Spritzgießprozess optimiert sich selbst

Welche Chancen die Digitalisierung und Vernetzung eröffnen und wie sich diese mit Hilfe des Inject 4.0 Programms möglichst einfach ausschöpfen lassen, dies zeigt Engel auf der Messe Interplas in Birmingham Ende des Monats.

So können in der CC300 Steuerung der Spritzgießmaschinen von Engel schwankende Prozessbedingungen simuliert werden, um das automatische Nachregeln durch die intelligenten Assistenzsysteme auf dem Display der Maschine zu verfolgen.

Gleich drei Assistenzsysteme aus dem Inject 4.0 Programm von Engel kommen dabei zum Einsatz: Während IQ Weight Control das eingespritzte Schmelzevolumen über den gesamten Spritzgießprozess konstant hält, berechnet IQ Clamp Control die Werkzeugatmung, um die optimale Schließkraft zu ermitteln und automatisch anzupassen. Drittens vernetzt IQ Flow Control die mit dem elektronischen Temperierwasserverteiler E‑Flomo ausgestattete Spritzgießmaschine mit dem Temperiergerät, sodass sich die Drehzahl der Pumpe automatisch dem tatsächlichen Bedarf anpasst. Die Folge ist eine höhere Energieeffizienz. Gemeinsam mit HB-Therm hat Engel dafür eine neue Temperiergerätebaureihe mit Namen E-Temp entwickelt. Die Vernetzung mit der Maschine erfolgt über OPC UA, dem De-facto-Standard für Kommunikationsmodelle in Spritzgießanwendungen.

Das Ineinandergreifen von intelligenten Assistenzsystemen zeigt Engel in Birmingham am Beispiel einer Health-Care-Anwendung: Auf einer vollelektrischen E-Motion 170/110 T Spritzgießmaschine in Reinraumausführung werden Interdentalbürsten vom Typ Scrub produziert. Bis zu 500 Borsten lassen sich direkt im Einkomponenten-Spritzguss gemeinsam mit der Seele und der Grifffläche ausformen.

Das im Borstenbereich hochfiligrane Hochleistungs-Präzisionswerkzeug mit acht Kavitäten kommt von Hack Formenbau, Kirchheim/Teck, und für die Automatisierung zeichnet Hekuma, Eching, verantwortlich. Präsentiert wird eine hochintergierte, automatisierte Fertigungszelle, die im modularisierten Hekuflex Design von Hekuma ausgeführt ist. Unmittelbar nach dem Spritzguss werden die Teile kamerageprüft und die Gutteile automatisiert zu jeweils 16 Stück in Verkaufsbeutel verpackt. Alle 4 s verlässt ein Beutel die Fertigungszelle.

Nicht nur der hohe Prozessintegrationsgrad, sondern auch die Einkomponentenausführung der von Pheneo, Bremen, entwickelten Interdentalbürste steigern die Fertigungseffizienz im Vergleich zu am Markt etablierten Produkten und Verfahren um ein Vielfaches. In der Regel bestehen Interdentalbürsten aus drei Komponenten, die meist in voneinander unabhängigen Prozessen produziert werden: Der Grifffläche, einem Drahtgeflecht und den Filamenten. Die Technologie der Systempartner macht dagegen die Herstellung im Einkomponentenspritzguss möglich.

Bei einem Gesamtschussgewicht von nur 1,93 g acht Kavitäten mit jeweils bis zu 500 Borsten vollständig zu füllen, stellt nicht nur an das Werkzeug, sondern auch an die Spritzgießmaschine extrem hohe Anforderungen. Die vollelektrische Antriebstechnik sorgt für eine sehr hohe Präzision in den Maschinenbewegungen. Zusätzlich tragen IQ Weight Control und IQ Clamp Control dazu bei, Ausschuss zu vermeiden.

Das Einsatzpotenzial des integrierten Verfahrens ist groß. Es reicht von Medizinanwendungen bis in den Kosmetikbereich. Außer Interdentalbürsten werden zum Beispiel auch Mascarabürsten in sehr hohen Stückzahlen und zu niedrigen Stückkosten benötigt.

sk