Kundenorientierte Reinraum-Innovation für die Kunststofffertigung

Abbildung 1

Figure 1

Eine kontinuierliche Verbesserung im Interesse einer kosteneffizienten, schlanken Produktion erfordert für moderne Produktionsanlagen eine Strategie, die ganz speziell auf Innovation und Skalierbarkeit ausgerichtet ist.

Auch das Unternehmen Tex Plastics weiß um diese Erfordernisse. Im Zuge der Erweiterung der Fertigungskapazitäten um eine Reinraumfertigung wurden der leitende Technik- und Qualitätsbeauftragte Andy Clarke und Fertigungsleiter Dave Kearney fündig beim führenden Anbieter von Reinraumlösungen Connect2Cleanrooms mit Sitz in Lancaster.

Um noch leistungsstärkere, kostengünstigere Lösungen für seine Kunden entwickeln zu können, hat Tex Plastics nun um ein Reinraumsystem der Klasse 7/8 aufgerüstet, das über automatisierte HEPA-lite™ Reinlufthauben verfügt, die über eine intuitive Touchscreen-Oberfläche gesteuert werden.

Das Problem mit dem Werkzeugwechsel

Beim Spritzgießen ist insbesondere die Werkzeugoberfläche der Maschine der exponierteste Bereich der Anlage, und dort wird am häufigsten eine geregelte Luftqualität benötigt. Am einfachsten ließe sich das erreichen, wenn die gesamte Maschine in einem Reinraum stünde, dabei darf man aber das Problem der Werkzeugwechsel nicht außer Acht lassen.

Ein Raum, der Maschine, Form und Kran umschließt, wäre extrem groß und hoch. Dadurch würde eine unnötig große Luftmenge aufwändig aufbereitet, was unverhältnismäßig teuer ist und die CO2-Bilanz verschlechtert.

Auch die Kontaminations- und Sicherheitsrisiken steigen bei diesem Ansatz, weil der Hängekran unweigerlich mit Partikeln kontaminiert und umständlich zu reinigen ist. Ganz zu schweigen vom Einfülltrichter, der eine erhebliche Kontaminationsquelle darstellt.

Wesentlich wirtschaftlicher und energieeffizienter ist der Ansatz eines rollbaren, modularen Reinraums, der weggerollt werden kann, wenn der Kranzugang von oben erfolgt. Diese kostengünstige Lösung ist für viele Anwender ein gangbarer Weg. Für Tex Plastics jedoch würde dies eine inakzeptable Betriebsunterbrechung bedeuten, da die Maschine nach dem Kontakt mit der Werks-Umgebungsluft jedes Mal aufwändig gereinigt werden müsste. Das Kontaminationsrisiko würde steigen, und die Reaktionsfähigkeit auf Änderungen von Kundenwünschen würde leiden.

Die ultimative Lösung für den Werkzeugwechsel: Automatisierte HEPA-lite™ Reinlufthauben

Für dieses Problem, das viele Belegschaften in Fertigung und Produktion seit Jahren zu unbefriedigenden Zwischenlösungen zwingt, hat das F+E-Team von Connect 2 Cleanrooms jetzt in seiner Produktreihe HEPA-lite™ ein automatisiertes Zugangssystem entwickelt. Über eine intuitive Touchscreen-Schnittstelle kann Tex Plastics von außen einen Antrieb aktivieren, der die abgedichteten HEPA-lite™ Reinlufthauben zurückfährt, um den Werkzeugwechsel per Kran von oben zu ermöglichen. (siehe Abbild. 1)

Diese kundenorientierte Neuerung sorgt dafür, dass zum kritischen Zeitpunkt im Produktionsablauf reine Luft zugeführt wird, und senkt gleichzeitig das Kontaminationsrisiko, indem möglichst wenige Maschinenbereiche beim Werkzeugwechsel der Umgebungsluft ausgesetzt werden. Die Reinigungsvoränge und damit einhergehenden Stillstandzeiten sowie das Kontaminationsrisiko werden dadurch minimiert und die Produktivität erhöht.

Die Reinlufthaube ist eine kundenspezifische Anfertigung mit einem MAC10XL HEPA-Filter. Sie ist vollständig abgedichtet, um die Reinluftbedingungen zu gewährleisten. Für Anwender mit noch strengeren Reinraum-Anforderungen stellt Connect 2 Cleanrooms auch eine Version mit ULPA-Filterung bereit.

Bei offener Reinlufthaube weist eine LED-Warnleuchte darauf hin, dass vor Beginn der nächsten Produktionsscharge die Haube wieder geschlossen werden muss.

Die innovative und branchenweit führende Reinraumlösung verfügt zusätzlich über ein LED-Leuchtband an der Unterseite der Haube für eine besonders helle Beleuchtung der Werkzeugoberfläche.

Prüffähige Steuerung

Die Touchscreen-Schnittstelle erlaubt die vollumfängliche Steuerung der HEPA-Filtrierung und Beleuchtung und gleichzeitig die Überwachung der Druckniveaus und Alarmierung der Benutzer bei Abweichungen von der Reinraum-Spezifikation.

Sämtliche Druckdaten werden aufgezeichnet und können exportiert und auditiert werden. Dies erlaubt eine Nachverfolgung der Reinraumfunktion und damit der Konformität der Fertigungsprozesse.

Leistungsstarkes Reinraum-Design

Der Reinraum bei Tex Plastics umfasst vier voneinander getrennte Zonen: zwei für die Arburg-Spritzgießmaschinen und je eine für die Verpackung und die Ein-/Ausschleusung. Muss eine Maschine gewartet oder anderweitig außer Betrieb genommen werden, beeinflusst dies nicht die anderen Prozesse.

Dank des modularen Aufbaus können bei Bedarf weitere Maschinen hinzugefügt oder der Verpackungsbereich vergrößert werden. Der Kunde kann sich auf diese Skalierbarkeit und Zukunftsfähigkeit verlassen.

Anhand der von Tex Plastics bereitgestellten 3D-Maschinenmodelle konnte Connect 2 Cleanrooms bei der Auslegung die Stellflächen optimieren und für einen nahtlosen Installationsablauf mit möglichst wenig Betriebsunterbrechungen bei Tex Plastics sorgen.

Der Reinraum hat seinen Betrieb aufgenommen und reiht sich ein in eine umfassende Rundum-Projektlösung für die Thermoplastfertigung vom konventionellen Niveau bis hin zu verschiedenen Reinraum-Stufen.

Durch ein aufwändiges Projektmanagement mit umfassenden Protokollen zur Werkzeugvalidierung und wissenschaftlicher Untersuchung der Formen im der hocheffizienten Reinraum-Anlage gewährleistet Tex Plastics sein technisches Know-how und den Vorsprung im Wettbewerb.

Weitere Merkmale:

- Steuerung von Öffnen, Schließen, Ausstoß
- Dichte HEPA-lite™-Einheit kann für Zugang zum Vorfilter bei der Validierung geöffnet werden
- Bänke für den Packbereich lieferbar durch Cleanroomshop.com
- Transferbereich verfügt über eine Bank für den Fluss einzuschleusender und auszuschleusender Waren über bzw. unter der Bank sowie eine Abfallluke für die Entsorgung von Ausschuss ohne Verlassen des Reinraums
- Der Einfülltrichter als hohes Kontaminationsrisiko bleibt außerhalb des Reinraums, der die Spritzgießmaschine nur teilweise umschließt