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Spritzgießmaschinen

Meinolf Droege,

Vollelektrische Baureihe mit verringertem Platzbedarf

Für Oktober 2020 ist eine neue Generation besonders kompakter vollelektrischer Spritzgießmaschinen angekündigt. Im ersten Projekt ist die anspruchsvolle Herstellung von Pipettenspitzen geplant.

Zur Markteinführung der neuen vollelektrischen Maschinengeneration sollen Pipettenspitzen in einem 64-fach Werkzeug produziert werden. © Engel

Die Qualität von Pipettenspitzen hängt maßgeblich von der Präzision des Einspritzvorgangs ab. Zugleich erfordern die langen Kerne im Werkzeug präzise Bewegungen der Werkzeugaufspannplatten beim Öffnen und Schließen. Vollelektrische Spritzgießmaschinen finden in diesem Anwendungssegment laut Maschinenhersteller Engel deshalb bevorzugt Einsatz, wobei die Wirtschaftlichkeit bei der Maschinenwahl entscheidend sei. Für solche Anwendungen bietet das Unternehmen die vollelektrische Baureihe E-Mac an, die Leistung und Energieeffizienz mit kompaktem Maschinendesign kombiniere und auch in regulierter Reinraumumgebung niedrige Stückkosten sichere. Der Stellflächenbedarf der Maschinen wurde nun weiter reduziert. Dank optimierter Kniehebelgeometrie baue die zur Markteinführung präsentierte E-Mac 265/180 um 450 Millimeter kürzer als die bisherige 1800 Kilonewton-Ausführung, ohne dass der Öffnungshub verkleinert wurde. Unter den vollelektrischen Maschinen am weltweiten Markt seien die E-Mac Maschinen der neuen Generation über die gesamte Baureihe in ihrem jeweiligen Leistungssegment die kompaktesten.

Sämtliche Bewegungen – auch die Düsenbewegung und das Auswerfen – sind servoelektrisch angetrieben. Damit erreiche die Maschine einen hohen Gesamtwirkungsgrad. Bei Bedarf lässt sich ein Servohydraulikaggregat ohne zusätzlichen Platzbedarf in den Maschinenrahmen integrieren.

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Die kompakteren vollelektrischen Maschinen sind zur Optimierung des Gesamtwirkungsgrads mit besonders leistungsstarken Servomotoren ausgerüstet. © Engel

Das Spritzaggregat wurde mit Fokus auf höhere Dynamik neu entwickelt. Es steht in drei Leistungsklassen zur Verfügung. Damit lässt sich die Maschine den Anforderungen anpassen, um die jeweils die höchste Gesamteffizienz zu erzielen.

Vollständig automatisiert auf kleinstem Fuß

Die Variante E-Nac 180 stellt die Leistungsfähigkeit der neuen Maschinengeneration mit der Herstellung von Pipettenspitzen aus Polypropylen in einem 64-fach-Präzisionswerkzeug von Tanner aus der Schweiz unter Beweis. Die Zykluszeit liegt bei sechs Sekunden und damit in jenem Bereich, in dem die Maschinen ihre Stärken gut ausspielen können. Für Präzisionsanwendungen mit Zykluszeiten oberhalb von vier Sekunden biete die E-Mac im Bereich der vollelektrischen Spritzgießmaschinen oft die wirtschaftlichste Lösung. Außer in der Medizintechnik finde die Maschine in den Branchen Verpackung, Teletronics und Technischer Spritzguss Einsatz.

Die Automatisierung leistet einen zusätzlichen Beitrag zum kleinen Footprint der präsentierten Fertigungszelle. Ein Viper 20 Linearroboter entnimmt die jeweils 64 Pipettenspitzen aus dem Werkzeug und übergibt diese an die integrierte Compact Cell für die kavitätensortierte Ablage. Die neue Automatisierungszelle von Engel lässt sich individuell auslegen. Sie umschließt alle Automatisierungskomponenten und Downstream-Prozesseinheiten, wie die Qualitätsprüfung, Trayserver oder Boxenwechsler, und ist laut Unternehmen trotzdem deutlich schmaler als eine übliche Schutzumwehrung. Ihr standardisierter Aufbau ermögliche beim Produktwechsel das schnelles Umrüsten der Anlage.

Auf Kundenwunsch liefert Engel auf die Anwendungen zugeschnittene Produktionszellen, die neben der Spritzgießmaschine und Automatisierung zum Beispiel auch Lösungen für die Digitalisierung und Vernetzung umfassen. Für die Produktion von Pipettenspitzen ist die Fertigungszelle mit den Assistenzsystemen IQ Weight Control und IQ Flow Control ausgerüstet. Während das erste System für jeden einzelnen Schuss das Schmelzevolumen nachjustiert und damit für eine konstant hohe Qualität der Spritzgießprodukte sorgt, regelt das zweite Temperaturdifferenzen im Kühlwasserverteilerkreis automatisch aus. Dafür nutzt die Software die von den elektronischen Temperierwasserverteilern E-Flomo ermittelten Messwerte. Das Ergebnis sind konstante Temperierverhältnisse und eine deutlich bessere Energieeffizienz, denn auch die Drehzahl der Pumpen in den E-Temp Temperiergeräten wird automatisch bedarfsgerecht geregelt.

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