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Niedrige Stückkosten mit höchster Qualität vereinen

Dank ihrer barrierefreien Schließeinheit eröffnet die holmlose Engel-E-Victory-Spritzgießmaschine bei der Herstellung anspruchsvoller LED-Linsen aus Flüssigsilikon ein großes Effizienzpotenzial. Foto: Engel

Mit zwei anspruchsvollen Spritzgießanwendungen zeigt Engel auf der Koplas 2019 wie sich niedrige Stückkosten mit höchsten Qualitätsansprüchen vereinen lassen.

Ein wichtiger Schlüssel : Inject 4.0, die Antwort von Engel auf die Herausforderungen der Digitalisierung und Vernetzung. Sein neues Kundenportal wird Engel auf der Koplas erstmalig auf einer Messe in koreanischer Sprache präsentieren.

LED-Linsen aus LSR wirtschaftlich produzieren

Als Linsenwerkstoff für Lichtsysteme im Automobil, in der Gebäude- und Straßenbeleuchtung gewinnt Flüssigsilikon (LSR) stark an Bedeutung. Neben der sehr effizienten Verarbeitung im vollautomatisierten und nacharbeitsfreien Spritzgießprozess sind es die spezifischen Materialeigenschaften, die LSR in den Fokus der Produktentwickler rücken.

Wie auch die etablierten thermoplastischen Linsenmaterialien ermöglicht Silikon im Vergleich zu Glas eine deutliche Gewichtsersparnis. Was die thermische und chemische Beständigkeit betrifft, ist LSR organischen Polymeren aber überlegen. Hinzu kommt, dass die hochtransparenten Typen für optische Anwendungen einen niedrigeren Vergilbungsindex aufweisen und eine noch höhere Designfreiheit ermöglichen.

Um das große Potenzial dieser Materialklasse greifbar zu machen, produziert Engel auf seinem Messestand LED-Scheinwerferlinsen aus Dowsil MS-1002 Moldable Silicone, einem von Dow Silicones gezielt für diese Anwendungen entwickelten Flüssigsilikon. Herzstück der integrierten Fertigungszelle ist eine holmlose Engel-E-Victory 310/120-Spritzgießmaschine, die mit einem Zwei-Kavitäten-Kaltkanalwerkzeug von Ach-Solution ausgerüstet ist. Für die LSR-Dosierung kommt eine Maxi Mix G2 – ebenfalls von Ach-Solution – zum Einsatz. Das Teilehandling übernimmt ein Engel-Viper 40-Linearroboter.

Nicht nur aufgrund der komplexen Geometrie stellt die Herstellung der LED-Linsen hohe Anforderungen an die Prozesstechnik. Generell gilt, dass erst ein automatisierter, nacharbeitsfreier Prozess Hightech-Produkte aus LSR wirtschaftlich macht. Hierfür bringen Spritzgießmaschinen mit holmloser Schließeinheit die optimalen Voraussetzungen mit. Der freie Zugang zum Werkzeugraum ermöglicht besonders effiziente Automatisierungskonzepte. Der Roboter kann ohne Störkantenumfahrung direkt von der Seite aus die Kavitäten erreichen, was die Handlingzeit verkürzt. Gleichzeitig hält die Holmlostechnik die Fertigungszellen kompakt. Da sich die Werkzeugaufspannplatten bis an den Rand vollständig ausnutzen lassen, passt das voluminöse Linsenwerkzeug auf eine vergleichsweise kleine 120-Tonnen-Maschine.

Für die hohe Abformgenauigkeit der holmlosen E-Victory ist unter anderem die herausragende Parallelität der Werkzeugaufspannplatten verantwortlich. Der patentierte Force Divider sorgt dafür, dass die bewegliche Platte während des Schließkraftaufbaus dem Werkzeug exakt folgt und die eingeleitete Kraft gleichmäßig über die Fläche verteilt wird. Beim Einsatz von Mehrkavitätenwerkzeugen erfahren alle Kavitäten in der Trennebene die gleiche Flächenpressung, was selbst beim Verarbeiten sehr niedrigviskoser Flüssigsilikone die Gratbildung verhindert. Um auch beim Einspritzen die geforderte Präzision zu garantieren, ist die E-Victory Hybridmaschine mit einer elektrischen Spritzeinheit ausgestattet. Zusätzlich steigert in der auf der Koplas präsentierten Anwendung das intelligente Assistenzsystem IQ Weight Control die Prozesskonstanz.

Während der Koplas kann sich der Messebesucher mit einer AR (Augmented-Reality)-Brille von AVR Tech Innovations durch die einzelnen Arbeitsschritte, die zum Starten der Fertigungszelle erforderlich sind, führen lassen. In Form von Texten, animierten Objekten oder kurzen Videosequenzen blendet die Brille hilfreiche Zusatzinformationen ein. Im Spritzgießbetrieb der Zukunft unterstützt AR ein noch effizienteres Arbeiten und reduziert das Risiko von Bedienungsfehlern.

Vollelektrisch, leistungsstark und kompakt

Vom Einspritzen über das Dosieren bis zum Auswerfen und Anpressen arbeiten bei der Engel E-Mac alle Antriebe servoelektrisch. Dies gewährleistet nicht nur höchste Präzision und Prozessstabilität, sondern auch einen optimalen Wirkungsgrad für die gesamte Maschine. Foto: Engel

Mit einer zweiten Anwendung rückt Engel die vollelektrische Antriebstechnik in den Fokus. Vom Einspritzen über das Dosieren bis zum Auswerfen und Anpressen arbeiten bei der Engel E-Mac alle Antriebe servoelektrisch. Dies gewährleistet nicht nur höchste Präzision und Prozessstabilität, sondern auch einen optimalen Wirkungsgrad für die gesamte Maschine. Mit der Herstellung von Lebensmittelbehältern aus Polypropylen in einem 6-fach-Heißkanalwerkzeug von Yuil System aus Südkorea stellt auf der Koplas eine Engel E-Mac 1340/280 mit integriertem Engel-Viper 12-Linearroboter die Leistungsstärke dieser vollelektrischen Baureihe unter Beweis.

Die E-Mac ist immer dann die richtige Wahl, wenn es auf eine hohe Präzision und Energieeffizienz ankommt, die Zykluszeiten aber nicht unter 6 Sekunden liegen. Für diese Anwendungen bietet die E-Mac einen besonders attraktiven Anschaffungspreis.

Mit 2.800 kN Schließkraft ist die E-Mac 280 das größte Modell der Baureihe, das Engel mit Blick auf den zunehmenden Einsatz von Mehrkavitätenwerkzeugen entwickelt hat. Dabei verbindet die Maschine einen höheren Output mit mehr Effizienz auf wenig Raum. Über alle Baugrößen hinweg, gehört die E-Mac zu den kompaktesten Spritzgießmaschinen ihrer Leistungsklasse.

Mit der CC300 Steuerung bietet die E-Mac die volle Flexibilität für die Integration von Robotern und weiterer Peripherie sowie den Einsatz intelligenter Assistenzsysteme aus dem Engel Inject-4.0-Programm.

Schritt für Schritt zur Smart Factory

IQ Weight Control gleicht Prozessschwankungen aus, noch bevor Ausschuss entsteht. Das intelligente Assistenzsystem steht sowohl für elektrische als auch hydraulische Spritzgießmaschinen zur Verfügung. Foto: Engel

Ziel von Inject 4.0 ist die Smart Factory, in der sich die Fertigungsprozesse durch die Vernetzung von Produktionssystemen, die systematische Nutzung von Maschinen-, Prozess- und Produktionsdaten und den Einsatz intelligenter Assistenzsysteme kontinuierlich selbst optimieren. Auf diese Weise können die Verarbeiter die Produktivität und Qualität ihrer Fertigung steigern und sehr flexibel auf sich verändernde Anforderungen reagieren.

Bereits heute bietet Engel eine Vielzahl an ausgereiften Produkten und Lösungen für die Smart Factory an, die sowohl einzeln als auch im Rahmen einer übergeordneten Digitalisierungsstrategie einen hohen Nutzen stiften. Mit dem modularen Aufbau seines Inject-4.0-Programms macht Engel für seine Kunden den Einstieg in die Digitalisierung sehr einfach. Oft sind intelligente Assistenzsysteme wie IQ Weight Control, das während der Koplas auf der Engel E-Victory live zu sehen ist, der erste Schritt. Um Schwankungen im Rohmaterial und in den Umgebungsbedingungen im laufenden Prozess ausgleichen zu können, analysiert die Software während des Einspritzens der Kunststoffschmelze den Druckverlauf und vergleicht die Messwerte mit einem Referenzzyklus. Für jeden Schuss einzeln werden das Einspritzprofil, der Umschaltpunkt sowie das Nachdruckprofil an die aktuellen Bedingungen angepasst und damit das eingespritzte Volumen über die gesamte Fertigungsdauer konstant gehalten. Auf diese Weise wird Ausschuss proaktiv verhindert. Weitere Assistenzsysteme, die Engel während der fünf Messetage in einem Expert Corner präsentiert, sind IQ Clamp Control zur automatischen Ermittlung der optimalen Schließkraft und IQ Flow Control für die dynamisch geregelte Mehrkreistemperierung.

Auf kürzestem Weg in die Engel Welt: Das Kundenportal E-Connect bietet eine sehr übersichtliche Struktur, integriert die Engel Serviceprodukte und steht jetzt auch auf Koreanisch zur Verfügung. Foto: Engel

Kundenportal E-Connect spricht Koreanisch

Ein besonderes Highlight auf der Koplas ist das Engel Kundenportal E-Connect, das sich erstmalig in koreanischer Sprache präsentiert. Es bietet jederzeit und ortsunabhängig einen Überblick über die Maschinenstatus, den Bearbeitungsstand von Service- und Supportaufträgen sowie die Preise und Verfügbarkeiten von Ersatzteilen und vereinfacht und beschleunigt auf diese Weise die Kommunikation zwischen den Verarbeitern und Engel. Alle Service-Produkte aus dem Inject-4.0-Programm sind in E-Connect integriert, darunter E-Connect.monitor für die zustandsbasierte, vorausschauende Instandhaltung sowie E-Connect.24 für den 24/7-Online-Support.

Vor Ort bei den Verarbeitern

Seit mehr als 30 Jahren ist Engel mit eigenen Niederlassungen in Asien präsent. Die Kundennähe sichert ein tiefes Verständnis der lokalen Anforderungen, einen schnellen Vor-Ort-Service und kurze Lieferzeiten.

2001 wurde in Pyungtaek-City, Südkorea ein Produktionswerk für Spritzgießmaschinen im kleinen und mittleren Schließkraftbereich, eröffnet. Seit 2007 werden in Shanghai, China, Engel Großmaschinen gebaut. Beide Werke produzieren für den Bedarf der Kunden in Asien.

jl