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.
„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.“
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