Rezyklat-Paket unterstützt nachhaltiges Spritzgießen

Arburg hat im neuen Rezyklat-Paket Soft- und Hardware-Features zusammengefasst, damit Kunden die immer größer werdende Bandbreite dieser Materialien flexibel und sicher verarbeiten kann.

Digitale Wasserzeichen und ein neues Rezyklat-Paket für Allrounder-Spritzgießmaschinen – damit erleichtert Arburg das nachhaltige Spritzgießen.

Praxisbeispiele für die nachhaltige Fertigung von Massenartikeln hat Arburg auf der Fakuma 2021 gezeigt – darunter Lösungen für die Rückführung gebrauchter Produkte in den Wertstoffkreislauf und das neue Rezyklat-Paket für Allrounder-Spritzgießmaschinen. Zu sehen war das Spritzgießen von Produkten, die sich mit Hilfe von Markierungs-Technologie wie Holygrail oder Curvecode sortieren lassen sowie die Verarbeitung von biobasierten und recycelten Materialien.

Für sortenreines Trennen wird der im Werkzeug eingravierte Curvecode auf den Espressobecher übertragen. In Recycling-Anlagen kann ein Kamerasystem daraus die Materialinformation auslesen. Foto: Arburg

Wie sich Produkte aus Kunststoff nachhaltig und effizient fertigen und wie diese später mit Hilfe eines material­spezifischen Curvecodes Produkte nach Gebrauch sortenrein in den Kreislauf zurückführen lassen, zeigte der Spritzgießmaschinenhersteller am Praxisbeispiel einer Espresso-Cup: Ein hydraulischen Allrounder 270 S mit 350 kN Schließkraft produzierte in einer Zykluszeit von rund 15 s je einen rund 20 g schweren Becher. Ausgangsmaterial war chemisch recyceltes PP-Granulat. Das heißt, die chemischen Rohstoffe wurden statt aus Rohöl aus Kunststoffabfällen gewonnen und zu PP mit gleichen Eigenschaften wie Neuware weiterverarbeitet.

In das 1-fach-Werkzeug war ein Curvecode von Filigrade eingraviert. Eine solche Gravur lässt sich auch nachträglich an bestehenden Werkzeugen realisieren. Auf diese Weise wird beim Spritzgießen ein entsprechendes kurvenförmiges Wasserzeichen auf das Produkt übertragen, das für den Endverbraucher praktisch unsichtbar ist. In Recycling-Anlagen lassen sich die Abfallprodukte mit Curvecodes per Lichtreflexion von einem Kamerasystem auslesen und zum Beispiel als Materialsorte „PP lebensmittelecht“ selektieren.

Holygrail ermöglicht intelligentes Sortieren mittels Wasserzeichen

Auch das ist Nachhaltigkeit: Auf der Fakuma 2021 fertigte eine Turnkey-Anlage rund um einen elektrischen Allrounder 570A „grüne“ Uvex-Sonnenbrillen aus biobasierten PA12. Foto: Arburg

Eine weitere Wasserzeichen-Technologie für intelligentes Sortieren ist der so genannte Holygrail, den Arburg in Friedrichshafen am Beispiel einer Verpackungsanwendung vorstellte. Das Exponat war ein hybrider Allrounder 1020 H in Packaging-Ausführung mit 6.000 kN Schließkraft, einer Spritzeinheit der Größe 7000 und Gestica-Steuerung. Mit einem 4+4-fach-Etagenwerkzeug produzierte die Hochleistungsmaschine in einer Zykluszeit von rund 5 s je vier dünnwandige IML-Becher samt Deckel, die automatisch auf ein Förderband abgelegt und gestapelt werden. Das Teilegewicht betrug 19,3 g. Sowohl die Becher selbst als auch das zugehörige Label und der Deckel bestanden aus chemisch recyceltem PP. Ein solches Monomaterial-Produkt kann nach Gebrauch wirtschaftlich und qualitativ hochwertig recycelt werden.

Genau hier setzt Holygrail an: Die digitalen Wasserzeichen sind für den Endverbraucher unsichtbare, briefmarkengroße Kodierungen – in diesem Fall direkt auf dem zugehörigen Label. Die einzelnen Kachelmuster bilden einen „digitalen Pass“, von dem ein Bruchstück ausreicht, um beispielsweise über eine passende App Angaben zum Hersteller, den verarbeiteten Materialien der Entsorgung und „lebensmitteltauglich oder nicht“ abzurufen. In Sortieranlagen lassen sich die Informationen mit einer hochauflösenden Kamera auslesen.

Nachhaltige Sonnenbrillen aus Bio-Kunststoff

Auf der Fakuma 2021 fertigte eine Turnkey-Anlage rund um einen elektrischen Allrounder 570A „grüne“ Uvex-Sonnenbrillen aus biobasiertem PA12. Foto: Arburg

Ein Bio-Kunststoff, zu 39 % bestehend aus erneuerbaren Rohstoffen auf Basis von Rizinusöl, gewonnen aus Samen des Wunderbaums, kam auf der Fakuma für das Spritzgießen nachhaltiger Uvex-Sonnenbrillen zum Einsatz. Es handelte sich um ein transparentes biobasiertes PA12 Grilamid TR XE 4205 Green von Ems. Die Sonnenbrillen wurden auf einer smarten Turnkey-Anlage rund um einen elektrischen Allrounder 570 A in rund 50 s Zykluszeit gefertigt. In die zugehörige Gestica-Steuerung war der Füllassistent integriert, das heißt die Maschine „kannte“ das Spritzteil, das sie produzieren sollte.

Mit Hilfe von Automation, Vernetzung und Mensch-Roboter-Kooperation entstand somit effizient, zuverlässig und rückverfolgbar in einem Schritt ein sofort tragbares Produkt. Entnahme und Zuführung zur optischen Prüfung, Lasermarkierung und Verpackung übernahm ein Sechs-Achs-Roboter. Zudem war die Fertigungszelle mit dem Scada-System Arburg Turnkey Controle Module (ATCM) ausgestattet, das unter anderem eine hundertprozentige Rückverfolgbarkeit der Teile ermöglicht.

Neues Rezyklat-Paket umfasst abgestimmte Soft- und Hardware

Vorgestellt wurde auf der Messe außerdem das neue Rezyklat-Paket für Allrounder: Verschiedene Steuerungsfunktionen und spezielle Ausstattung der Plastifizierung sorgen dafür, Rezyklate sicher verarbeiten zu können. Spritzteile aus Rezyklaten herzustellen, ist aufgrund wachsenden Bandbreite der Materialien und ihrer Chargierungen, ihrer unterschiedlichen Herkunft und Aufbereitung sowie ihres Verarbeitungsverhaltens anspruchsvoll. Um Rezyklate für ein möglichst breites Spektrum an Anwendungen problemlos einsetzen zu können, wird eine spezielle Ausstattung für Spritzgießmaschinen zunehmend sinnvoll.

Im Rezyklat-Paket fasst Arburg daher bestehende Soft- und Hardware-Features zusammen, damit Kunden die immer größer werdende Bandbreite dieser Materialien flexibel und sicher verarbeiten können. Das Paket ist für alle Allrounder inklusive der Mehrkomponenten-Spritzgießmaschinen verfügbar und lässt sich auch problemlos nachrüsten.

Das neue Rezyklat-Paket beinhaltet Software-Funktionen. Der AXW Control Screwpilot bildet dabei die Ausgangsbasis zum Einsatz des Rezyklat-Pakets. Diese adaptive Prozessregelung kompensiert Störungen des Füllverlaufs und hält die Formfüllung stabil. Der Screwpilot ist bei elektrischen und hybriden Allroundern serienmäßig und bei hydraulischen Maschinen optional erhältlich. Zusätzliche Steuerungsfeatures wie der AXW Control Pressurepilot und mehrstufige Anfahrparameter stabilisieren die die Prozesse weiter.

Bei der Hardware-Ausstattung sorgt ein modifiziertes Zylindermodul mit Filterdüse für eine unterbrechungsfreie Zufuhr auch schlecht rieselnder Materialen. Eine spezielle Schneckengeometrie ermöglicht eine besonders homogene Materialaufbereitung. Die Schnecke ist zudem mit einer Chrom-Nitrid-Beschichtung versehen, um Belagbildung und Verschleiß zu reduzieren. Zylinder­temperaturen bis 450 °C bringen mehr Flexibilität in den Prozess. Dies alles macht die Verarbeitung von recycelten Materialien, einfacher, konstanter und sicherer.

sk