Smarte Lösungen für mehr Produktivität, Qualität und Wirtschaftlichkeit

Wie sich das Potenzial von smart machine in der Praxis ausschöpfen lässt, demonstriert ENGEL auf der Interplas 2017 mit der Herstellung von inject 4.0 Logos. (Bild: ENGEL) / With the production of inject 4.0 logos at the Interplas 2017, ENGEL will demonstrate how the potential of smart machine can be used in practice. (Picture: ENGEL)

(Bild: ENGEL) / (Picture: ENGEL)

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Auf einer hydraulischen victory 860/160 produziert ENGEL während der Interplas geometrisch komplexe Entlüftungsventile für Getränkeflaschen aus Flüssigsilikon. (Bild: ENGEL) / During the Interplas, ENGEL will produce geometrically complex venting valves for beverage bottles on a hydraulic victory 860/160. (Picture: ENGEL)

Die von ENGEL gemeinsam mit Hack Formenbau und Hekuma entwickelte Fertigungstechnik macht es möglich, bis zu 500 Borsten im Einkomponentenprozess auszuformen. (Bild: ENGEL) / The production technology developed by ENGEL in cooperation with Hack Formenbau and Hekuma makes it possible to fully form up to 500 bristles using a single-component process. (Picture: ENGEL)

Auf einer vollelektrischen ENGEL e-motion 170/110 T Spritzgießmaschine fertigt ENGEL an seinem Messestand Einkomponenten-Interdentalbürsten. (Bild: ENGEL) / At its exhibition both, ENGEL will produce single-component interdental brushes on an highly integrated and automated production cell. (Picture: ENGEL)

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In die CC300 Steuerung der Spritzgießmaschine integrierte Assistenzsysteme aus dem inject 4.0 Programm von ENGEL sorgen dafür, dass Prozessschwankungen ausgeglichen werden, noch bevor Ausschuss entsteht. (Bild: ENGEL) / The assistance systems from ENGEL's inject 4.0 programme that are integrated into the CC300 of the injection moulding machine ensure that process fluctuations are adjusted before rejects occur. (Picture: ENGEL)

Experience the smart factory – so heißt es bei ENGEL auf der Interplas 2017 vom 26. bis 28. September in Birmingham, Großbritannien. An seinem Messestand macht der Spritzgießmaschinenbauer und Systemlöser mit Stammsitz in Schwertberg, Österreich, anschaulich deutlich, welche Chancen die Digitalisierung und Vernetzung eröffnen und wie sich diese mit Hilfe von inject 4.0 möglichst einfach ausschöpfen lassen. Technologisch geht es bei ENGEL in Halle 4 darüber hinaus um die hochpräzise Verarbeitung von LSR und die extrem wirtschaftliche Prozessintegration.

inject 4.0 – so lautet die Antwort von ENGEL auf die Herausforderungen der vierten industriellen Revolution. Ziel ist die smart factory, in der sich die Fertigungsprozesse durch die Vernetzung von Produktionssystemen, die systematische Nutzung von Maschinen-, Prozess- und Produktionsdaten und den Einsatz dezentraler, intelligenter Assistenzsysteme kontinuierlich selbst optimieren. Wie die Kunststoffverarbeiter auf diese Weise die Produktivität und Qualität ihrer Fertigung steigern und sehr flexibel auf die sich immer schneller verändernden Anforderungen reagieren können, demonstriert ENGEL während der drei Messetage mit der Herstellung von inject 4.0 Logos auf einer vollelektrischen und holmlosen ENGEL e-motion 170/80 TL Spritzgießmaschine.

Spritzgießprozess optimiert sich selbst

In der CC300 Steuerung können schwankende Prozessbedingungen simuliert werden, um das automatische Nachregeln durch die intelligenten Assistenzsysteme auf dem Display der Maschine zu verfolgen. Gleich drei Assistenzsysteme aus dem inject 4.0 Programm von ENGEL kommen zum Einsatz. Während iQ weight control das eingespritzte Schmelzevolumen über den gesamten Spritzgießprozess konstant hält, berechnet iQ clamp control die Werkzeugatmung, um die optimale Schließkraft zu ermitteln und automatisch anzupassen. Drittens vernetzt iQ flow control die mit dem elektronischen Temperierwasserverteiler e flomo ausgestattete Spritzgießmaschine mit dem Temperiergerät, so dass sich die Drehzahl der Pumpe automatisch dem tatsächlichen Bedarf anpasst. Die Folge ist eine höhere Energieeffizienz. Gemeinsam mit seinem Partner HB-Therm hat ENGEL dafür eine neue Temperiergerätebaureihe mit Namen e-temp entwickelt. Die Vernetzung mit der Maschine erfolgt über OPC UA und ist damit richtungsweisend für weitere Applikationen. Gemeinsam mit Marktbegleitern engagiert sich ENGEL dafür, OPC UA als Standard für Kommunikationsmodelle in Spritzgießanwendungen zu etablieren. OPC UA ermöglicht eine plattformunabhängige, leistungsstarke und vor allem sichere Verständigung sowohl innerhalb der Shopfloor-Ebene als auch mit übergeordneten Leitsystemen, wie MES und ERP.  

Hydraulische Präzision für anspruchsvolles LSR

Gratarm, abfallfrei, nacharbeitsfrei und vollautomatisiert – so lauten die zentralen Anforderungen, um High-tech-Komponenten aus Flüssigsilikon im Spritzguss wirtschaftlich zu produzieren. Wie sich dies in der Praxis umsetzen lässt, demonstriert ENGEL auf der Interplas mit der Herstellung von Entlüftungsventilen für Getränkeflaschen auf einer hydraulischen ENGEL victory 860/160 Spritzgießmaschine. Diese Anwendung schöpft das Effizienzpotenzial der Holmlosmaschine optimal aus. So sorgt zum Beispiel der patentierte Force-Divider dafür, dass die bewegliche Aufspannplatte während des Schließkraftaufbaus dem Werkzeug exakt folgt und die Schließkraft gleichmäßig über die Aufspannfläche verteilt wird. Auf diese Weise werden sowohl die außen- als auch die innenliegenden Kavitäten mit exakt gleicher Kraft zugehalten, was eine gleichmäßige Stauchung des Werkzeugs sicherstellt und zu einer konstant hohen Teilequalität führt. Einen weiteren Beitrag zur hohen Prozesskonstanz und Reproduzierbarkeit leistet iQ weight control. War die Software anfangs nur für Spritzgießmaschinen mit elektrischen Spritzeinheiten verfügbar, hat ENGEL den Einsatzbereich um eine Version für hydraulische Maschinen erweitert.

ENGEL präsentiert die Verarbeitung von LSR gemeinsam mit seinem Partner Elmet Elastomere Produktions- und Dienstleistungs GmbH (Oftering, Österreich). Von Elmet kommen in dieser Anwendung die LSR-Dosieranlage vom Typ TOP 5000 P, das 16-fach-Werkzeug mit Kaltkanal und die Entformvorrichtung. Das Teilehandling übernimmt ein viper 40 Roboter aus dem Linearroboterprogramm von ENGEL. Das Förderband ist in den Schiebeschutz der Spritzgießmaschine integriert, was die Gesamtanlage kompakt hält.

One-Shot-Prozess reduziert die Stückkosten

Mit einem sehr hohen Integrationsgrad punktet auch die auf der Interplas präsentierte Health-Care-Anwendung. Auf einer vollelektrischen ENGEL e-motion 170/110 T Spritzgießmaschine in Reinraumausführung werden Interdentalbürsten vom Typ „scrub!“ produziert. Bis zu 500 Borsten lassen sich direkt im Einkomponenten-Spritzguss gemeinsam mit der Seele und der Grifffläche ausformen. Das im Borstenbereich hochfiligrane Hochleistungs-Präzisionswerkzeug mit acht Kavitäten kommt von Hack Formenbau (Kirchheim unter Teck, Deutschland), und für die Automatisierung zeichnet Hekuma in Eching, Deutschland, verantwortlich. Präsentiert wird eine hochintergierte, automatisierte Fertigungszelle, die im modularisierten HEKUflex Design von Hekuma ausgeführt ist. Unmittelbar nach dem Spritzguss werden die Teile kamerageprüft und die Gutteile automatisiert zu jeweils 16 Stück in Verkaufsbeutel verpackt. Alle vier Sekunden verlässt ein Beutel die Fertigungszelle.

Nicht nur der hohe Prozessintegrationsgrad, sondern auch die Einkomponentenausführung der von pheneo in Bremen, Deutschland, entwickelten Interdentalbürste steigern die Fertigungseffizienz im Vergleich zu am Markt etablierten Produkten und Verfahren um ein Vielfaches. In der Regel bestehen Interdentalbürsten aus drei Komponenten, die meist in von-einander unabhängigen Prozessen produziert werden: Der Grifffläche, einem Drahtgeflecht und den Filamenten. Die Technologie der Systempartner ENGEL, Hack und Hekuma macht dagegen die Herstellung im Einkomponentenspritzguss möglich.

Bei einem Gesamtschussgewicht von nur 1,93 Gramm acht Kavitäten mit jeweils bis zu 500 Borsten vollständig zu füllen, stellt nicht nur an das Werkzeug, sondern auch an die Spritzgießmaschine extrem hohe Anforderungen. Die vollelektrische Antriebstechnik sorgt für höchste Präzision in den Maschinenbewegungen. Zusätzlich tragen iQ weight control und iQ clamp control dazu bei, Ausschuss zu vermeiden.

Das Einsatzpotenzial des integrierten Verfahrens ist groß. Es reicht von Medizinanwendungen bis in den Kosmetikbereich. Außer Interdentalbürsten werden zum Beispiel auch Mascarabürsten in sehr hohen Stückzahlen und zu niedrigen Stückkosten benötigt.

Vollelektrisch für höchste Leistung

Um höchste Leistungen geht es auf der Interplas auch am Nachbarstand von ENGEL (Stand H71). Dort präsentiert Campetella aus Montecassiano in Italien, eine hochintergierte Fertigungszelle für die Herstellung von Dünnwandbehältern inklusive In-Mould-Labeling. Die Becher werden in einem 2-fach-Werkzeug auf einer vollelektrischen ENGEL e-motion 440/160 T Spritzgießmaschine gespritzt. Campetella präsentiert anhand dieser Anwendung eine Side-entry-Automatisierung der Serie MINI MODULA. Das Gesamtsystem arbeitet mit einer Zykluszeit von 2,8 Sekunden und produziert entsprechend 2571 Becher in der Stunde.