Reinraumtauglich und kompakt

In einem der Mutterländer der Präzisionstechnik, der Schweiz, war anlässlich der Swisstech beispielhaft zu sehen, wie die Spritzgießtechnik sinnvoll und wirtschaftlich unter Reinraumbedingungen arbeiten kann. Eine Spritzgießmaschine vom Typ EX 80-180 Cleanform von Kraussmaffei bildete in der Zusammenarbeit mit dem Industrieroboter IR 50I/K eine Produktionszelle. Dabei wurde der Roboter in die Standardeinhausung integriert. So entsteht auf sehr kleinem Raum eine saubere Produktionsanlage, die dank optischer Prüfung hundertprozentig dokumentierte Qualität verspricht – und damit den hohen Anforderungen der Medizinbranche entspricht. Produziert wurden hier 2-ml-Vials (Impfstoffbehälter) in einem 4-fach-Werkzeug.

Roboter in die Maschinen- steuerung integriert

Die Maschine wurde laut Anbieter aufgrund der Baureihen-typischen Merkmale wie hohe Verfügbarkeit bei minimaler Wartung und Instandhaltung, geringen Energieverbrauch und hohe Produktivität gewählt. Kurze Trockenlaufzeiten und hohe Einspritzgeschwindigkeiten machen sie sehr schnell. Das Herzstück dieser vollelektrischen Spritzgießmaschinen ist der Z-Hebel, der für kurze Zykluszeiten und hohe Präzision steht. Serienmäßig mit der Mikroprozessorsteuerung MC 5 ausgestattet. Dabei stehen Bedienkomfort und einfaches Handling an erster Stelle. Alle Typen der Baureihe sind aufgrund der Umlaufschmierung sehr saubere Maschinen, die einfach zu warten sind. Die elektrische Antriebstechnik mit optimierten Servomotoren, die die Bremsenergie in Strom umwandeln, sorgt für geringen Energieverbrauch, der, so der Hersteller, je nach Formteil gegenüber hydraulischen Maschinen um bis zu 50 Prozent reduziert werden kann. Da sowohl Umrichter als auch Antriebe mit dem gleichen Wasser gekühlt werden, sinke abhängig vom Formteil der Wasserverbrauch im Vergleich zu hydraulischen Maschinen um bis zu 70 Prozent. Mit dem Kühlwasser wird die Abwärme kontrolliert abgeführt und strahlt nicht in das Produktionsumfeld ab.

Der Industrieroboter IR 50I/K ist auf der Bediengegenseite an der festen Aufspannplatte angebracht und wird über Funktionstasten an der Maschinensteuerung bedient. Nach der Entnahme werden die Formteile an der Kamera vorbeigefahren, und jedes Teil auf Vollständigkeit oder Fehler überprüft. Sind die Prozesswerte der Maschine und die optische Prüfung innerhalb der Toleranz folgt die Ablage der Teile nach Kavitäten getrennt. Fehlerhafte Teile werden separat abgelegt, damit diese nicht fälschlicherweise in der Gutteil Charge landen. Der gesamte Ablauf ist innerhalb der Schließeinheit in sauberem Produktionsumfeld integriert, dafür sorgt eine oberhalb angebrachte Laminarflowbox.

Ein elektronischer Kühlwasserverteiler überwacht jeden Kühlkreislauf. Gemessen werden Druck und Temperatur im zentralen Zulauf und in jedem einzelnen Rücklauf die Durchflussmenge und die Rücklauftemperatur. Somit werden Veränderungen, egal ob kurzfristige Störungen oder langsame Veränderungen in den Werkzeugkühlkanälen erfasst und dokumentiert. Ganz im Sinne einer GMP-gerechten Prozessdokumentation.