringe Verzugverhalten und die hohe mechanische Belastbarkeit macht Recopound als Alternative für andere Kunststoffe interessant. Und mit der Möglichkeit des Spritzschäumens bietet das Konzept auch einen nachhaltigen Ansatz zur Materialeinsparung.     

Die Oberfläche der Gießkanne ist bewusst nicht in Klavierlackoptik gehalten. Sie zeigt vielmehr die vom Spritzschäumprozess und vom Recyclingmaterial gezeichnete Struktur, deren Schlieren ein ästhetisches Erscheinungsbild zeichnen. Zusätzlich lässt sich das Material auch mit Transferdekorationen von Kurz optisch aufwerten.

Nicht nur wegen der Gießkanne, den Werkzeugen und den Toyo-Spritzgießmaschinen lohnt der Besuch am Deckerform-Stand. Neben der Toyo Si-230-6s ist darüber hinaus auch eine Toyo Si-80-6s mit einem Sepro-Handling-Roboter Success 11 auf der Fakuma zu sehen. Sie verfügt über das Vario-System Gekko Compact von Cycle Temp zur variothermen Steuerung des Prozesses. Auf dieser Maschine wird der bekannte Gekko produziert.

Deckerform unterstützt zudem konkret die Messeplanung. Wer Ticketcodes für den Eintritt benötigt, kann sich entweder über das Messeportal, das demnächst freigeschalten wird, bei Deckerform registrieren. Alternativ geht das auch direkt bei Deckerform.

Deckerform Unternehmensgruppe
Die international aktive Deckerform Unternehmensgruppe in Aichach steht mit ihren rund 70 Mitarbeitern auf drei Säulen: dem klassischen Werkzeugbau, der Ideenschmiede, in der kreative Köpfe an den Produkten und Visionen von morgen arbeiten, sowie der Deckerform Injection. Hier haben die Werkzeugspezialisten exklusiv für den deutschsprachigen Raum den Vertrieb der vollelektrischen Spritzgießmaschinen des japanischen Herstellers Toyo übernommen. Damit werden die Aichacher Kunststoffexperten, unterstützt von leistungsfähigen Partnern, zudem zum Komplettanbieter. Ihre Erfahrung kommt insbesondere bei nachhaltigen und schlüsselfertigen Produktionslösungen für komplexe und Know-how-intensive Produkte in der Spritzgussproduktion zum Tragen.

rw