Arburg auf der Fakuma

• Nächster Schritt der Produktionseffizienz: von Losgröße Eins bis zur Großserie
• Allrounder und Freeformer: gesamtes Spektrum für die wirtschaftliche Kunststoffteilefertigung
• Zukunftsthemen in der Praxis: Funktionsintegration, Industrie 4.0 und Leichtbau

Auf der Fakuma 2014, die vom 14. bis 18. Oktober in Friedrichshafen stattfindet, stellt Arburg den nächsten Schritt seines Themas Produktionseffizienz vor: Zusätzlich zur ganzheitlichen Betrachtung steht die wirtschaftliche Herstellung von Kunststoffteilen im Fokus: vom Einzelteil bis zu Massenprodukten. Dank der Erweiterung des Produktportfolios um den Freeformer deckt Arburg als einziger Hersteller das gesamte Spektrum von der additiven Fertigung bis zum Spritzgießen komplett ab. Die insgesamt elf Exponate auf dem Messestand in Halle A3 präsentieren zudem innovative Anwendungen, spezielle Branchen- und Automationslösungen sowie Praxisbeispiele zu den Zukunftsthemen Industrie 4.0, Funktionsintegration und Leichtbau.

„Auf der Fakuma zeigen wir anschaulich, dass wir unseren Kunden ein wirklich durchgängiges Portfolio für die effiziente Kunststoffverarbeitung anbieten“, beschreibt Michael Hehl, geschäftsführender Arburg-Gesellschafter und Sprecher der Geschäftsführung. „Anhand der elf Exponate können die Messebesucher live erleben, wie solche produktorientierten Lösungen aussehen können. Vertreten sind wichtige Branchen wie Automotive, Medizintechnik und Verpackung sowie anspruchsvolle Verfahren wie Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF), Drei-Komponenten-Spritzgießen, Langfaser-Direktspritzgießen, Mikro-Spritzgießen, Partikelschaum-VerbundSpritzgießen (PVSG) und Verarbeitung von Flüssigsilikon (LSR). Produktionseffizienz prägt unseren gesamten Fakuma-Auftritt und steht bei jedem Exponat im Fokus.“

Individuell: additive Fertigung mit dem Freeformer

Die beiden Freeformer präsentieren, wie sich Kunststoffteile einzeln oder in Kleinserien wirtschaftlich direkt aus CAD-Daten und ohne Werkzeug herstellen lassen. Verarbeitet wird kostengünstiges Standardgranulat, das die Bauteile Tropfen für Tropfen schichtweise aufbaut. Mit dem industriellen Verfahren lassen sich funktionsfertige Bauteile und nicht nur Anschauungsmuster und Prototypen herstellen, wobei auch neuartige Geometrien realisierbar sind.

Beide Freeformer-Exponate verfügen über einen dreiachsigen Bauteilträger und zwei Austragseinheiten, um Kunststoffteile aus zwei Materialen zu fertigen. Im Fokus stehen dabei Zwei-Komponenten-Bauteile sowie Produkte mit Stützstrukturen, die sich nachgelagert im Wasserbad oder mechanisch entfernen lassen. Darüber hinaus ist der Freeformer in das Projekt „Industrie 4.0“ eingebunden, um Spritzteile zu individualisieren.

Produktiv: rund 31.500 versandfertige Einwegartikel pro Stunde

Die wirtschaftliche Herstellung von Massenartikeln demonstriert ein elektrischer Allrounder 820 A mit 4.000 kN Schließkraft und elektrischer Spritzeinheit 2.100. Mit einer Schnellläufer-Anwendung zeigt dieses Exponat das Potenzial der elektrischen Hochleistungsbaureihe Alldrive auf: Mit einem 24+24-fach-Werkzeug der Firma Fratelli Bianchi entstehen in rund 5,5 Sekunden 24 Messer und 24 Gabeln, die entnommen, abgelegt und direkt verpackt werden. Das entspricht einem Ausstoß von rund 31.500 versandfertigen Teilen pro Stunde.

Die große Bandbreite zwischen individuellem Kunststoffteil und Massenprodukten zeigen die weiteren hydraulischen, hybriden und elektrischen Allrounder Spritzgießmaschinen.

Neu: Komplette Mikrospritzeinheit

Dass Arburg sein Maschinen- und Komponenten-Programm zielgerichtet weiterentwickelt, zeigt sich beim Mikro-Spritzgießen. Nach dem Mikrospritzmodul hat Arburg jetzt eine komplette Mikrospritzeinheit der Euromap-Größe 5 im Programm, die auf der Fakuma erstmals zu sehen ist. Das Exponat rund um einen elektrischen Allrounder 270 A ist als Produktionseinheit für Mikroteile konzipiert und fertigt vier 0,03 Gramm leichte Mikro-Zählräder. Eine Reinraumhaube sorgt für eine saubere Umgebung, die Mikrospritzeinheit ermöglicht eine sehr präzise Plastifizierung. Sie kombiniert eine 15-Millimeter-Schnecke zum Aufschmelzen des Materials mit einer 8-Millimeter-Schnecke zum Einspritzen. Damit lassen sich auch mit Standardgranulaten sehr kleine Schussgewichte und Toleranzen im Mikrometerbereich realisieren.

Hinzu kommt das speziell ausgelegte horizontale Robot-System Multilift H 3+1, das  gleichzeitig den Anguss und die filigranen Mikroteile entnimmt und sie schonend und nach Kavitäten getrennt ablegt.

Industrie 4.0: Heute schon in die Zukunft blicken

Auch bei den wichtigen Zukunftsthemen wie Industrie 4.0, Funktionsintegration oder Leichtbau zeigt Arburg auf der Fakuma, was in der Praxis möglich ist.
Industrie 4.0 ist ein Zukunftsprojekt mit der Vision einer intelligenten Fabrik (Smart Factory). Voraussetzung dafür ist eine Vernetzung von Maschinen, Auftragsinformationen und Prozessdaten. Dass diese Vision heute schon in der Praxis sein kann, zeigt Arburg auf der Fakuma mit der optionalen Herstellung von Links- und Rechtshänder-Scheren auf einem elektrischen Allrounder 370 E. Über einen aufgelaserten individuellen QR-Code lassen sich nachher alle wichtigen Prozessparameter des jeweiligen Artikels online abrufen. Zentrale Bedeutung hat dabei das Arburg Leitrechnersystem (ALS), das verschiedene autarke Stationen vernetzt, alle Parameter erfasst und an einen Webserver weiterleitet. Eine gewünschte persönliche Individualisierung der Scheren übernimmt der Freeformer.

Effizienzsteigerung: Gewicht einsparen, Funktionen integrieren

Die Herstellung eines Leichtbauteils für die Automotive-Industrie das gleichzeitig über eine hohe Festigkeit verfügt, demonstriert ein hydraulischer Allrounder 820 S mittels Langfaser-Direktspritzgießen. Vorteile dieses Verfahrens sind, die flexibel einstellbare Faserlänge bis 50 Millimeter, die geringe Faserschädigung in der Kunststoffschmelze sowie geringere Materialkosten im Vergleich zu Langfasergranulaten.

Ein weiteres interessantes Leichtbauverfahren ist das Partikelschaum-VerbundSpritzgießen, das Arburg auf der Fakuma auch als Beispiel für Funktionsintegration vorstellt, dem Schwerpunktthema der Blue-Competence-Kampagne „Kunststoff kann mehr“ des Fachverbands Kunststoff- und Gummimaschinen (KuG) des VDMA (Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau). Zusammen mit den Partnern Krallmann und Ruch Novaplast zeigt Arburg eine Praxisanwendung dieses innovativen Verfahrens. Auf der in die Fertigungszelle integrierten kompakten Schäumanlage entsteht dabei ein geschäumtes Teilprodukt. Ein Sechs-Achs-Roboter legt dieses in das Spritzgießwerkzeug ein, wo ein Gewinde stoffschlüssig angespritzt wird. Diese Verbundteile – bestehend aus einer geschäumten und einer angespritzten Kunststoffkomponente – können dann als Normteile in einem weiteren Schritt z. B. in ein geschäumtes Gehäuse integriert werden, um Medienleitungen einfach und dicht anzuschließen.

Eine weitere innovative Anwendung wird mit einem hybriden Allrounder 520 H in Packaging-Ausführung vorgestellt: die Herstellung eines neu entwickelten  SKET-Bechers von der Firma Uniplast, ein Unternehmen der Knauer Group. Das Werkzeug und der hochflexible Multiflex IML-Roboter stammen von der Firma H. Müller-Fabrique de Moules SA. Die spezielle Geometrie des Bechers mit spiralförmigen Fließhilfen ermöglicht eine extrem dünne Wandstärke von unter 0,3 Millimetern in Verbindung mit einem relativ dicken Siegelrand für eine produktionssichere Versiegelung. Der Becher wird mit innovativen Peel-off-Etiketten aus Karton dekoriert, die ablösbar und auf der Innenseite mit Produktinformationen bedruckt sind. Die Zykluszeit dieser Anwendung liegt bei unter fünf Sekunden.

Trends in der Automation: komplex und/oder flexibel

Im Hinblick auf eine produktionseffiziente Fertigung spielt das Thema Automation eine wichtige Rolle, um hohe Prozessstabilität, Verfügbarkeit, Ausbringung und Teilequalität sicherzustellen. Dabei gibt es zwei Trends: zum einen steigt die Komplexität der Turnkey-Anlagen, zum andern sind sehr flexible Automationslösungen gefragt. Auf der Fakuma beweist Arburg die große Bandbreite seines Angebots: vom elektrischen Integralpicker über lineare Multilift-Robot-Systeme bis zu Sechs-Achs-Robotern. Als intelligente Lösung wird mit einer Mensch-Roboter-Kooperation ein interaktiver Betrieb gezeigt, bei dem Einlegeteile manuell an das Robot-System übergeben werden. Diese bleibt damit flexibel einsetzbar und aufwendige Peripherie für die Zuführung entfällt.

Ebenfalls hohe Flexibilität bei gleichzeitig hoher Komplexität bietet die mobile Roboterzelle mit einem kleinen Sechs-Achs-Roboter von Kuka, der zusätzlich auf einer Linearachse verfahrbar ist. Vorteile der mit dem Kooperationspartner fpt Robotik realisierten Lösung sind kurze Zykluszeiten, ein vergrößerter Arbeitsraum und die Möglichkeit, die Zelle mobil an verschiedenen Allroundern einzusetzen.

Für jeden Fall die passende Lösung

„Unsere Fakuma-Exponate verdeutlichen, dass sich jede Maschine und Fertigungslösung von Arburg speziell auf die Bedürfnisse des Kunden, der Branche und des Produkts auslegen lässt – das verstehen wir auch unter Produktionseffizienz“, so Michael Hehl.