Österreichische Kunststoffzeitschrift

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ENGEL Themenwoche

ENGEL: Erfolg für die Kreislaufwirtschaft

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Den Einsatz von aufbereiteten Kunststoffabfällen zur Herstellung neuer Kunststoffprodukte zu stärken, gehört zu den vorrangigen Aufgaben beim Aufbau einer Kreislaufwirtschaft für die Kunststoffindustrie. Als Spritzgießmaschinenbauer und Systemlöser unterstützt ENGEL seine Kunden dabei, zum einen immer mehr Produkte für den Einsatz von Rezyklaten auszulegen und zum anderen den Rezyklatanteil in neuen Produkten kontinuierlich zu steigern. Wie dies in der Praxis aussehen kann, präsentiert ENGEL gemeinsam mit SSI SCHÄFER auf der K 2019 vom 16. bis 23. Oktober in Düsseldorf.

Auf einer ENGEL victory Spritzgießmaschine werden Post-Consumer-Abfälle zu Mini-Müllcontainern verarbeitet.

Im Freigelände zwischen den Hallen 10 und 16 – unmittelbar neben dem VDMA-Pavillon – verarbeitet ENGEL auf einer victory 330/80 Spritzgießmaschine Post-Consumer-Abfälle zu Mini-Müllcontainern. ENGEL arbeitet bei diesem Exponat mit seinem langjährigen Partner SSI SCHÄFER zusammen, der auch bei der Produktion der großen Müllcontainer immer mehr Rezyklat einsetzt. „Unsere Kunden fordern zunehmend nachhaltige Produkte, die zu einem hohen Anteil aus aufbereiteten Kunststoffabfällen bestehen“, betont Fabiano D’Aloia von SSI SCHÄFER mit Stammsitz in Neunkirchen, Deutschland.

Abfallbehälter für eine europäische Großstadt

Deutlich macht dies ein Projekt, das SSI SCHÄFER für eine europäische Großstadt übernahm. Bei der Beschaffung neuer Abfallbehälter für den Hausmüll lautete die zentrale Anforderung, dass zur Herstellung der Behälter Recyclingmaterial aus zurückgegebenen Altbehältern eingesetzt werden muss. 13.000 ausgediente Hausmüllbehälter aus Polyethylen wurden von SSI SCHÄFER eingezogen, gereinigt, zu Mahlgut verarbeitet und rezykliert. Auf Spritzgießgroßmaschinen vom Typ ENGEL duo wurden 25.000 neue Behälter produziert und dabei 232 Tonnen Rezyklat verarbeitet.

Mehr als 80 Prozent Rezyklat

Das Projekt macht Schule. SSI SCHÄFER liefert immer mehr Abfallbehälter mit einem hohen Rezyklatanteil aus. „Mehr als 80 Prozent sind heute bereits möglich“, so D‘Aloia. „ENGEL unterstützt uns mit seiner anwendungstechnischen Erfahrung und seinem Plastifizierungs-Know-how, diesen Wert noch weiter zu steigern.“ Die duo Maschinen für SSI SCHAEFER werden jeweils gezielt für die Rezyklatverarbeitung ausgelegt. SSI SCHÄFER und ENGEL engagieren sich beide stark für den Aufbau einer Kreislaufwirtschaft für die Kunststoffindustrie. Dass dies umso besser gelingt, je enger die Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette zusammenarbeiten, wird auf der K einmal mehr deutlich.

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58

ENGEL präsentiert Marktplatzlösung für die Kunststoffindustrie

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Mit der Präsentation einer ersten Marktplatzlösung für die Kunststoffindustrie vollzieht ENGEL auf der K 2019 den nächsten Schritt in der digitalen Transformation. Die Vernetzung auf horizontaler Ebene eröffnet die Chance, Prozesse funktionsübergreifend entlang des vollständigen Wertstroms zu analysieren und zu optimieren. Damit ist die horizontale Vernetzung auch ein wichtiger Enabler für die Kreislaufwirtschaft.

Von intelligenten Assistenzsystemen über Condition Monitoring bis zu MES sind in den kunststoffverarbeitenden Betrieben bereits viele unterschiedliche Industrie-4.0.-Technologien im Einsatz. Sie unterstützen die Unternehmen, Maschinen- und Prozessdaten zu sammeln und auszuwerten, um auf Basis der Ergebnisse die Prozesse immer weiter zu optimieren. „Bislang passiert dies innerhalb einzelner Wertschöpfungsstufen, wie der Spritzgießverarbeitung“, macht Dr. Stefan Engleder, CEO des Spritzgießmaschinenbauers und Systemlösers ENGEL, deutlich. Mit den weiter steigenden Effizienz- und Qualitätsanforderungen in der Fertigung komme es jedoch immer stärker auf das Zusammenspiel der einzelnen Anlagenkomponenten an. Transparenz über den Gesamtprozess lautet deshalb das Ziel der digitalen Transformation, dem ENGEL auf der K ein großes Stück näher rückt. Übergeordnete Plattformen, Marktplätze, werden zukünftig die Daten und Produkte von Systemen unterschiedlicher Wertschöpfungsstufen bündeln, um den Produktionsprozess entlang des vollständigen Wertstroms analysieren und optimieren zu können. Zum Spritzgießprozess kommen zum Beispiel die vor- und nachgelagerten Arbeitsschritte hinzu, wie das Trocknen und Zuführen des Materials oder auch die Montage und Lackierung der gespritzten Bauteile.

Datendurchgängigkeit über alle Marken

Was einfach klingt, birgt die Herausforderung, dass entlang des Wertstroms Maschinen, Anlagen und Technologien ganz unterschiedlicher Anbieter zum Einsatz kommen. Deshalb handelt es sich beim auf der K 2019 vorgestellten Marktplatz auch nicht um ein ENGEL Produkt, sondern eine auf der ADAMOS HUB Technologie basierende Lösung. ADAMOS ist eine Allianz vom Maschinenbau für den Maschinenbau für die Zukunfts­themen Industrie 4.0 und Industrial Internet of Things (IIoT). „Die Herstellerunabhängigkeit und Offenheit sind wesentliche Merkmale übergreifender Plattformlösungen“, ist Engleder überzeugt. „Nur damit lässt sich eine Datendurchgängigkeit über alle Produkte und Marken erzielen, und der Verarbeiter wird auch im zukünftigen Umfeld der smart factory die jeweils bestgeeigneten Anbieter für seine ganz individuellen Anforderungen frei auswählen können.“

ADAMOS HUB bündelt in einer Plattform die digitalen Produkte, Dienstleistungen und domainspezifischen Plattformen der unterschiedlichen Anbieter und verbindet die einzelnen Anwendungen miteinander. Der User kann die angebotenen Daten-Analysetools und vordefinierten Dashboards individuell kombinieren, um alle für ihn relevanten Informationen und Auswertungen auf einen Blick bereit zu haben. Statt wie bisher in verschiedene Systeme einsteigen zu müssen, stehen nun mit einem einzigen Login alle für den Anwender relevanten Informationen bereit.

OEE über gesamten Maschinenpark

Anhand konkreter Anwendungsbeispiele kann der Messebesucher am ENGEL Messestand live erleben, welche neuen Möglichkeiten und Chancen die horizontale Vernetzung eröffnet. So gibt es unter anderem eine OEE-App, die die Overall Equipment Effectiveness (OEE) über den gesamten Maschinenpark berechnen kann. Neben der Spritzgießmaschine und den Robotern gehen zukünftig die Daten des Werkzeugs und der Heißkanäle, der Qualitätskontrollsysteme und Materialhandlingeinheiten in die Berechnung ein. Bislang ließ sich diese Kennzahl über die Gesamtheit des Maschinenparks nicht automatisch ermitteln.

Mit Startschuss K 2019 werden sukzessive weitere neue Apps, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle entwickelt werden, gibt Engleder einen Ausblick: „Durch die neuen Möglichkeiten der Datenverarbeitung und ‑analyse können wir die Bedürfnisse unserer Kunden noch besser und gezielter bedienen, als dies heute möglich ist. Der Kundenutzen steht bei allen Entwicklungen immer im Vordergrund. Ganz wichtig bei der Digitalisierung ist, dass sie nicht um ihrer selbst willen betrieben wird.“

Enabler für die Kreislaufwirtschaft

ENGEL gehört zu den Vorreitern der digitalen Transformation und arbeitet gemeinsam mit seinen Kunden und Partnern intensiv daran, die neuen Möglichkeiten weiter zu erforschen, um das Produktangebot auf den Marktplätzen kontinuierlich auszubauen. Neben dem ADAMOS Partnernetzwerk engagiert sich ENGEL auch sehr stark in der neuen LIT Factory in Linz, der ersten Pilotfabrik für die Digitalisierung in der Kunststoffverarbeitung. „Wir werden dort die Möglichkeiten der digitalen Vernetzung in der Praxis testen und gemeinsam im Partnerverbund neue Anwendungen entwickeln“, so Engleder. Die 25 an der LIT Factory beteiligten Unternehmen nutzen eine eigene übergreifende IIoT-Plattform. Gemeinsam decken sie den vollständigen Wertstrom von den Rohstoffen über die Produktentwicklung und die unterschiedlichen Verarbeitungstechnologien bis zum Recycling ab. Damit macht die LIT Factory deutlich, dass die digitale Transformation nicht nur die Industrieprozesse optimieren hilft, sondern auch dazu beiträgt, große Herausforderungen unserer Zeit zu lösen. Für den Aufbau einer Circular Economy ist die horizontale Vernetzung ein wichtiger Wegbereiter. „Die Kreislaufwirtschaft wird nur dann konsequent funktionieren, wenn wir bereits bei der Produkt- und Prozessentwicklung das spätere Recycling der Bauteile mitdenken“, sagt Stefan Engleder. „Dies setzt eine noch engere Zusammenarbeit der Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette voraus, was die neuen Marktplätze deutlich vereinfachen werden.“

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58

ENGEL Techtalk, Teil 2 – „Gemeinsam Stoffkreisläufe schließen „

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Verantwortung über Generationen hinweg – das gehört für ENGEL zum Selbstverständnis. Nachhaltigkeit ist beim Schwertberger Familienunternehmen seit jeher ein wichtiger Entwicklungstreiber. Im zweiten Teil des ENGEL Techtalks sprechen Dr. Stefan Engleder, CEO der ENGEL Gruppe, und Günther Klammer, Bereichsleiter Plastifiziersysteme und Recycling von ENGEL, über die Innovationskraft der Kreislaufwirtschaft und weshalb die Zusammenarbeit entlang der Wertschöpfungskette in Zukunft noch wichtiger wird. 

Entwickelt sich die Kreislaufwirtschaft zum Innovationstreiber?

Stefan Engleder: Die Kreislaufwirtschaft ist bereits heute ein starker Innovationstreiber, und ich sehe gerade für uns europäische Unternehmen eine große Chance, als Vorreiter unsere Technologieführerschaft weiter auszubauen. Österreich und Deutschland gehörten zu den ersten Ländern, die Sammelsysteme für Kunststoffabfälle und entsprechende Recyclingkapazitäten aufgebaut haben. Mit unseren Erfahrungen können wir andere Länder auf diesem Weg unterstützen. Dabei dürfen wir nicht vergessen, dass auch wir in Zentraleuropa noch viel zu tun haben. Circular Economy ist eine weltweite Herausforderung mit regional unterschiedlichen Schwerpunkten.

Wo müsste in Europa noch stärker angesetzt werden?
Günther Klammer: Um die Recyclingkapazitäten aufzustocken, brauchen wir nicht nur neue Anwendungen für Rezyklate, sondern langfristig auch noch bessere Sammelsysteme. Es reicht nicht, alle Kunststoffabfälle in den Gelben Sack zu stecken, so lange es kein gemeinsames Verständnis gibt, was hineingehört und was nicht. Von Kommune zu Kommune ist das unterschiedlich geregelt. Im Gelben Sack kommen bislang Kunststoffe zusammen, die man aufgrund ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften nicht miteinander verwerten kann. In Europa könnten wir durch Information und Aufklärung sowie durch eine klare und noch deutlichere Kennzeichnung auf den Verpackungen die Bevölkerung zum sinnvollen Trennen motivieren. Ebenso könnte man mit getrennter Sammlung die Wiederverwendung gezielt steuern. In Verbindung mit Design for Recycling und einer noch besseren Sortierqualität würde die Verarbeitung der aufbereiteten Kunststoffabfälle zu hochwertigen neuen Kunststoffprodukten vereinfacht und noch effizienter. Die Vorgaben der EU ließen sich so erreichen.

Stoffkreisläufe zu schließen, setzt eine noch engere Zusammenarbeit der Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette voraus. Wie lässt sich dieser Prozess weiter vorantreiben?

Günther Klammer: Die noch stärkere interdisziplinäre Zusammenarbeit ist essentiell, gerade wenn es um so übergreifende Herausforderungen wie Design for Recycling geht. Auch hier hilft uns Industrie 4.0. Die digitale Transformation, in der wir uns befinden, führt zur Gründung horizontaler Plattformen, die es uns ermöglichen, die Prozesse von der Rohstofferzeugung bis zum Recycling funktionsübergreifend entlang der vollständigen Wertschöpfungskette zu optimieren. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit wird damit noch einfacher, was der Kreislaufwirtschaft weiteren Schub verleiht.  

Stefan Engleder: Circular Economy kann nur funktionieren, wenn wir alle an einem Strang ziehen, Wenn wir uns als Branche noch stärker zusammenschließen und es uns gelingt, auch die Konsumenten mitzunehmen. Aus dieser Überzeugung haben wir das Global Commitment zur New Plastics Economy der Ellen MacArthur Foundation unterzeichnet. Die Initiative vernetzt die weltweiten Akteure und verschafft unserem gemeinsamen Anliegen mehr Gehör.

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58

ENGEL Techtalk, Teil 1 – „Der Kreislaufwirtschaft den Weg bereiten“

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Verantwortung über Generationen hinweg – das gehört für ENGEL zum Selbstverständnis. Nachhaltigkeit ist für das Schwertberger Familienunternehmen seit jeher ein wichtiger Entwicklungstreiber. Im ersten Teil des ENGEL Techtalks sprechen Dr. Stefan Engleder, CEO der ENGEL Gruppe, und Günther Klammer, Bereichsleiter Plastifiziersysteme und Recycling von ENGEL, über die neuen Herausforderungen, die die Kreislaufwirtschaft bringt, und wie ENGEL aktiv dazu beiträgt, Stoffkreisläufe zu schließen.

Zu den Herausforderungen gehört, dass es um das Image der Kunststoffe derzeit nicht zum Besten bestellt ist. Wie gehen Sie als Kunststoffmaschinenbauer damit um?

Stefan Engleder: Wir befinden uns tatsächlich an einem Wendepunkt. Wir haben uns bisher darauf konzentriert, die Herstellung von Kunststoffprodukten immer energie- und ressourceneffizienter zu machen. Dabei haben wir uns mit dem Thema Recycling von Kunststoffen befasst, aber – wie wir heute feststellen – nicht konsequent genug. Das müssen wir ändern und zwar sehr schnell. Auch weil wir es uns nicht leisten können, gute Fachkräfte an andere Branchen zu verlieren. Das derzeitige Image der Kunststoffe ist eine Herausforderung, aber zugleich eine Chance. Denn wir sind es, die die Lösungen für die Zukunft entwickeln.

Welche Antwort geben Sie Menschen, die versuchen, bewusst auf andere Materialien umzusteigen?

Stefan Engleder: Wir möchten dazu motivieren, das Thema differenziert zu betrachten. Eine Zukunft ohne Kunststoffe kann und wird es nicht geben. Einige Herausforderungen unserer Zeit können wir sogar nur mit Hilfe von Kunststoffen lösen. Eine nachhaltige Mobilität beispielsweise ist ohne kunststoffbasierte Leichtbaumaterialien nicht denkbar, und auch in der Medizintechnik verdanken wir den kontinuierlichen Fortschritt zu einem guten Teil den polymeren Werkstoffen. Im Verpackungsbereich, der besonders in der Kritik steht, führt ein Umstieg auf andere Materialien vielfach zu einer schlechteren CO2-Bilanz. Unsere Botschaft ist, dass Kunststoffe sehr effiziente und deshalb unverzichtbare Werkstoffe sind. Wichtig ist aber, dass wir verantwortungsbewusst mit diesen Werkstoffen umgehen und dafür Sorge tragen, dass Kunststoffprodukte am Ende ihrer Nutzungsdauer nicht in die Umwelt gelangen, denn das ist eine enorme Verschwendung von wertvollen Rohstoffen. Hier sind wir alle – die Industrie, die Abfallwirtschaft und auch die Verbraucher – gefordert, noch mehr zu tun.

Welche Rolle nimmt dabei der Kunststoffmaschinenbau ein?

Stefan Engleder: Wir setzen unser Wissen und unsere Erfahrung dafür ein, dass die Menschen in allen Regionen der Erde verantwortungsvoll mit Kunststoffen umgehen können und die Voraussetzungen geschaffen werden, Kunststoffprodukte am Ende ihrer Nutzungsdauer in den Stoffkreislauf zurückzuführen. Der Aufbau einer Kreislaufwirtschaft führt dazu, dass sich unsere Kunden mit neuen Anforderungen und Gesetzesvorgaben befassen müssen. Wir investieren stark in die Forschung und Entwicklung in diesem Bereich und sind deshalb in der Lage, unsere Kunden zu beraten und zu unterstützen, die neuen Anforderungen bestmöglich zu erfüllen.

Was können Sie heute schon konkret für Ihre Kunden tun?

Günther Klammer: Im Fokus unserer Aktivitäten stehen drei Themen: Prozessstabilität, Einsatz von Rezyklaten und Design for Recycling. Um die Kreislaufwirtschaft in der Kunststoffindustrie zum Laufen zu bringen, müssen wir vorrangig die Recyclingkapazitäten aufstocken, was voraussetzt, dass wir ausreichend Anwendungen für Rezyklate haben. Indem wir die Prozessstabilität weiter steigern, können wir Rezyklate, deren Materialeigenschaften naturgemäß stärker variieren als die von Neuware, breiter und für höherwertige Anwendungen einsetzen. Industrie 4.0 ist hierfür ein wichtiger Enabler. Die intelligente Assistenz, die ein wesentliches Merkmal der smart factory ist, macht es möglich, solche Materialschwankungen im laufenden Prozess Schuss für Schuss auszugleichen. Des Weiteren geht es darum, die einzelnen Komponenten unsere Spritzgießmaschinen, wie die Plastifizierschnecken, noch gezielter auf die Verarbeitung von Recyclingmaterialien auszurichten und dabei den Wertschöpfungsprozess zu verkürzen. Am Ende muss die Rezyklatverarbeitung auch wirtschaftlich attraktiv sein, um sich breiter durchzusetzen.

Was bedeutet Design for Recycling?

Günther Klammer: Beim Design for Recycling geht es darum, dass sich bereits die Produktentwickler damit befassen, wie sich die Produkte am Ende ihrer Nutzungsdauer wieder in den Kreislauf zurückführen lassen. Ansätze gibt es zum Beispiel in der Verpackungsindustrie, aber auch im Composite-Leichtbau, und in beiden Bereichen geht es in Richtung Monomaterialsysteme. So sehen wir bei IML-Verpackungen den Trend, dass der Verpackungskörper und das Label aus demselben Material bestehen, um ein sortenreines Recycling zu ermöglichen. Im Leichtbau manifestiert sich dieser Trend in der steigenden Nachfrage nach durchgehend thermoplastischen Composite-Lösungen, die eine Wiederverwertung der Bauteile vereinfachen.

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58

iQ weight control eröffnet Rezyklaten breiteres Einsatzspektrum

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Auf der K 2019 vom 16. bis 23. Oktober in Düsseldorf präsentiert ENGEL sein intelligentes Assistenzsystem iQ weight control für die Spritzgießverarbeitung weltweit erstmalig mit einer Rezyklat-Anwendung und macht damit das große Potenzial von inject 4.0 für die Circular Economy deutlich.

Mit der Verarbeitung von vollrezykliertem ABS macht ENGEL auf der K 2019 das große Potenzial von iQ weight control zum Schließen von Wertstoffströmen deutlich.

Für die Verarbeitung von Neuware findet iQ weight control, das die qualitätsrelevanten Prozessparameter beim Einspritzen für jeden Schuss einzeln an die aktuellen Bedingungen anpasst, seit 2014 mit großem Erfolg Einsatz. Rezyklate weisen naturgemäß jedoch größere Chargenschwankungen als Neuware auf. Dass die Software auch unter diesen Bedingungen zuverlässig funktioniert, hat ENGEL gemeinsam mit dem Recyclingspezialist Erema in ausführlichen Versuchsreihen getestet. Dafür wurden stark verschmutzte Geotextilien aus Poly­propylen mit verschiedenen Recyclingtechnologien aufgearbeitet, regranuliert und im Spritzguss unter Einsatz von iQ weight control verarbeitet. „Die Versuche haben bestätigt, dass iQ weight control auch in der Verarbeitung von Rezyklaten das Schmelzevolumen über die gesamte Fertigungsdauer konstant hält“, berichtet Paul Kapeller, Produktmanager Digital Solutions von ENGEL AUSTRIA. „Wir öffnen Rezyklaten damit die Tür zu einem deutlich breiteren Spektrum an Anwendungen und leisten einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft.“

Materialschwankungen zuverlässig ausgleichen

Mit der Verarbeitung von vollrezykliertem ABS auf einer ENGEL victory 120 Spritzgießmaschine macht ENGEL während der K das große Potenzial von iQ weight control zum Schließen von Wertstoffströmen deutlich. Um realistische Bedingungen zu simulieren, werden Rezyklate von zwei unterschiedlichen Firmen, MGG Polymers und Bage-Plastics, eingesetzt. „Viele Verarbeiter haben mehrere Rezyklatlieferanten“, sagt Kapeller. „Dadurch können die Fließeigenschaften der Rohmaterialien so stark variieren, dass das Bauteil nach einem Materialwechsel nicht mehr vollständig gefüllt wird. iQ weight control passt die Parameter bereits beim ersten Schuss nach dem Materialwechsel an die neuen Gegebenheiten an. Unabhängig vom Rezyklatlieferant werden damit durchgehend Gutteile produziert.“

State of the art des smarten Produzierens

Die victory 120 Spritzgießmaschine am Messestand von ENGEL repräsentiert den State of the art des smarten Produzierens. Neben iQ weight control sind alle weiteren iQ Produkte aus dem inject 4.0 Programm von ENGEL installiert. Die permanente Anpassung qualitätsrelevanter Prozessparameter auf Basis von Echtzeitdaten ist ein wesentliches Merkmal der smart factory.

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58

ENGEL skinmelt Technologie auf der K 2019 – Sandwiches mit noch mehr Rezyklat

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Sandwichbauteile mit einem Kern aus aufbereiteten Kunststoffabfällen leisten einen wichtigen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft. Mit ENGEL skinmelt ist es möglich, auch bei komplexen Bauteilgeometrien hohe Rezyklatanteile zu erzielen. Wie sich dabei zugleich hochwirtschaftlich produzieren lässt, demonstriert ENGEL auf der K 2019 vom 16. bis 23. Oktober in Düsseldorf.

  • Im neuen ENGEL skinmelt Verfahren werden auf einer ENGEL duo 3660H/1560W/450 combi Spritzgießmaschine Transportboxen produziert.
  • Im neuen ENGEL skinmelt Verfahren werden auf einer ENGEL duo 3660H/1560W/450 combi Spritzgießmaschine Transportboxen produziert.

Im neuen ENGEL skinmelt Verfahren werden auf dem Messestand von ENGEL Transportboxen produziert. „Die Transportboxen stellen aufgrund ihrer Geometrie für das Sandwichspritzgießen eine besondere Herausforderung dar“, macht Prof. Dr. Georg Steinbichler, Leiter Forschung und Entwicklung Technologien von ENGEL AUSTRIA, deutlich. „Wir erreichen dennoch einen sehr hohen Rezyklatanteil von über 50 Prozent.“ Bei beiden Materialien – Rezyklat und Neuware – handelt es sich um Polypropylen. Die Sortenreinheit stellt sicher, dass auch die Sandwichprodukte am Ende ihrer Nutzungsdauer wieder leicht recycelt werden können. 

Platzsparendes Anlagenkonzept

Im Gegensatz zur klassischen Coinjektion werden im skinmelt Verfahren die beiden Schmelzen bereits vor dem Einspritzen zusammengeführt. Als erstes erreicht das Hautmaterial, die Neuware, die Kavität. Diese wird vom nachströmenden rezyklierten PP verdrängt und an die Wandung der Kavität gepresst, während sich der Kern mit Rezyklat füllt. Der erzielbare Rezyklatanteil im Kern wird wesentlich von der Formteilgeometrie und dem Füllbild der Kavität beeinflusst. Dabei spielt die gewählte Anspritzposition und das Viskositätsverhältnis von Haut- und Kern-Material eine große Rolle.

Die Transportboxen stellen aufgrund ihrer Geometrie hohe Anforderungen an das Sandwichspritzgießen. ENGEL gelingt dennoch ein sehr hoher Rezyklatanteil von über 50 Prozent.

Um auch bei einem hohen Rezyklatanteil die Stabilität und Maßhaltigkeit des Produkts sicherzustellen, ist eine hohe Reproduzierbarkeit des Verarbeitungsprozesses erforderlich. ENGEL hat dafür eine besonders kompakte Fertigungslösung auf Basis einer duo Zweiplatten-Spritzgießmaschine entwickelt. Bei der auf der K präsentierten duo 3660H/1560W/450 combi befindet sich die zweite Plastifiziereinheit für das Hautmaterial in spitzabgewinkelter Position oberhalb der horizontalen Spritzeinheit, in der das Rezyklat aufgeschmolzen wird. Diese Bauweise ist besonders platzsparend. Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal der ENGEL Lösung ist die übersichtliche Visualisierung und Animation des Gesamtprozesses in der CC300 Steuerung der Spritzgießmaschine. Das Mischungsverhältnis lässt sich so besonders einfach einstellen und damit der Rezyklatanteil optimieren.

Rezyklat aus Post-Consumer-Sammlungen

ENGEL realisiert dieses Exponat gemeinsam mit Partnerunternehmen. Das Werkzeug stammt vom Formenbauspezialisten für Lager- und Logistikcontainer HAIDLMAIR, der die auf der K produzierten Transportboxen für die Intralogistik im eigenen Haus nutzen wird. Für das Rezyklat arbeitet ENGEL mit dem Grünen Punkt – Duales System Deutschland (DSD) – zusammen, der branchenweit anerkannte Standards gesetzt hat, um die Nutzung von Rohstoffen aus Post-Consumer-Sammlungen möglich zu machen. Das PP-Regranulat der Marke Systalen stammt aus Haushaltsabfällen, die im Gelben Sack bzw. der Gelben Tonne gesammelt, sortiert und sortenrein aufbereitet wurden. „Rezyklate deutlich breiter einzusetzen, ist die Voraussetzung, Kunststoffe in geschlossenen Kreisläufen zu halten“, betont Georg Steinbichler.

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58

ENGEL e-flomo premium – Schneller rüsten – weniger warten

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Der elektronische Temperierwasserverteiler e-flomo premium von ENGEL präsentiert sich auf der K 2019 vom 16. bis 23. Oktober in Düsseldorf mit einer neuen Funktion. Das automatisierte sequentielle Ausblasen der Verteilerkreise im Spritzgießwerkzeug beschleunigt das Rüsten und verlängert die Standzeit der Werkzeuge. 

Restwasser und Schmutz in den Temperierkanälen von Spritzgießwerkzeugen können zu Korrosion führen, was die Standzeit der Werkzeuge verkürzt und die Temperierkonstanz verringert. Vor dem Wechsel von Werkzeugen und Werkzeugeinsätzen werden die Temperierkanäle deshalb meist mit Druckluft ausgeblasen. Herkömmlich ist dies ein manueller Prozess, der nicht nur viel Zeit in Anspruch nimmt, sondern ein Restrisiko birgt, da die Kanäle oft nicht gleichmäßig mit Druckluft durchströmt werden. Um hier für mehr Effizienz und Sicherheit zu sorgen, bietet ENGEL für die Premium-Ausführung seines elektronischen Temperierwasserverteilers eflomo das automatisierte sequentielle Ausblasen der Verteilerkreise als neue Option an. Die Automatisierung des Ausblasvorgangs beschleunigt das Rüsten und minimiert das Risiko von Restwasser in den Temperierkanälen. So lassen sich die Wartungsintervalle für das Werkzeug verlängern und die Instandhaltungskosten senken. Ein weiterer Benefit ergibt sich beim Aufspannen des Werkzeugs. Die neue Funktion stellt eine optimale Entlüftung der Temperierkanäle sicher, was von Beginn an für eine hohe Bauteilqualität sorgt. 

In der Premium-Ausführung ist der elektronische Temperierwasserverteiler ENGEL e-flomo optional in der Lage, die Verteilerkreise im Spritzgießwerkzeug automatisiert auszublasen. Die neue Funktion beschleunigt das Rüsten und verlängert die Standzeit der Werkzeuge.

Temperierprozess im Fokus der Entwicklung

„Die Werkzeugtemperierung nimmt ganz wesentlich Einfluss auf die Effizienz und Qualität des Spritzgießprozesses“, betont Klaus Tänzler, Produktmanager Temperierung von ENGEL AUSTRIA. Als Systemexperte zählt ENGEL die kontinuierliche Optimierung des Temperierprozesses deshalb zu seinen Kernkompetenzen und treibt die Digitalisierung in diesem Bereich aktiv voran. Der elektronische Temperierwasserverteiler spielt dabei eine zentrale Rolle. Die von ENGEL entwickelte Software iQ flow control regelt auf Basis der von e-flomo ermittelten Messwerte die Durchflussmengen und passt den Temperierprozess dynamisch und selbstständig an die jeweiligen Prozessbedingungen an. Beim Einsatz von ENGEL e-temp Temperiergeräten umfasst dies zudem die bedarfsabhängige Regelung der Pumpendrehzahl in den Temperiergeräten. „Die vernetzte Temperierlösung von ENGEL macht es möglich, höchste Temperierkonstanz mit höchster Produktivität und Energieeffizienz zu vereinen“, so Tänzler. 

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58

ENGEL medical – Kürzere Zykluszeiten für dickwandige Gehäuse

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Mehr ist manchmal weniger. – Mit dem Ziel, die Zykluszeit weiter zu reduzieren, hat ENGEL den Spritzgießprozess für die Herstellung von Gehäuseteilen für medizinische Devices in zwei Komponenten aufgesplittet. Wie dies unter realen Produktionsbedingungen funktioniert, demonstriert ENGEL auf der K 2019 vom 16. bis 23. Oktober in Düsseldorf.

ur Herstellung der Gehäuseteile kommt während der K 2019 eine vollelektrische e-motion 310H/170W/160 combi Spritzgießmaschine in Reinraumausführung zum Einsatz.

„Der kritische Punkt bei Gehäuseteilen ist die Kühlzeit“, verdeutlicht Prof. Dr. Georg Steinbichler, Leiter Forschung und Entwicklung Technologien von ENGEL AUSTRIA. „Da die Wanddicke aus Stabilitätsgründen nicht reduziert werden kann, lässt die herkömmliche Einkomponenten-Herstellung keinen Spielraum, die Zykluszeit zu verkürzen. Im Zwei-Komponentenprozess dagegen spritzen wir zwei Mal eine dünne Schicht, die jeweils schnell abkühlt. Da beide Spritzgießschritte zeitgleich stattfinden, erhöht sich in Summe die Fertigungseffizienz.“

Entnahme aus dem geschlossenen Werkzeug

Auf einer vollelektrischen e-motion 310H/170W/160 combi Spritzgießmaschine in Reinraumausführung kommt am Messestand von ENGEL dafür ein 8-fach-Werkzeug in Vario-Spinstack-Technologie von Hack Formenbau zum Einsatz. Dieses besitzt eine vertikale Indexwelle mit vier Positionen. In der ersten wird der Basiskörper aus einem transparenten Polypropylen von Borealis gespritzt, die zweite Position dient dem Kühlen, in der dritten Position wird der Vorspritzling mit einer zweiten Schicht Polypropylen – dieses Mal grün eingefärbt – überzogen, und in der vierten Position erfolgt die Entnahme durch einen Roboter vom Typ viper 20 speed. Der Linearroboter entnimmt die acht Gehäuseteile von oben aus dem geschlossenen Werkzeug, was einen zusätzlichen Beitrag zu der sehr kurzen Zykluszeit leistet. 

Ein weiterer Vorteil des Zwei-Komponenten-Prozesses ist, dass in das an sich undurchsichtige Gehäuse direkt im Spritzguss ein Sichtfenster integriert werden kann. 

Neue Software ebnet servoelektrischen Werkzeugen den Weg

Das Zweikomponenten-Präzisionswerkzeug arbeitet vollständig servoelektrisch, wobei erstmalig eine von ENGEL neu entwickelte Software zum Einsatz kommt. Diese sorgt dafür, dass sich die servoelektrischen Bewegungen von zum Beispiel Kernzügen genauso steuern lassen wie hydraulische. „Mit Hilfe der Software macht es für den Maschinenbediener keinen Unterschied, ob das Werkzeug hydraulisch oder servoelektrisch betrieben wird“, sagt Dr. Gerhard Dimmler, Leiter Forschung und Entwicklung Produkte von ENGEL AUSTRIA. „Der Anwender kann ohne Zusatzqualifikationen die servoelektrischen Bewegungen selbst programmieren. Wir ebnen damit einem verstärkten Einsatz von servoelektrischen Werkzeugen den Weg. Sie sind in vielen Anwendungen präziser und ermöglichen in Verbindung mit vollelektrischen Spritzgießmaschinen eine komplett ölfreie Produktion.“

Die neue compact cell umschließt alle Automatisierungskomponenten und ist dabei deutlich schmaler als eine Standard-Schutzumwehrung.

Eine weitere Weltpremiere ist die ENGEL compact cell, die den wesentlichen Beitrag zum kompakten Aufbau der Fertigungszelle leistet. Für den vollständig automatisierten Betrieb umfasst sie den Boxenwechsler, in den der viper speed die Bauteile ablegt. Die compact cell umschließt alle Automatisierungskomponenten und ist dabei deutlich schmaler als eine Standard-Schutzumwehrung. Beim Öffnen der compact cell wird der Boxenwechsler automatisch zur Seite geschoben, um mit nur einem Handgriff in kürzester Zeit freien Zugang zum Werkzeug zu erhalten. Die compact cell spart nicht nur Platz, sondern steigert auch die Flexibilität. Außer dem Boxenwechsler kann sie weitere Automatisierungseinheiten wie zum Beispiel ein Trayserver umwehren. Ihr standardisierter Aufbau macht die Integration zusätzlicher Komponenten besonders einfach und erlaubt bei einem Produktwechsel ein besonders schnelles Umrüsten der Anlage. 

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58

ENGEL automotive – Neue Funktionalitäten mit höchsten Designansprüchen

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Mit der Herstellung unterschiedlich dekorierter, dreidimensional komplexer Musterteile demonstriert ENGEL die hohe Flexibilität des serienreifen Rolle-zu-Rolle-IMD-Verfahrens.

Experience. Passion. Innovation. – unter diesem Motto steht der Auftritt von ENGEL auf der K 2019 vom 16. bis 23. Oktober in Düsseldorf. Anhand einer Vielzahl herausfordernder Branchenanwendungen stellt ENGEL seine Technologieführerschaft einmal mehr unter Beweis. Für die Automobilindustrie geht es dabei unter anderem um funktionsintegrierte Oberflächen und die Lichttechnik.

Autonomes Fahren: Folienanwendungen immer stärker gefragt

Das autonome Fahren stellt die Automobilhersteller vor neue Herausforderungen in den unterschiedlichsten Bereichen. „Zum einen wird sich der Innenraum verändern, er wird wohnlicher, Bedienelemente verschwinden unter hochwertigen Oberflächen. Zum anderen erfordert das autonome Fahren eine völlig neue Sensorik, die sich unauffällig ins Design einfügt. In beiden Fällen sind Folienanwendungen immer öfter die bevorzugte Fertigungslösung“, beschreibt Prof. Dr. Georg Steinbichler, Leiter Forschung und Entwicklung Technologien von ENGEL AUSTRIA, die Trends. Mit foilmelt und clearmelt hat ENGEL vielfach bewährte Technologien im Programm, die sowohl für die Verarbeitung von Design- als auch funktionalen Folien Einsatz finden. Gleich zwei Anwendungen machen auf der K das breite Spektrum an Möglichkeiten deutlich.

Mit der Herstellung unterschiedlich dekorierter, dreidimensional komplexer Musterteile auf einer victory 1060/300 Spritzgießmaschine mit integriertem viper 20 Linearroboter demonstriert ENGEL die hohe Flexibilität des serienreifen Rolle-zu-Rolle-IMD-Verfahrens. Die gemeinsame Entwicklung der Systempartner ENGEL, Leonhard Kurz, Schöfer und Isosport Verbundbauteile ermöglicht es, im schnellen Wechsel die unterschiedlichsten Oberflächensysteme im One-Step-Prozess von Rolle zu Rolle im Werkzeug thermozuformen, zu hinterspritzen und auszustanzen.

  • Um auch bei komplexen Geometrien und langen Strukturen – zum Beispiel zur Konturenbeleuchtung – eine hohe Lichtausbeute von LEDs sicherzustellen, hat ENGEL gezielt für die Verarbeitung von PMMA einen neuen Plastifizierprozess entwickelt.

Bemerkenswert ist das breite Spektrum an möglichen Materialkombinationen. Es lassen sich sowohl mehrschichtige Foliensysteme mit Lackoberfläche als auch strukturierte, hinterleuchtbare und darüber hinaus mit kapazitiver Elektronik funktionalisierte Folien verarbeiten. Für einen Wechsel des Dekors, der Struktur und der Funktionalität muss lediglich die Rolle, nicht aber das Werkzeug getauscht werden. Zum Hinterspritzen kommen neben den typischen Materialien wie ABS, PC oder PC/ABS auch PP sowie Rezyklate in Frage. Während der K Messe mischt ENGEL rezykliertes Material zu. Es handelt sich dabei um Produktionsabfälle, die mitsamt der Folie geschreddert wurden.

Zur K 2019 hat ENGEL den Integrationsgrad der foilmelt Technologie erneut gesteigert. Der Konturbeschnitt findet direkt im Werkzeug statt. Damit wird keine externe Laserstation mehr benötigt. Es entfällt ein kompletter Arbeitsschritt.

Eine zweite Folienanwendung (IMD PUR) präsentiert ENGEL am Messestand von seinem Partner Leonhard Kurz in Halle 5 (Stand A19). Dort werden auf einer duo 2460/900 Spritzgießmaschine mit easix Knickarmroboter im ENGEL clearmelt Prozess Frontpanelen nachempfundene Musterteile, die den neuen Sensorikanforderungen entsprechen, produziert. Im clearmelt Verfahren wird die Oberfläche mit einer Deckschicht aus Polyurethan veredelt, die vor allem im Exterieur-Bereich mit einem hohen Glanzgrad in Verbindung mit einer sehr guten Kratzfestigkeit punktet. Abhängig von den Stückzahlen und den Gegebenheiten im Spritzgießbetrieb finden die Thermoplast- und die PUR-Verarbeitung entweder sequentiell oder parallel zueinander mittels Wendeplatte statt. Als weitere Partnerunternehmen sind bei diesem Exponat Hennecke, Votteler, Sabic und Velodyne LiDar beteiligt.

  • Um das große Potenzial deutlich zu machen, kommt während der K für die LED-Herstellung eine vollelektrische und holmlose e-motion 310/120 TL Spritzgießmaschine zum Einsatz.

Lighting: Lichtleiter in höchster optischer Reinheit

LED erobern im Fahrzeug immer mehr Anwendungsbereiche und werden zunehmend als differenzierende Designelemente eingesetzt. Damit steigt die geometrische Varianz, was die Hersteller der Lichtleiter vor neue Herausforderungen stellt. Um auch bei komplexen Geometrien und langen Strukturen – zum Beispiel zur Konturenbeleuchtung – eine hohe Lichtausbeute sicherzustellen, hat ENGEL gezielt für die Verarbeitung von PMMA einen neuen Plastifizierprozess entwickelt. Dieser erhöht die Homogenität und Reinheit der Schmelze und eröffnet damit den Lichtdesignern neue Freiheiten.

„Schon feinste, mit den Augen nicht sichtbare Gelbfärbungen verringern die Lichtintensität“, macht Georg Steinbichler deutlich. „Indem wir die thermische Belastung reduzieren und unter Luftausschluss arbeiten, können wir auch bei LED-Geometrien mit langen Fließwegen Materialschädigungen minimieren. Das Ergebnis sind Lichtleiter höchster Reinheit, was LEDs mit noch längeren und komplizierteren Strukturen ermöglicht.“ Um das große Potenzial deutlich zu machen, kommt während der K eine vollelektrische und holmlose e-motion 310/120 TL Spritzgießmaschine zum Einsatz. ENGEL hat gemeinsam mit seinen Entwicklungspartnern INglass und HRSflow verschiedene Anspritzsysteme mit elektrisch betätigten Nadelverschlüssen getestet und präsentiert eine in jeder Hinsicht optimierte Lösung. Weitere am Exponat beteiligte Partnerfirmen sind Volvo und Arkema.

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58

ENGEL iQ melt control – Noch schonender plastifizieren

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Auf der K 2019 vom 16. bis 23. Oktober setzt ENGEL weitere Meilensteine auf dem Weg zur smart factory. Das intelligente Assistenzsystem iQ melt control zur Optimierung des Plastifizierprozesses feiert in Düsseldorf seine Premiere.

iQ melt control schont sowohl das zu verarbeitende Material als auch die mechanischen Komponenten der Plastifiziereinheit.

„In der Praxis wird oft schneller dosiert, als es der Zyklus erfordert“, berichtet Günther Klammer, Bereichsleiter Plastifizierung von ENGEL AUSTRIA. „Das kann sich auf die Lebensdauer der Schnecke und die Produktqualität auswirken.“ Eine verbesserte Schmelzehomogenität dagegen erhöht die Prozessstabilität. Um diese automatisiert sicherzustellen, ermittelt  das neue Assistenzsystem iQ melt control die für die jeweilige Anwendung optimale Dosierzeit. Statt mit maximal möglicher Geschwindigkeit zu dosieren, nutzt das System die Kühlzeit des Bauteils im Werkzeug vollständig zum Dosieren aus. Der Maschinenbediener muss dafür lediglich den Schneckentyp sowie das zu verarbeitende Material eingeben und erhält neben der optimalen Dosierzeit Empfehlungen für die Optimierung der Temperatur und des Staudrucks.

Auf seinem Messestand macht ENGEL während der K 2019 anschaulich deutlich, dass die Schnecke umso ruhiger läuft, je besser die Prozessparameter aufeinander abgestimmt sind. Der Benefit für den Verarbeiter ist eine längere Lebensdauer der Schnecke sowie eine konstant hohe Schmelzequalität. In der weiteren Folge steigen die Qualität der Bauteile sowie die Verarbeitungseffizienz an.

Potenzial der Maschine optimal ausschöpfen

Die intelligente Assistenz ist ein wesentliches Merkmal der smart factory. Die Assistenzsysteme ermitteln während der laufenden Produktion die optimalen Produktionsparameter, schlagen diese aktiv vor oder stellen sie automatisch ein. Auf diese Weise lässt sich das Potenzial der Spritzgießmaschine optimal ausschöpfen. Dabei macht es ENGEL mit dem streng modularen Ansatz seines inject 4.0 Programms den Kunststoffverarbeitern besonders einfach, die Chancen der Digitalisierung zu nutzen. Schon einzelne Lösungen wie die iQ Produkte stiften einen hohen Nutzen. In vielen Betrieben setzen sie die ersten Schritte auf dem Weg zur smart factory.

ENGEL auf der K 2019: Halle 15, Stand C58