Lösungen für den Spritzguss

Engel-Awards: Innovationen ohne Holm

Im Rahmen des Engel-Symposiums 2015 wurden am Abend des 16. Juni im Designcenter in Linz drei Unternehmen für clevere Spritzgießlösungen auf holmlosen (HL) Maschinen geehrt. Die HL-Awards 2015 gingen an Hengst Automotive, Gardena und Schneegans.

Vier Mehrachsroboter sind bei Schneegans auf kleiner Stellfläche integriert. Beim Einsatz einer Spritzgießmaschine mit Holmen wäre die Fertigungszelle deutlich größer. (Quelle: Engel)

Bereits zum achten Mal zeichnet Engel Anwendungen aus, die die Vorteile der Spritzgießmaschinen mit holmloser Schließeinheit intelligent nutzen. Zum ersten Mal wurden die Preise in drei Kategorien vergeben: Effiziente Nutzung des Werkzeugraums, innovative Prozessintegration und wirtschaftliches Automatisierungskonzept. 27 kunststoffverarbeitende Unternehmen aus 14 Ländern bewarben sich in diesem Jahr.

Hengst: Werkzeugeinbauraum optimal genutzt
Für Sockel von Ölfiltermodulen, die in Audi- und Volkswagen-Typen zum Einsatz kommen, entwickelte das Unternehmen Hengst eine Lösung aus glasfaserverstärktem Polyamid. Aufgrund von acht Kernzügen ist das 1-fach-Werkzeug vergleichsweise sehr groß, das es aufgrund dessen auf beachtliche Maße bringt.

Bei einer konventionellen Lösung wäre eine Maschine mit mindestens 8000 Kilonewton Schließkraft erforderlich, um das voluminöse Werkzeug durch die Holme rüsten zu können, obwohl der Spritzgießprozess deutlich weniger Schließkraft benötigt. Produziert werden die Sockel auf einer Victory-Spritzgießmaschine von Engel mit nur 4500 Kilonewton Schließkraft. Damit wurden laut Hengst die Investitions- und Betriebskosten für diese Anwendung deutlich reduziert, die Fertigungszelle kompakt gehalten und gleichzeitig den Zeitaufwand fürs Rüsten drastisch gesenkt. Der integrierte Linearroboter Viper greift ohne Störkantenumfahrung direkt von der Seite aus in den Werkzeugraum, reduziert damit die Arbeitshöhe und bleibt zuverlässig unterhalb des Schwerlastkrans in der relativ niedrigen Produktionshalle.

Anzeige
Die holmlose Schließeinheit soll im neu entwickelten Zwei-Komponenten-Prozess hohe Präzision bei kurzen Zykluszeiten garantieren. (Quelle: oben Gardena, unten Engel)

Gardena: Prozessintegration und Prozesskonstanz
Rund 20 Millionen Schlauchverbinder für die Gartenbewässerung produziert das zur Husqvarna Group gehörende Unternehmen Gardena im süddeutschen Gerstetten. Seit Januar dieses Jahres ist dafür eine E Victory im Einsatz. Erst die holmlose Schließeinheit mache es möglich, für den neu entwickelten Zwei-Komponenten-Prozess hohe Präzision mit kurzen Zykluszeiten zu verbinden.

Alle 16 Sekunden entnimmt der integrierte Easix Mehrachsroboter 16 Schlauchverbinder. Um den thermoplastischen Gehäusewerkstoff und das Elastomer für die Griffflächen gleichzeitig zu verarbeiten, hat das Drehkreuz-Werkzeug für die zwei mal 16 Kavitäten vier mal 16 Kerne. Nach dem Spritzgießen der thermoplastischen Komponente dreht das Werkzeug die Kerne zunächst in eine Kühlposition, um erst im dritten Schritt die Weichkomponente aufzuspritzen. So verlängert das Kühlen nicht die Zykluszeit. Die vierte Drehposition schließlich dient dem Entformen.

Die jeweils 16 Kerne sind in linear platziert. Damit die in den oben und unten liegenden Kavitäten produzierten Schlauchverbinder die gleiche Wanddicke aufweisen wie die in den mittig liegenden Kavitäten, ist das konstruktive Herzstück der holmlosen Schließeinheit besonders wichtig: Der Force Divider. Zwei dieser zentralen Biegeelemente befinden sich hinter der beweglichen Werkzeugaufspannplatte und verteilen die Schließkraft gleichmäßig über den gesamten Werkzeugquerschnitt, um die hohe Reproduzierbarkeit zu garantieren.

Auf vielfältige Weise trägt die optimale Ausnutzung des holmlosen Werkzeugraums bei der Herstellung von Ölfiltermodulen zu einer hohen Gesamteffizienz bei. (Quelle: oben Hengst, unten Engel)

Obwohl das Werkzeug mit seinen vielen Kühlanschlüssen den Einbauraum der 4000-kN-Maschine vollständig ausfüllt, bleibt ausreichend Bewegungsfreiheit. Um das Werkzeug auf einer Spritzgießmaschine mit Holmen einzusetzen, müsste diese deutlich größer sein. Auch die Zykluszeit würde sich dadurch erhöhen, da eine größere Maschine zum Öffnen und Schließen benötigt.

Nicht zuletzt erlaube erst die Holmlostechnik die effiziente Automatisierung dieser Anwendung. Trotz des sehr langen Greifers kann der Roboterarm direkt von der Seite aus die Werkzeugkerne erreichen.

Schneegans: Platzsparendes Automatisierungskonzept
Aufgrund des Platzmangels unter der Motorhaube weisen die Module zur Ölmessung komplexe Geometrien auf. Mehr als 3 Millionen dieser Module aus Führungsrohr und „Messstab“ produziert die Schneegans Freudenberg Silicon nach eigenen Angaben im österreichischen Losenstein für BMW, Daimler, Volkswagen, Seat, Audi und Skoda mit Hilfe der Projektilinjektionstechnologie (PIT). Alle 45 bis 50 Sekunden verlassen zwei fertig montierte Einheiten die automatisierte Fertigungszelle, deren Zentrum eine holmlose Victory Spritzgießmaschine bildet. Vier integrierte Mehrachsroboter übernehmen das Einlegen der Projektile, die Entnahme der Spritzgießteile aus dem Werkzeug, das Abtrennen der Nebenkavitäten, das Bedrucken der Trichterstirnflächen, das Montieren von O-Ringen, die Montage von Buchsen und Ölmessstäben, die Durchgangs- und Dichtheitsprüfung und das Verpacken der einbaufertigen Module.

Da der Platz nicht nur im Motorraum sondern auch in der Fertigungshalle knapp ist, kam für Schneegans für diese Anwendung nur eine holmlose Lösung in Frage. Der den Spritzgießprozess unterstützende Mehrachser kann so besonders dicht neben der Schließeinheit arbeiten und die Kavitäten schnelller erreichen. Der Einsatz einer Holmmaschine hätte deutlich komplexere Entnahmeprozesse erfordert. Zudem wäre eine größere Maschine mit mindestens 6000 Kilonewton Schließkraft notwendig gewesen. Dies hätte die Aufstellfläche vergrößert und die Zykluszeit verlängert.

Weitere nominierte HL-Anwendungen
Neben den Siegern gab Engel pro Kategorie auch die Shortlist-Platzierungen bekannt. Für die effiziente Nutzung des Werkzeugraums setzte sich Gustav Hensel (Lennestadt, Deutschland) mit der Herstellung von Deckeln für Kabelabzweigkästen und UAMT (Oradea, Rumänien) mit der Fertigung von Handbremsengriffen durch

In der Kategorie Innovative Prozessintegration belegen Valeo Autoklimatizace (Rakovnik, Tschechien) mit der Herstellung von Lüftungsklappen fürs Automobil und Tente-Rollen (Wermelskirchen, Deutschland) mit der Herstellung von Krankenhausdoppelrollen die Shortlist-Plätze.

In punkto wirtschaftliches Automatisierungskonzept folgen Mora (Mora, Schweden) mit der Herstellung von Outdoor-Messern und Weidplas (Rapperswil, Schweiz) mit der Fertigung von Luftkanälen und Luftansaughutzen auf den Bestplatzierten.

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige
Anzeige

Vollelektrisch spritzgießen

Schneller zum Verschluss

Vollelektrisch spritzgießen für die Verpackungstechnik. Die Serienausführung einer neuen vollelektrischen Schnellläufer-Spritzgießmaschine für Dünnwandanwendungen und Verpackungstechnik soll mit besonderer Dynamik und Effizienz punkten.

mehr...

Newsletter bestellen

Immer auf dem Laufenden mit dem Kunststoff Magazin Newsletter

Aktuelle Unternehmensnachrichten, Produktnews und Innovationen kostenfrei in Ihrer Mailbox.

AGB und Datenschutz gelesen und bestätigt.
Zur Startseite