Zukunftsorientierte Heißkanalsysteme für mehr Effizienz

Auf der Fakuma 2023 präsentierte Oerlikon HRS flow zukunftsorientierte Heißkanalsysteme für mehr Nachhaltigkeit und Effizienz beim Spritzgießen. Im Fokus standen Anwendungen wie dünnwandige Verpackungen, Verschlüsse und medizintechnische Produkte, aber auch die Verarbeitung von Biopolymeren und kompostierbaren Compounds. Darüber hinaus konzentrierte sich das Unternehmen auf zukunftsweisende Automobilanwendungen und das innovative Flexflow-System, das speziell für anspruchsvolle Spritzgießaufgaben entwickelt wurde.

Das für hohe Fülldrücke ausgelegte System ist mit Düsen der neuen Xd-Serie ausgestattet. Die haben die Heißkanalexperten für dünnwandige Verpackungsanwendungen entwickelt. Sie sind auf einer 220 mm dicken heißen Hälfte montiert. Dies ist eine hervorragende Lösung für eine kosteneffiziente Produktion, die langfristige Qualitätsstandards sichert. Oerlikon HRS flow hat dafür ein Demonstrationswerkzeug entwickelt, das mit diesem Etagenwerkzeugsystem ausgestattet ist. Es bietet Interessenten die Möglichkeit, eine breite Palette von Polymeren zu testen, darunter auch biobasierte und kompostierbare Materialien.

Um seine Kompetenz im Bereich der Dünnwandverpackungen zu stärken, hat Oerlikon HRS flow zudem den Spritzgießmaschinenpark in seinem Technikum erweitert. Dort steht nun auch eine neue Hybridmaschine Engel e-Speed 280 zur Verfügung. Mit ihrem Einspritzdruck bis 2600 bar und der Hochgeschwindigkeits-Einspritzschnecke (bis 1400 mm/s) eignet sie sich besonders zur Verarbeitung von R-PET. Darüber hinaus auch für biobasierte und kompostierbare Polymeren gemäß der neuen EU-Verordnung über Verpackungen und Verpackungsabfälle (PPWR).

Es ist dort auch möglich, die optimale Systemkonfiguration zu bestimmen und die Teilequalität für spezielle Anwendungen vorherzusagen. Dazu können die Experten fortschrittliche Heißkanalsysteme auf speziellen Prototypenwerkzeugen einsetzen. Zudem können die Spezialisten Kunststoffmuster entsprechend Gewicht, Dicke und Geometrie aus der Anwendung für eine erste Analyse zur Verfügung stellen.

Auf der Fakuma zeigte Oerlikon HRS flow seine Kompetenz und sein Know-how mit einem Multikavitätensystem für die Produktion von 72 Verschlüssen. Dieses ermöglicht dank der neuen Vf-Düsenserie sehr kurze Zykluszeiten von 2,2 s bis 3,5 s bei gleichzeitig maximaler Prozesssicherheit. Das ermöglicht die präzise Steuerung und optimale Balancierung des Füllprozesses. Diese technische Lösung ist für kohlensäurehaltige und stille Getränke sowie für flüssige und pulverförmige Konzentrate gleichermaßen geeignet. Sie erfüllt alle Anforderungen der neuen europäischen Einweg-Kunststoffrichtlinie. Darunter auch den darin vorgeschriebenen unverlierbaren (tethered) Verschluss für alle Getränkebehälter bis zu drei Litern Inhalt.

Ein Hauptziel von Oerlikon HRS flow ist die Entwicklung von Heißkanalsystemen, die speziell für nachhaltige Anwendungen ausgelegt sind. Sie sollen zu mehr Effizienz beim Spritzgießen beitragen. Die hohe Temperatur- und Scherempfindlichkeit von biobasierten und biologisch abbaubaren Polymeren sind dabei die Herausforderungen. Speziell, wenn es darum geht, Materialschädigungen zu vermeiden und gleichzeitig kurze Zykluszeiten und eine gute Anschnittqualität zu erreichen. Darüber hinaus müssen Heißkanalsysteme für recycelte Compounds so ausgelegt sein, dass sie Schäden aufgrund möglicher Verunreinigungen in der Schmelze und Schlierenbildung oder Fließlinien vermieden. Denn dir könnten sonst das kosmetische und funktionale Ergebnis gefährden.

Der Transport und die Lagerung von Produkten auf modernen Kunststoffpaletten wird immer beliebter. Kunststoffpaletten sind sicherer, sehr langlebig und recycelbar. Diese Eigenschaften entsprechen voll und ganz den Anforderungen der Zukunft, die immer mehr mit der Kreislaufwirtschaft verbunden sind. Da Nachhaltigkeit eine Priorität bleibt, wachsen die Herausforderungen für die Branche.

Die technische Lösung war ein hydraulisches 8-fach-Heißkanalsystem mit einer konischen Nadelverschlussdüse (Baureihe Wa) von Oerlikon HRS flow. Mit einem Durchmesser von 14 mm und einer Heißkanalbohrung von 32 mm wurde besonderes Augenmerk auf die Angusskonfiguration geleg. So wollten die Experten das Problem des Verstopfens vermeiden. Darüber hinaus ermöglichte der niedrige Einspritzdruck in Kombination mit der niedrigen Geschwindigkeit eine bessere Kontrolle des Schmelzeflusses. So vermeiden sie Schlieren und Fließlinien, die das ästhetische und funktionale Ergebnis beeinträchtigen. Zudem wurde so der Einsatz der LPIM-Technologie (Low Pressure Injection Molding) möglich, um die Produktionseffizienz zu maximieren. Auf diese Weise können die Spezialisten die Systemwartung erheblich reduzieren und damit außerdem lange und kostspielige Ausfallzeiten vermeiden.

Ribawood ist ein internationales Unternehmen mit Sitz in Saragossa, das seine Tätigkeit 1975 aufnahm. Diese konzentriert sich auf die Verarbeitung von Kunststoffen und die Extrusion von Woodstock-Platten. Das ist ein Kunststoff für den Automobilsektor, der ein Holzderivat enthält. Anfang der 2000er Jahre wurde die Produktion auf den Verpackungssektor ausgeweitet, indem Paletten, Kisten und Behälter aus recyceltem Kunststoff spritzgegossen wurden. Mit einer Produktionskapazität von 2,5 Mio. Paletten pro Jahr ist Ribawood ein Pionier im Recycling und in der Lage, seine eigenen Paletten am Ende ihrer Lebensdauer zu recyceln. Die wachsende Nachfrage nach diesem Produkt in der Logistikwelt ist auf die lange Lebensdauer und die minimalen Umweltauswirkungen zurückzuführen, die es den Unternehmen ermöglichen, ihre Verpflichtung zur Abfallvermeidung einzuhalten.

Das von Oerlikon HRS flow in Zusammenarbeit mit Pezzutti für den Getränke- und Haushaltsbereich entwickelte Spritzgießsystem für eine nachhaltige Aufbewahrungsbox weist eine für die Verarbeitung von R-PET-Material optimierte Angusskonfiguration auf. Es handelt sich um ein 8-fach-Ga- und 4-fach Aa-Werkzeug der Flexflow-Etagenbaureihe mit einem zylindrischen 8-fach-Nadelverschluss vom Typ Ga. Der gewährleistet die ästhetische Qualität des Behälters und des zugehörigen Deckels mit einer präzisen Kühlung und Gestaltung des Anschnittbereichs.

Ebenfalls für die Verarbeitung von R-PET ausgelegt sind die für Guzzini entwickelten Heißkanalsysteme zur Herstellung eines umweltfreundlichen Sets für den Hausgebrauch, das aus einer Schale, einem Becher und einem Deckel besteht. Die dafür ausgewählten Heißkanalsysteme von Oerlikon HRS flow sind mit Düsen der Serien Gs-My-Ms und zylindrischen Nadelverschlüssen ausgestattet. So wollen die Projektbeteiligten eine hohe ästhetische Qualität und einen geringen Teileverzug sicherstellen. Bei einer Wanddicke von 3 mm wiegt die Schale 450 g, der Becher 108 g und der Deckel 80 g. Das entspricht einem Materialeinsatz von 13,5, beziehungsweise 3,3 sowie 2,4 recycelten PET-Einwegflaschen.

PLA ist das Material der Wahl für einen vollständig biobasierten Löffel für den Bereich Lebensmittel und Getränke. Er wiegt 1,32 g bei einer Dicke von nur 0,7 mm. Das Heißkanalsystem für diese Anwendung umfasst 48 Angüsse mit Düsen der Tp-Serie und zylindrischem Nadelverschluss. Dank der Verwendung eines biobasierten Materials ist diese Anwendung perfekt an die Anforderungen der Kreislaufwirtschaft angepasst. Ermöglicht wurde dies mit einer Optimierung der Kanalabmessungen zur Optimierung der Schergeschwindigkeiten. So vermeiden die Experten einen Materialabbau während des Hochgeschwindigkeitseinspritzens im Multikavitätensystem. Das ist zudem auf maximale Produktionseffizienz ausgelegt.

Als gefragte Lösung für anspruchsvolle Spritzgießaufgaben präsentiert Oerlikon HRS flow seine Flexflow-Technologie. Die kombiniert ein servoangetriebenes Nadelverschlusssystem mit einer flexibel programmierbaren Steuerung. Diese Konfiguration ermöglicht das präzise und unabhängige Einstellen von Hub und Kraft bei der Positionierung jeder einzelnen Düse während der Öffnungs- und Schließphase von kaskadierenden Einspritzprozessen. Mögliche Anwendungen sind Zukunftstrends wie das Folienhinterspritzen, intelligente Automobiloberflächen und Beleuchtungen.