Packaging: Spritzprägen statt Thermoformen
Dass das Spritzprägen eine Alternative zum Thermoformen sein kann, zeigt Arburg auf der Fakuma 2023 am Beispiel eines dünnwandigen IML-Bechers.
Das Spritzprägen erfolgt auf einem elektrischen Allrounder 720 A „Ultimate“. Die direkt angetriebene Hochleistungsmaschine mit 2.900 kN Schließkraft ist mit einer Spritzeinheit der Größe 1300 ausgestattet, die gezielt auf Leistungsstärke optimiert ist. Dank präziser Servomotoren des Arburg Schwesterunternehmens AMK Motion werden sehr hohe Einspritzvolumenströme und Einspritzgeschwindigkeiten von bis zu 400 mm/s erreicht.
IML-Becher mit 0,37 mm Wandstärke
Die Spritzgießmaschine fertigt mit einem 4-fach-Werkzeug von Brink im Spritzpräge-Verfahren dünnwandige IML-Rundbecher aus Polypropylen (PP). Das Fließweg-Wandstärken-Verhältnis beträgt 380:1. Zur Prozessüberwachung ist das Werkzeug mit sechs hochauflösenden induktiven Wegmess- und Prägesensoren ausgestattet. In einer Zykluszeit von 3,95 s entstehen vier je 10,4 g schwere Spritzteile mit nur 0,37 mm Wandstärke. Der Kunststoff ist Biomasse-bilanziert und ISCC-zertifiziert. Das heißt, die dünnwandigen IML-Becher lassen die sich nach Gebrauch problemlos recyceln. In die Fertigungszelle ist zudem Side-Entry-Robot von Brink integriert, der die Labels einlegt, die fertigen Becher entnimmt und auf ein Förderband stapelt.
Spritzprägen ressourcenschonender als Spritzgießen
Bei dieser ressourcenschonenden Anwendung für die Verpackungsindustrie wurde besonderer Wert auf ein materialsparendes Bauteil-Design und Energieeffizienz gelegt. Dank der vollelektrischen Packaging-Maschine in Kombination mit Spritzprägen verbessert sich die Energiebilanz um 20 % bei signifikanter Reduktion des Bauteilgewichts von 13 auf 10,8 g. Das Fließweg-Wandstärken-Verhältnis beträgt 380:1. Das würde konventionell einen sehr hohen Einspritzdruck erfordern – zu Lasten von Energiebedarf und Werkzeugverschleiß. Deshalb wird bei dieser Anwendung im Spritzprägen gearbeitet.
Im Vergleich zum klassischen Spritzgießen erfordert dieses Verfahren deutlich weniger Einspritzdruck und es kann mit Werkzeugtemperaturen von 20 statt 12 °C gearbeitet werden. Das spezielle Label von MCC Verstraete mit dem Namen „Nextcycle IML“ kann beim Recycling vollständig vom PP des Bechers getrennt werden, sodass sich das Produkt nach Gebrauch sortenrein recyceln lässt. Anders als beim Thermoformen kommen zudem keine vorproduzierten Folien zum Einsatz und es wird kein Stanzabfall produziert. sk
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