Vor gut einem Jahr hat eine vollelektrische Intelect 450/870–3000 mit 4500 kN Schließkraft Einzug in die Hallen der Jürgen Hass Kunststofftechnik GmbH in Oststeinbek gehalten. Für sie richtete der Kunststoffverarbeiter einen eigenen Bereich ein, abgetrennt vom Rest der Produktion. Geschäftsführer Michael Hass erklärt, warum: „Wir produzieren auf der Maschine Hygieneverpackungen aus Polypropylen. Dafür müssen wir eine Bisphenol A-freie Produktion garantieren. Da wir in den anderen Produktionsbereichen auch Polycarbonat verarbeiten, haben wir diesen Bereich komplett neu aufgebaut und eingerichtet.“
Auf einem 8-Kavitäten-Werkzeug entstehen auf der Spritzgießmaschine des Herstellers Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Schwaig, Verpackungen mit einer Zykluszeit von weniger als 15 s und einem Teilegewicht von 14 g. Kaum geht das Werkzeug auf, entnimmt sie ein Vakuumgreifer. Die Montage der Hygieneverpackungen ist direkt in den Greifer – das End-of-Arm-Tool – integriert. Noch warm schließt es die Verpackungen über ein Filmscharnier und legt sie – kavitätenabhängig – auf einem Förderband ab. Dort erwartet die Verpackungen ein Labyrinth, das die Kavitätenseparierung übernimmt. Es sorgt dafür, dass jede Verpackung in den korrespondierenden Behälter gefördert wird.
Die Leonhard Fischer & Co. GmbH, Bad Oldesloe, hat als langjähriger Kooperationspartner von Sumitomo (SHI) Demag die Automatisierung übernommen. Felix Oeser, Leiter Projektmanagement & technischer Service bei Leonhard Fischer, macht klar, weshalb sich der Aufwand lohnt: „Durch diese Automatisierungslösung kann Hass jeden Artikel einer definierten Kavität zuordnen. Sollte ein Fehler auftreten, lässt sich sofort feststellen, aus welcher Kavität das Teil stammt.“
Automation erhöht die Qualität der Kunststoffverpackungen
Das End-of-Arm-Tool ist auf einem SDR-Linearroboter mit fünf Servoachsen montiert. So lässt sich der Greifer besonders genau und individuell in jeder Linearachsen- und Drehachsen-Koordinate positionieren; das erleichtert auch den Wechsel des End-of-Arm-Tools. Die gesamte Automatisierung hat Leonhard Fischer auf die Bedürfnisse des Kunden zugeschnitten.
Die Qualität ist bei den wiederverschließbaren Kunststoffverpackungen das A und O. Verformungen und Kratzer sind ein Ausschluss-Kriterium. Aus diesem Grund hat sich Hass für die beiden Features Active Flow Balance und Active Mould Water von Sumitomo (SHI) Demag entschieden. Mit dem Start der Active-Flow-Balance-Funktion bleibt die Schnecke der Intelect am Umschaltpunkt für einige Sekunden hochdynamisch stehen, der Spritzdruck erhöht sich nicht weiter. Jetzt setzt in kürzester Zeit ein natürliches Ausgleichen der Schmelzedruckverhältnisse zwischen den einzelnen Kavitäten und dem gesamten Schmelzesystem ein. Bereiche mit hohem Druck, wie Düse und Verteiler, entspannen sich zu Gunsten von Bereichen mit geringerem Druck – wie er in teilgefüllten Kavitäten herrscht. Damit werden teilgefüllte Kavitäten mit geringerem Gegendruck während der Active-Flow-Balance-Zeit stärker aufgefüllt als bereits volle Kavitäten. Da sich die Schnecke während dieser Zeit nicht bewegt, wird dem System kein zusätzlicher Spritzdruck zugeführt. Ein sprunghafter Anstieg der Fließfrontgeschwindigkeit der zuletzt füllenden Kavitäten wird vermieden. Die Folge: Die Kavitäten sind gleichmäßig gefüllt, und die Teilegewichte der Verpackungen und deren Oberflächenqualität bleiben konstant. Das hochdynamische Anhalten der Schnecke erfordert Antriebe, die diese Anforderung erfüllt. Deshalb werden die Antriebe von Sumitomo im eigenen Hause entwickelt und für jeden Prozess spezifisch ausgelegt.
Während Active Flow Balance für die gleichmäßige Füllung der Kavitäten sorgt, überwacht Active Mould Water die Werkzeugwassertemperatur und die Durchflussmenge in den einzelnen Temperierkreisen. Das System erfasst die Werkzeugdaten kontinuierlich und temperiert das Werkzeug genau. Veränderungen im Temperierkreislauf werden sofort sichtbar und können schnell korrigiert werden. Das reduziert den Ausschuss und optimiert die Zykluszeiten. Von den beiden „Actives“ ist Hass begeistert: „ Wir können die Maschinenparameter für den gesamten Spritzgießprozess ganz genau abbilden und nachverfolgen. Das ist das Fundament der Qualitätssicherung.“
Bislang macht Hass rund 20 % seines Umsatzes pro Jahr mit Verpackungen. Die visuelle Qualitätsendkontrolle der Produktion übernehmen die Mitarbeiter. Doch Hass plant schon jetzt, bei einer Produktionserhöhung, die Qualitätskontrolle in die Automatisierung zu integrieren.
Seine Wurzeln hat der norddeutsche Kunststoffverarbeiter im Werkzeugbau. Seit Mitte der 1970er Jahre kam dann allmählich der Spritzguss hinzu. Heute arbeitet das Unternehmen mit zwei festen Partnern und einer eigenen Tochtergesellschaft vor Ort mit China als verlängerter Werkbank zusammen.
www.sumitomo-shi-demag.eu
http://hass-kunststofftechnik.de
