Smarte Technologien für glänzende Ergebnisse

April | 2016
Das Magazin von ENGEL für die Kunststofﬁndustrie
Investitionen in die österreichischen Werke
ENGEL schafft Platz für weiteres Wachstum
und neue Mitarbeiter
Seite 9
Nachgehakt: Wie smart produzieren die
Branchen?
inject 4.0 Lösungen von ENGEL schon
vielfach im Einsatz
Seite 10
Effizienz rauf, Zykluszeiten runter
Vollständige Roboterintegration auch
für große Spritzgießmaschinen
Seite 12
Smarte Technologien für glänzende Ergebnisse
Fertigung von Bedienfeldern für Haushaltsgeräte bei Eifler Kunststoff-Technik
Seite 18
Im Spurt zur K 2016
Dr. Peter Neumann
CEO E NGEL Holding
Die K 2016 wirft ihre Schatten voraus. Viele Neuentwicklungen haben
bereits ihre Testphase durchlaufen und werden weiter optimiert. Die
Vorbereitungen für die Messe erreichen ihren Höhepunkt. Als generelles Thema der Industrie ist die Vernetzung in den Mittelpunkt gerückt.
Industrie 4.0 bestimmt auch bei ENGEL einen wesentlichen Teil des
Ausstellungsprogramms in Düsseldorf. inject 4.0 – so lautet unsere
Antwort auf die Herausforderungen der vierten industriellen Revolution.
Neben den Vorbereitungen für die K 2016 arbeiten wir intensiv an Kapazitätserweiterungen an all unseren Standorten. Damit stellen wir sicher,
dass wir auch in Zukunft in der Lage sein werden, Ihren Anforderungen
an individuellste Lösungen in kürzester Zeit gerecht zu werden. Die
Absatzmärkte laufen – trotz aller konjunkturellen Bedenken – sehr gut
und wir sind auch für das nächste Geschäftsjahr 2017 zuversichtlich,
dass es bei gleichbleibenden Rahmenbedingungen eine weitere positive
Entwicklung geben wird. Der Spritzguss hat noch viele Potenziale, und
die Weiterentwicklungen der Maschinen – ob in der Antriebstechnik
oder in der Steuerungs- und Regeltechnik – haben die Produkte soweit
verbessert, dass es für viele Verarbeiter unumgänglich ist, den alten
Maschinenpark zu ersetzen, um weiterhin konkurrenzfähig zu sein.
Unsere weltweite Präsenz – auch mit Produktionsstandorten in Asien –
garantiert Ihnen, unseren Kunden, jeweils Maschinen vor Ort mit weltweit
einheitlicher Technologie und Qualität, was gerade angesichts der immer
schwieriger werdenden Herausforderungen im globalen Geschäft eine
ausgezeichnete Unterstützung ist. Dabei bürgt ENGEL als Familienunternehmen für Kontinuität, und eine stabile Eigentümerstruktur ist ein
Garant für langfristiges Denken, immer in Richtung unserer Kunden. Wir
fokussieren weiter auf Spritzgießlösungen, die Ihnen einen Mehrwert
bringen.
Impressum
Herausgeber: ENGEL AUSTRIA GmbH | Ludwig-ENGEL-Straße 1, A-4311 Schwertberg, www.engelglobal.com
Redaktion: Susanne Zinckgraf, ENGEL / Martin Streicher, ENGEL (verantwortlich)
Gestaltung: neudesign – Büro für visuelle Kommunikation
Injection ist das Kundenmagazin von ENGEL.

Es erscheint regelmäßig als deutsche, englische, türkische und polnische Ausgabe.
Nachdruck von Beiträgen nach Abstimmung mit der Redaktion und mit Quellenhinweis gerne gestattet.
NAktuelles
ews
Rückblick
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ENGEL weltweit. vor Ort.
Messen, Events, Projekte
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Liquidmetal Forum in Stuttgart
Mit mehr als 200 Gästen ein großer Erfolg
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investitionen in die österreichischen Werke
ENGEL schafft Platz für weiteres Wachstum und neue Mitarbeiter
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Nachgehakt:
Wie smart produzieren die Branchen?
inject 4.0 Lösungen von ENGEL schon vielfach im Einsatz
12
Effizienz rauf, Zykluszeiten runter
Vollständige Roboterintegration auch für große Spritzgießmaschinen
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dem druck mehr Gewicht geben
Einfluss des Drucks auf das Fließverhalten der Schmelze
beim Spritzgießen
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Raus aus der Komfortzone,
rein in neue Märkte
GW Silicones wächst mit holmlosen Maschinen
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Smarte Technologien für glänzende
Ergebnisse
Zuverlässige Technik, kreative Prozesse und viel Leidenschaft
als Schlüssel für Erfolg
ENGEL weltweit. vor Ort.
Aus der Entwicklung in die Praxis
inject – das Spritzgießforum
Im März fand am ENGEL Stammsitz in Schwertberg zum
ersten Mal inject – das Spritzgießforum statt. Ziel der von
nun an jährlichen Veranstaltung ist es, neueste Erkenntnisse aus der Entwicklung für die Spritzgießer schneller
zugänglich zu machen und den Erfahrungsaustausch
untereinander zu fördern. Bei der Erstausgabe standen
unter anderem die Themen Plastifizieren, Materialabbau und seine Folgen, Richtig umschalten, Prozessparameter kontrollieren und nachregeln, Interpretation von Spritzdruckkurven,
und Temperiertechnik auf
dem Programm. Die Vorträge gaben Denkanstöße
und regten zum Erfahrungsaustausch an. „Auch in der
Standard-Spritzgießtechnik
stecken noch große Optimierungspotenziale, die wir
kontinuierlich heben und
für den Spritzgießer zugänVon nun an jährlich: Das nächste Spritzgießforum
gig machen“, betont Prof.
findet im März 2017 in Schwertberg statt.
Dr. Georg Steinbichler, Leiter
Forschung und Entwicklung Technologien von ENGEL
AUSTRIA und Vorstand des Instituts für Polymer-Spritzgießtechnik und Prozessautomatisierung der Johannes
Kepler Universität Linz. 2017 wird inject – das Spritzgießforum am 7. und 8. März stattfinden.
„der Markt im iran ist
sehr qualitätsfokussiert
und das interesse an
europäischen Technologien deshalb groß.“
Christian Reisinger, Sales Director
Middle East/Central Asia bei
ENGEL
Veranstaltung sehr zufrieden“, betont Christian Reisinger, Sales Director Middle East/Central Asia von ENGEL.
„Viele lokale Verarbeiter nutzten die Chance, sich zu
informieren und Kontakte zu knüpfen. Der Aufholbedarf
im Iran ist deutlich spürbar.“ Zur dynamischen Entwicklung in dieser Branche tragen auch das schnelle Bevölkerungswachstum und die generell gute medizinische
Grundversorgung bei. ENGEL gilt im Iran als Technologieführer und zuverlässiger
Partner für eine langfristige
Geschäftsbeziehung. Dieser gute Ruf basiert nicht
nur auf der hohen Qualität der Produkte, sondern
auch auf der starken Präsenz vor Ort mit mehreren
Servicetechnikern und der
engen Zusammenarbeit
des lokalen Vertriebsteams
Die Medical-Konferenz setzte den Startpunkt für
mit den Business Units in eine Reihe anwendungsfokussierter Veranstaltungen im Iran.
Österreich.
„der Zugang zu aktuellen Entwicklungserkenntnissen ist für
den Spritzgießer ein wesentlicher Baustein zur Sicherung
seiner Wettbewerbsfähigkeit.“
Prof. Dr. Georg Steinbichler, Leiter Forschung und Entwicklung Technologien
Qualität zu niedrigen Stückkosten
Medical-Konferenz in Teheran
Mehr als 50 Kunststoffverarbeiter informierten sich
Mitte Februar in Teheran über innovative Fertigungskonzepte, Prozesstechnologien und Strategien für
eine sichere und zugleich wirtschaftliche Herstellung
von medizintechnischen Produkten im Reinraum.
ENGEL hatte gemeinsam mit seinem iranischen Vertriebspartner Varzidehkar Co. und weiteren Ausrüstern zu der Konferenz eingeladen. „Wir sind mit der
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inject 4.0 international im Fokus
Von Mexiko nach China
Industrie 4.0 ist mehr als ein Schlagwort, es ist ein
wichtiger Trend, mit dem sich die Kunden von ENGEL
immer intensiver befassen – und das nicht nur in Europa.
Anfang März präsentierte ENGEL seine inject 4.0
Lösungen auf der Kunststoffmesse Plastimagen in
Mexico-City, und auch auf der Chinaplas Ende April
in Shanghai wird das Thema am ENGEL Messestand
eine Hauptrolle spielen.
„Industrie 4.0, die vierte industrielle Revolution, die
wir aktuell erleben, ist Herausforderung und Chance
zugleich“, betont Walter Jungwirth, Geschäftsführer
von ENGEL de Mexico. „Unser Ziel ist es, gemeinsam
mit unseren Kunden die Herausforderungen zu lösen,
„Wir sehen uns als Partner,
unsere Kunden bei der Optimierung ihrer Fertigungsprozesse im Sinne von industrie 4.0 zu unterstützen.“
Walter Jungwirth, Geschäftsführer von
ENGEL de Mexico
um maximal von den sich neu eröffnenden Chancen
zu profitieren.“ Dabei kann ENGEL auf viel Erfahrung
zurückgreifen, denn im eigenen Haus ist Industrie 4.0 in
vielen Bereichen längst gelebte Praxis. Das Vertrauen
der weltweiten Verarbeiter in die ENGEL Lösungen ist
deshalb auch bei diesem Thema von Beginn an groß.
„Unser modulares inject 4.0 Konzept erlaubt es unseren Kunden, jederzeit mit einer an die individuellen
Anforderungen angepassten Lösung zu starten und
diese sukzessive auszubauen“, sagt Gero Willmeroth,
„Wir erwarten, dass sich
auf der Chinaplas 2016 viele
Kunden über die Möglichkeiten unserer inject 4.0 Lösungen informieren werden.“
Gero Willmeroth, Geschäftsführer
Vertrieb und Service von ENGEL
Machinery Shanghai
handenen kleineren ENGEL
v-duo 700 und der neuen
ENGEL v-duo 1700 können
wir jetzt ein noch breiteres
Spektrum an thermoplastischen und duroplastischen
Faserverbundanwendungen
bedienen.“ Inklusive Spritzaggregat, integriertem ENGEL
easix Mehrachsroboter und Mit einer ENGEL v-duo 1700 erweitert ENGEL die
einer Mehrkomponenten- Kapazität seines Technologiezentrums für Leichtbau-Composites.
Hochdruckdosieranlage für
die reaktive Verfahrenstechnik ist die neue Anlage für
die unterschiedlichsten Verbundtechnologien optimal
gerüstet.
Feierlich übergeben
Leihmaschine fürs TGM Wien
Sowohl in der Lehre als auch in der Forschung findet
die neue vollelektrische und holmlose ENGEL e-motion
50 TL Spritzgießmaschine mit integriertem ENGEL e-pic
Roboter im Laboratorium für Kunststofftechnik (LKT) an
der Staatlichen Versuchsanstalt TGM in Wien Einsatz.
Die Leihmaschine wurde im Rahmen einer feierlichen
Veranstaltung im Technikum der Höheren Technischen Lehranstalt übergeben. Karl Reischer, Direktor
des TGM, und Klemens Reitinger, Abteilungsvorstand
des Fachbereichs Kunststofftechnik, bedankten sich
im Namen aller Schüler und Professoren für die hervorragende Zusammenarbeit mit der Firma ENGEL.
Ohne die Unterstützung der Wirtschaft sei ein solches
Erfolgsmodell der Ingenieursausbildung nicht möglich.
Geschäftsführer Vertrieb und Service von ENGEL Machinery Shanghai. „Die Optimierung der Fertigungsprozesse beginnt bei einzelnen Maschinen und kann
bis zum global vernetzten Fertigungsverbund reichen.“
Leichtbau-Kapazität ausgebaut
Große ENGEL v-duo für St. Valentin
In seinem Technologiezentrum für Leichtbau-Composites hat ENGEL eine ENGEL v-duo Maschine mit
17.000 kN Schließkraft in Betrieb genommen. „Wir erweitern damit die Kapazität für unsere Entwicklungsarbeiten sowie die Projekte unserer Kunden“, betont
Peter Egger, Leiter des Zentrums. „Mit der bereits vor-
„der Bedarf an Bauteilen,
die eine sehr hohe Performance mit einem sehr
geringen Gewicht vereinen, steigt.“
Peter Egger, Leiter Technologiezentrum für Leichtbau-Composites
Von links: Alexander Revesz, Geschäftsführer LKT, Karl Reischer, Direktor TGM,
Klemens Reitinger, Abteilungsleiter Kunststofftechnik TGM, ENGEL Vertriebsgeschäftsführer Dr. Christoph Steger, Gebietsverkaufsleiter Werner Sucharda
und Business Unit Leiter Franz Füreder von ENGEL und Prof. Dr. Ernst Pöcksteiner, Mitbegründer der Gesellschaft zur Förderung der Kunststofftechnik
Mehr Output pro Quadratmeter
Plastics & Rubber Vietnam
Auf der Plastics & Rubber Vietnam Anfang März in Ho Chi
Minh City drehte sich am Messestand von ENGEL alles
um die Effizienz. Auf einer ENGEL victory 500/160 tech
Spritzgießmaschine mit integriertem ENGEL viper 6 Linearroboter wurden Nudelbehälter produziert – mit einer
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ENGEL injection-2016
Mit der Herstellung von Nudelbehältern
demonstrierte ENGEL in Ho Chi Minh
City das große Effizienzpotenzial der
Holmlostechnik.
besonders hohen Flächenproduktivität, zu niedrigsten
Stückkosten und mit höchster Prozesskonstanz. Dass
das voluminöse Nudelbehälter-Werkzeug – Hersteller
ist Donghae Plastic Company in Gyeonggi-do, SüdKorea – auf eine vergleichsweise kleine Spritzgießmaschine passt, liegt in der konstruktiven Besonderheit
der ENGEL victory Maschine begründet: der holmlosen
Schließeinheit.
Junge Wissenschaftler fördern
ENGEL Polska unterstützt Hochschulen
Auf der Messe Plastpol Mitte Mai in Kielce, Polen, veranstaltet ENGEL wieder einen Studententag. Wie bereits
im Vorjahr wird das Team von ENGEL Polska Studenten
aus verschiedenen technischen Hochschulen in Polen
über den Messestand führen und in Präsentationen
innovative Technologien und zukunftsweisende Anwendungen auf ENGEL Spritgießmaschinen vorstellen. Im
Vortragsveranstaltungen in Universitäten sind fester Bestandteil des
Hochschulprojekts von ENGEL Polska.
vergangenen Jahr nahmen mehr als 350 Studenten das
Angebot an. Der Studententag auf der Kunststoffmesse ist Teil einer umfangreichen Zusammenarbeit von
ENGEL Polska mit den Hochschulen im Land.
Weitere gemeinsame Aktivitäten sind Hochschultage während der Fachveranstaltungen in der ENGEL
„Mit unserem Programm
gewähren wir den Studenten schon früh Einblicke in
die Arbeitswelt der Kunststoffindustrie und vereinfachen ihnen den späteren
Einstieg ins Berufsleben.“
Piotr Nachilo, Geschäftsführer von
ENGEL Polska
6_ENGEL injection-2016
Niederlassung in Warschau, die Organisation von
Vortragsveranstaltungen an den Universitäten und die
Etablierung von Arbeitskreisen, die den regelmäßigen
Austausch zwischen Hochschulen und Industrie fördern. Für bestimmte Projekte stellt ENGEL Leihmaschinen für die Technika der Hochschulen zur Verfügung.
Zusammenarbeit seit 23 Jahren
55. ENGEL Maschine für OMEGA
„In fast jedem Autositz steckt ein Stück OMEGA“, erklärt Walter D. Olbert, Geschäftsführer von OMEGA
TECHNOLOGY PLASTIC mit Sitz im niedersächsischen
Diepholz, beim Besuch im ENGEL Werk St. Valentin.
Gemeinsam feierten die Partner
die Übergabe der 55. Spritzgießmaschine, eine ENGEL
duo 600 mit integriertem
ENGEL viper 40 Roboter, die
für die Herstellung von Autositzkomponenten, aber auch
Türschlössern ausgelegt ist.
„Die Maschine ist schon ausgelastet, noch bevor sie bei Auf Wachstumskurs: OMEGA
uns im Werk steht“, so Jürgen PLASTIC in Diepholz.
Exner, ebenfalls Geschäftsführer von OMEGA.
1995 übernahm Walter D. Olbert im Rahmen eines
Management-Buy-Outs das Unternehmen und führte
es auf einen anhaltenden Wachstumskurs. Präzisions
bauteile aus Thermoplasten, komplexe Baugruppen
und Kunststoff/Metall-Verbundbauteile sind seine
Spezialität. OMEGA kommt oft dann zum Zug, wenn
Metallkomponenten durch solche aus Kunststoff substituiert werden.
Die Zusammenarbeit zwischen Walter D. Olbert und
ENGEL währt länger, als es das Unternehmen OMEGA
gibt. „Die hohe Qualität, der gute Service und die Innovationskraft zeichnen ENGEL aus, was wir aber vor
allem schätzen, das ist unsere starke Vertrauensbasis“,
sagt Olbert. „Wir können auch unangenehme Themen
offen ansprechen und finden für jede Herausforderung eine gute Lösung. ENGEL hat für uns schon das
Unmögliche möglich gemacht.“
TECHNOLOGY
Von rechts: Jürgen und Ulrike Exner, Walter D. und Ilona A. Olbert mit Dr. Christoph
Steger, Vertriebsgeschäftsführer von ENGEL, Andreas Heckmann, Vertrieb ENGEL
Deutschland, und Peter Mandlmayr, Vertrieb ENGEL AUSTRIA
Neben ENGEL duo Maschinen stehen holmlose ENGEL
victory und ENGEL e-victory Maschinen im Werk. Die
meisten sind mit einem ENGEL Linearroboter ausgestattet. Mit den steigenden Anforderungen an die Komplexität
und Qualität der Bauteile gewinnen Automatisierung und
Prozessintegration stark an Bedeutung. „Wir werden bald
die ersten Zwei-Komponenten-Prozesse implementieren“, so Exner. Dichtraupen aus Polyurethan werden
heute bereits unmittelbar nach dem Spritzgießprozess
aufgetragen und leisten so einen entscheidenden
Beitrag zur Optimierung des Wassermanagements in
Fahrzeugtüren. Mit PU-Schaum und kompakten PUVergussmassen ausgefüllte Bauteile verbessern zudem
die Akustik im Fahrzeug.
Systemlösungen für die Golfstaaten
Saudi PPPP in Riad
Maximaler Output, konstante Qualität und permanente
Verfügbarkeit – auf der Saudi Plastics and Petrochem in
Riad, Saudi Arabien, präsentierte ENGEL, wie sich durch
das perfekte Zusammenspiel von Spritzgießmaschine,
Werkzeug, Automation, Anwendungstechnik und Support diese Anforderungen mit höchster Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz vereinen lassen. Im Mittelpunkt
standen die Herstellung von Getränkeverschlüssen und
Dünnwandverpackungen, Paletten und Fittings sowie
medizin- und labortechnischen Verbrauchsartikeln. „Das
Systemgeschäft hat einen großen Anteil am Erfolg von
ENGEL in den Golfstaaten“, betont Andreas Leitner, Sales Director Middle East. Um die jeweils optimale Lösung
zu entwickeln, arbeitet ENGEL mit Systempartnern zusammen. Drei Partner präsentierten sich gemeinsam
mit ENGEL in Riad: Otto Hofstetter, ifw und BECK
automation. Vor allem in den Bereichen Caps & Closures, Dünnwandverpackungen, Fittings und Paletten
haben die Partner schon viele Projekte in Middle East
gemeinsam realisiert und verfügen über
langjährige Erfahrung.
Die ENGEL e-cap Spritzgießmaschine hat sich in Middle East sehr gut etabliert.
In den Vereinigten Arabischen Emiraten arbeiten alle namhaften Abfüller und
Produzenten von Getränkeverschlüssen mit der ENGEL Technologie.
Hinten: Peter-Bas Schelling (Hogeschool Windesheim), Preisträger Leendert
Vandenhove, Geert Heideman (Hogeschool Windesheim) und Tim Steensels (KU
Leuven Campus Diepenbeek); vorne: Rene de Looff (ENGEL Benelux), Alexander
Jordaens (KU Leuven), Stephanie Van Haecke (KU Leuven Campus Oostende),
Yannick Heijligen (Universiteit Hasselt) und Hilde Bonte (Education Polymer Processing, KU Leuven Campus Oostende). Jeweils von links.
Mit seiner Arbeit über eine neue Messmethode für die
Ermittlung von Chloropren-Kautschuk (CR) in komplexen
Elastomermischungen überzeugte er die Fachjury. Die
Auszeichnung ist mit einem Geldbetrag dotiert. Zudem
reiste Vandenhove gemeinsam mit den fünf weiteren
nominierten Studenten auf Einladung von ENGEL nach
Österreich. Neben Führungen in den ENGEL Werken
standen Besuche bei den ENGEL Partnerunternehmen
Haidlmair und Schöfer sowie im Institut für Polymerspritzgießtechnik und Prozessautomatisierung an der
Johannes Kepler Universität Linz auf der Agenda.
ENGEL Benelux hatte den Award anlässlich seines
25-jährigen Bestehens 2014 ins Leben gerufen. Jährlich werden die besten wissenschaftlichen Arbeiten
auf dem Gebiet der Kunststofftechnik ausgezeichnet.
Studenten aus den Niederlanden, aus Belgien und Luxemburg können sich bewerben. „Wir haben in Benelux
hervorragende Ausbildungs- und Forschungsinstitute
auf dem Gebiet der Kunststofftechnik“, so Kurt Callewaert, Geschäftsführer von ENGEL Benelux B.V. mit Sitz
in Houten in den Niederlanden. „Mit dem Award leisten
wir einen Beitrag, die Leistungsstärke unserer Region
bekannter zu machen.“
Vorschau
Chinaplas, Shanghai, China, 25. bis 28. April
Technical Fair, Belgrad, Serbien, 16. bis 20. Mai
Preisträger zu Besuch in Österreich
ENGEL Benelux Award
Leendert Vandenhove, Student im Fachbereich Industrial
Science an der KU Leuven Campus Diepenbeek, Belgien, hat den ENGEL Benelux Award 2015 gewonnen.
Plastpol, Kielce, Polen, 17. bis 20. Mai
ENGEL trend.scaut, Livonia, USA, 29. Juni
Interplas, Joinville, Brasilien, 16. bis 19. August
K, Düsseldorf, Deutschland, 19. bis 26. Oktober
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ENGEL injection-2016
In Theorie und Praxis machte das Fachforum das große Potenzial der neuen Technologie deutlich.
Geballte Material- und Verarbeitungskompetenz: Christoph Lhota und Heinz Rasinger von ENGEL, Dr. Edgar Vidal von Materion Corporation,
Paul Hauck und Thomas Steipp von Liquidmetal Technologies und Steffen Mack, ebenfalls Materion (von links)
Mehr als 200 Gäste bei
Liquidmetal Forum in Stuttgart
Zwei Tage lang drehte sich im ENGEL Deutschland Technologieforum Stuttgart alles
um Liquidmetal. Zum ersten Mal präsentierte ENGEL gemeinsam mit seinen Systempartnern Liquidmetal Technologies und Materion Corporation das Potenzial der neuen
Werkstoffe in einem exklusiven Event – und das mit großem Erfolg.
Mit mehr als 200 Anmeldungen hatte die ursprünglich
für einen Tag geplante Konferenz bereits im Vorfeld
die Erwartungen übertroffen. Nur etwa die Hälfte der
Gäste gehört bereits zum Kundenstamm von ENGEL.
Neben Kunststoffverarbeitern nutzten auch viele Metallverarbeiter die Chance, die neue Technologie kennenzulernen.
und biokompatibel. Dass sich die Legierungen im
Spritzguss verarbeiten lassen, ist ein weiterer Vorteil
gegenüber anderen metallischen Werkstoffen, denn
dies ermöglicht besonders effiziente, hochautomatisierte Fertigungsprozesse. In nur einem Arbeitsschritt liefert
die Spritzgießverarbeitung einsatzfertige Bauteile mit
einer sehr hohen Oberflächengüte. „Die Eigenschaften
faszinieren jeden, der mit Kunststoffen oder Metallen
arbeitet“, sagt Heinz Rasinger, Leiter des Geschäftsbereichs Teletronics von ENGEL. „Jetzt geht es um
die Frage, wie wir diese Eigenschaften bestmöglich
nutzbar machen.“
Die ersten Anwendungen gehen in die
Projektierung
Im Liquidmetal-Prozess lassen sich dreidimensional anspruchsvolle Präzisionsbauteile mit einer sehr hochwertigen Oberfläche fertigen.
Völlig neuartige Materialeigenschaften
Der Name Liquidmetal steht für eine Gruppe von Zirkonium-basierten Legierungen, die von Liquidmetal
Technologies in Rancho Santa Margarita, Kalifornien,
entwickelt wurden. Als exklusiver Maschinenbaupartner
ist ENGEL der einzige Anbieter weltweit, der Maschinen und Systemlösungen für die Spritzgießverarbeitung
dieser Materialien anbietet. Ein dritter Partner ist der
Materialhersteller und -distributor Materion mit Stammsitz in Mayfield Heights, Ohio. Gemeinsam stellten die
drei Partner die Materialien, deren Verarbeitung und
das Anwendungspotenzial vor.
Aus Liquidmetal hergestellte Bauteile sind extrem hart
und gleichzeitig hochelastisch. Sie haben ein geringes spezifisches Gewicht, sind korrosionsbeständig
8_ENGEL injection-2016
In einem Panel of Experts hatten die Konferenzteilnehmer die Möglichkeit, ihre Produktideen mit den Experten zu diskutieren. „In den Gesprächen ergaben sich
für einige Produkte vielversprechende Ansätze“, so
Rasinger. „Wir werden in Kürze mit den ersten Projekten starten.“
Von der Medizintechnik über Elektronik, Automotive
und Luft- und Raumfahrt bis hin zur Sportgeräteindustrie wird es über ein breites Feld Anwendungen
geben. „Vor allem für mechanisch stark beanspruchte Bau- „Was wir hier erleben,
teile mit hohen Anforderungen
ist regelrecht eine
an das Bauteildesign und die
Aufbruchstimmung.“
Oberflächenqualität eröffnet
Heinz Rasinger,
Liquidmetal große Chancen“,
ENGEL AUSTRIA
betont Christoph Lhota, Leiter
der Business Unit Medical von
ENGEL, und denkt dabei unter anderem an die langen
und filigranen Instrumente für die Schlüssellochchirurgie. Weitere Anwendungsbeispiele, die in Stuttgart diskutiert wurden, sind Funktionsbauteile für Elektrogeräte
und Dekorelemente für den Autoinnenraum.
Investitionen in die
österreichischen Werke
ENGEL schafft Platz für weiteres Wachstum und neue Mitarbeiter. Seit dem Sommer
vergangenen Jahres wird am Stammsitz in Schwertberg gebaut. Parallel dazu startete
im März die Erweiterung des Großmaschinenwerks St. Valentin.
Noch während der Bauphase wurde der Umfang der
Erweiterung des Stammwerks Schwertberg aufgestockt. Statt zwei erhält der Neubau im Süden des
Werksgeländes nun drei Obergeschosse. Das neue
Gebäude schließt sich an das 2009 errichtete Technologiezentrum an und wird mehr als 10.000 Quadratmeter weitere Nutzfläche bieten. Davon entfallen über
6.000 Quadratmeter auf neue Büroräume zur Verstärkung des Vertriebs- und Serviceteams. Auf ca. 1.300
Quadratmetern entsteht eine neue Lehrwerkstatt und
300 Quadratmeter werden für eine Krabbelstube zur
Verfügung stehen.
Lehrwerkstatt noch stärker
in Fertigung integriert
Als erstes werden die ENGEL Lehrlinge in den Neubau ziehen. Im Juli startet die Installation der Ausbildungsmaschinen. Bereits heute gehört die mehrfach
ausgezeichnete Lehrwerkstatt im Stammwerk zu den
modernsten im Land. Zum neuen Lehrjahr, das im September startet, wird sie nun noch attraktiver. Mit viel
Tageslicht, ergonomischen Arbeitsplätzen und einer offenen Raumgestaltung bietet ENGEL seinen Mitarbeitern
von Anfang an optimale Arbeitsbedingungen. Mehr als
150 junge Männer und Frauen werden bei ENGEL in
Österreich in acht technischen Berufen ausgebildet. Mit
einer Übernahmequote von 98 Prozent trägt die Ausbildung im eigenen Haus entscheidend zur Fachkräftesicherung bei. Die Lehrwerkstatt ist eng in die Fertigung
am Standort integriert. Von den Lehrlingen angefertigte
Maschinenkomponenten werden in der laufenden Montage eingesetzt. Dieses Ausbildungskonzept wird nach
den sehr guten Erfahrungen in den vergangenen Jahren
in Zukunft noch stärker vorangetrieben.
Die Lehrwerkstatt in Schwertberg ist Vorbild für die weltweite Lehrlingsausbildung der ENGEL Gruppe. Auch
am deutschen Standort Hagen, im Komponentenwerk
im tschechischen Kaplice und im Großmaschinenwerk
in Shanghai, China, bildet ENGEL aus.
Das 2009 errichtete Technologiezentrum von ENGEL in Schwertberg wird in
Richtung Süden erweitert.
Krabbelstube für die ENGEL Kinder
Mit einer eigenen Kinderbetreuung macht es ENGEL
seinen Mitarbeitern in Zukunft noch einfacher, Familie
und Beruf zu vereinen. Schon vor der Eröffnung der
Krabbelstube im September sind 13 Kinder angemeldet
und das Interesse ist weiter groß. In zwei Gruppen sollen
zukünftig bis zu 24 Kleinkinder im Alter von ein bis drei
Jahren betreut werden. Die Krabbelstube erhält eine
eigene Küche und einen eigenen Garten, der nicht nur
als Spielplatz, sondern auch zum Gemüseanbau für die
Frühstücksjausen dient.
Mehr Kapazität für Großmaschinen
Parallel zum Ausbau des Stammwerks startet ENGEL
mit den Baumaßnahmen im Großmaschinenwerk St.
Valentin. Bis zum Spätsommer werden dort zunächst
zwei Lagerhallen errichtet. Geplant ist zudem der Bau
eines weiteren Produktionsschiffs, das sich im Süden
des Werksgeländes an die bestehenden Hallen anschließen und die Kapazität der Großmaschinenfertigung erweitern wird.
Im Juli beginnt der Einzug. Als Erstes werden die Maschinen in der neuen Lehrwerkstatt installiert.
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ENGEL injection-2016
inject 4.0 Lösungen von ENGEL schon vielfach im Einsatz
Nachgehakt:
Wie smart produzieren
die Branchen?
In der smart factory wird die Vision von
Industrie 4.0 Wirklichkeit. Durch die Vernetzung
und Integration von Produktionssystemen, die systematische Nutzung von Prozess- und Produktionsdaten und
den Einsatz adaptiver Produktionssysteme optimieren sich die Fertigungsprozesse
kontinuierlich selbst und sichern den Produzenten eine hohe Wettbewerbsfähigkeit.
Für alle drei Bereiche – smart machines, smart production und smart services – bietet
ENGEL heute bereits erste Lösungen an. inject 4.0 – so lautet der Ansatz von ENGEL,
die Chancen der vierten industriellen Revolution optimal zu nutzen. Für jeden Betrieb
sieht Industrie 4.0 anders aus, und auch von Branche zu Branche gibt es Unterschiede.
Injection hat bei den Business - unit - Leitern von ENGEL AUSTRIA nachgehakt,
wo die spezifischen Chancen und Herausforderungen liegen und was heute schon
Standard ist.
Packaging – Michael Feltes
Für die Packaging Industrie bedeutet Industrie 4.0
vor allem zweierlei: Vernetzung und Integration. Als
Systemanbieter liefert ENGEL hochintegrierte und
automatisierte Fertigungszellen aus einer Hand. Mit
einer einheitlichen Bedienlogik von der Spritzgießmaschine bis zu den ENGEL viper und ENGEL easix
Robotern macht ENGEL die Bedienung komplexer Prozesse einfach. Ziel ist es, die komplette Fertigungszelle inklusive der Werkzeuge und Heißkanäle, der
IML-Automatisierung und Qualitätskontrollsysteme
über das Display der Spritzgießmaschine zu steuern.
Daran arbeitet ENGEL gemeinsam mit seinen Partnern.
„die vorausschauende und vorbeugende
instandhaltung wird
die Verfügbarkeit
deutlich steigern.“
10_ENGEL injection-2016
Das Zusammenführen aller Proessdaten entlang des
kompletten Produktentstehungsprozesses birgt die
Chance, die Optimierungspotenziale vollständig auszuschöpfen und die Leistungsfähigkeit aller Komponenten der Fertigungszelle auszureizen.
In Zukunft werden auch die Zustandsdaten einzelner
Maschinenteile automatisch erfasst und systematisch
ausgewertet. Die vorausschauende und vorbeugende
Instandhaltung wird die Verfügbarkeit der Fertigungszellen deutlich steigern und die Instandhaltungskosten reduzieren. Über Remote-Verbindungen unterstützt ENGEL schon heute zahlreiche Kunden im
Servicefall. Der Datentransfer in Echtzeit ermöglicht
eine schnelle Diagnose und Problembehebung und
erspart in vielen Fällen den zeit- und kostenintensiven
Vor-Ort-Einsatz.
Prozessdaten am Point of Sale – auch das bringt
Industrie 4.0 der Verpackungsindustrie. Zukünftig werden sich die Konsumenten im Supermarkt nicht nur
über die Inhaltsstoffe von Lebensmitteln oder Kosmetika
informieren, sondern auch erfahren, wie und aus welchen
Materialien die jeweilige Verpackung produziert wurde.
Teletronics – Heinz Rasinger
Ob selbstfahrende Autos, Connected Home oder Fitness Tracker über Mobiltelefone oder als Wearables – für
die Teletronics-Industrie bedeutet intelligente Vernetzung zunächst einen Mehrwert, den sie mit Hilfe immer
ausgetüftelterer Sensorik für ihre Kunden generiert. Die
Konnektivität der Module liefert die Daten, die entweder
lokal oder über die Cloud gesammelt, ausgewertet und
handhabbar gemacht werden können.
Natürlich geht es auch darum, die Chancen der vierten
industriellen Revolution für die Optimierung der eigenen Prozesse zu nutzen. Die Vernetzung der Spritzgießmaschinen innerhalb eines Maschinenparks über
ENGEL e-factory ist in vielen Betrieben Standard. Die
großen, internationalen Unternehmen sind dabei, jetzt
auch die weltweiten Standorte ins MES zu integrieren.
Damit können sie von der Firmenzentrale aus die Maschinenauslastung, die Verfügbarkeit und den Output
auch entlegener Werke überblicken und die globalen
Fertigungskennzahlen mit den betriebswirtschaftlichen
Zielen korrelieren.
Lokal in den Maschinenparks halten intelligente Assistenzsysteme wie iQ weight control mit hohem Tempo
Einzug. Besonders wichtig in dieser Branche sind zudem
Apps. Die Teletronics-Experten möchten nicht nur die
Geräte im eigenen Heim, sondern auch die Maschinen
im Betrieb übers Smartphone steuern.
„unsere Kunden
möchten die Maschinen übers Smartphone steuern.“
Medical – Christoph Lhota
Jederzeit alles im Griff zu haben und nachweisen zu
können, welche Qualität wann und wohin geliefert wurde – das ist in der Medizintechnik seit jeher die oberste Prämisse. Neue Lösungen, die die Fertigung noch
planbarer, sicherer und stabiler machen, stoßen auf
großes Interesse. Die Herausforderung besteht darin,
„Lösungen, die die
Fertigung noch
planbarer, sicherer
und stabiler machen,
stoßen auf großes
interesse.“
sie in das von den Auditoren akzeptierte Regelwerk
der GMP und ISO 13485 zu integrieren.
Im Bereich smart production ist die Medical-Branche
auf dem Weg zur smart factory weit vorangeschritten. Ein MES, wie ENGEL e-factory, ist in den meisten Betrieben seit vielen Jahren Standard. Der smart
machines Ansatz von inject 4.0, durch den sich zum
Beispiel mit Hilfe von iQ weight control die Fertigungsprozesse kontinuierlich selbst optimieren, erfordert im
Umfeld validierter Prozesse neue Denkansätze. Sehr
gut etabliert hat sich bereits ENGEL e-flomo. Der elektronische Temperierwasserverteiler kompensiert online
Temperaturschwankungen im Werkzeug und erhöht
die Prozesskontrolle. In keiner anderen Branche sind
mehr ENGEL e-flomo im Einsatz.
Automotive und Technical Moulding – Franz Füreder
Ein besonders hoher Kosten- und Innovationsdruck und
der Trend zu kleinen Losgrößen, um immer individuellere
Kundenwünsche zu erfüllen, erfordern die kontinuierliche Optimierung der Fertigungsprozesse. Hinzu kommt
ein hoher Anteil an sicherheitsrelevanten Bauteilen, die
besonders viel Sorgfalt bei der Nachvollziehbarkeit erfordern. Die Vernetzung von Produktionssystemen und
die systematische Nutzung von Produktionsdaten bieten hier ein sehr großes Potenzial. Dieses auszunutzen,
darin gehört die Automobilindustrie zu den Vorreitern.
Neu ist, dass die Produzenten jetzt auch die einzelnen
Maschinen fokussieren. Vielfach werden die ENGEL
Lösungen iQ weight control und iQ clamp control auch
an bestehenden Maschinen nachgerüstet, immer mit
dem Ziel, die Prozessstabilität und Produktqualität
zu steigern. iQ weight control zum Beispiel erkennt
Schwankungen des Schmelzevolumens und gleicht
diese noch im selben Schuss automatisch aus.
Ähnlich der Trend bei den Technical-Moulding-Produzenten. Wer sehr anspruchsvolle, qualitätssensitive
Teile fertigt, befasst sich intensiv mit den neuen Möglichkeiten, die inject 4.0 bietet. Auch hier geht es um
eine höhere Qualität und eine lückenlose Rückverfolgbarkeit, aber auch um das Einsparen von Rohmaterial.
„Vielfach werden
iQ Lösungen an
bestehenden
Maschinen nachgerüstet.“
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ENGEL injection-2016
Vollständig integrierte Fertigungszelle: Das Fakuma-Exponat wurde nach der Messe an HIB Trim Part Solutions in Bruchsal geliefert.
Effizienz rauf, Zykluszeiten runter
Prozessintegration und Automatisierung sind wichtige Schlüssel für mehr Qualität
und niedrigere Stückkosten. Beide Trends führen aber zu komplexeren Prozessen und
meist einer Vielfalt von Steuerungen, die miteinander verzögerungsfrei kommunizieren müssen. Nur mit der vollständigen Integration der peripheren Steuerungen in die
Steuerung der Spritzgießmaschine lassen sich diese Herausforderungen lösen und
die Gesamteffizienz weiter steigern. Große Mehrachs-Industrieroboter für den Einsatz
an Spritzgießmaschinen mit sehr hohen Schließkräften bilden hier nicht länger eine
Ausnahme.
Auf der Fakuma 2015 wurden auf einer ENGEL duo 650
combi M Großmaschine im ENGEL clearmelt Verfahren
Dekorelemente für den Autoinnenraum mit Echtholzfurnier gefertigt. Ein vollständig integrierter ENGEL easix
Mehrachsroboter platzierte die Holzinserts im Werkzeug, entnahm die Fertigteile und legte diese auf dem
Förderband ab. Zum ersten Mal präsentierte ENGEL
einen Vertreter der neuen großen ENGEL easix Roboter
auf einer Messe. Mit einer Reichweite bis 3900 mm
und einer Traglast bis 240 kg im Standard erweitern
sie das Einsatzspektrum der ENGEL Mehrachser nach
oben. Auch Spritzgießmaschinen mit Schließkräften
bis 55.000 kN können jetzt mit einer durchgängigen
Lösung mit Mehrachsrobotern automatisiert werden.
Das eigene Roboterprogramm ist ein wichtiger Baustein
der Systemstrategie von ENGEL. Bereits 1980 begann
ENGEL mit der Entwicklung und dem Bau von Linearrobotern und integrierte diese in die Steuerung der
Spritzgießmaschinen. Seit 2011 bietet ENGEL zudem
vollständig integrierte Mehrachsroboter der Baureihe
ENGEL easix an. Die von Beginn an verfügbaren, kleineren Modelle basieren auf der Technologieplattform von
Stäubli Robotics; für die neuen größeren holte ENGEL
Kuka als weiteren Partner hinzu.
Komplexe Prozesse einfach steuern
Der Vorteil einer durchgängig integrierten Lösung
ist, dass Maschinen und Roboter eine gemeinsame
12_ENGEL injection-2016
Steuerung und dadurch einen gemeinsamen Teiledatensatz besitzen. Die Leistungsmerkmale der ENGEL
viper Linearroboter stehen auch für die ENGEL easix
Mehrachsroboter zur Verfügung. In dieser Konsequenz
ist ENGEL der Vorreiter in der Kunststoffindustrie.
Allen voran steht die vollständige Integration für eine
einfache und intuitive Bedienführung. Der Bediener
kann mit den von der Spritzgießmaschine vertrauten
Befehlen auch die Roboter bedienen. Die zusätzlichen
Bewegungsbefehle fügen sich in die grafische Oberfläche der CC300 Maschinensteuerung ein. Auch bei
der Integration von weiterer Peripherie fungiert die
CC300 als Gesamtsteuerung. In Folge vereinfachen
sich deutlich die Steuerung und die Regelkreise komplexer Prozessabläufe.
Damit auch bei einer hohen Komplexität des Gesamtsystems die Parametrierung schnell erfolgt, bietet die
CC300 unterschiedliche Möglichkeiten der Ablaufdarstellung an, von der einfachen Auswahl vorgefertigter
Standard-Abläufe bis zur objektorientierten grafischen
Erstellung von Ablaufsequenzen. Dies umfasst unter anderem die von den Linearrobotern bekannten
Möglichkeiten für das Handverfahren, Meldungs- und
Istwertanzeigen, Schließsicherheit und Arbeitsräume
sowie die Verwendung von Standard- und Benutzermasken für die vorprogrammierten Roboterabläufe.
Einen Mehrwert bietet zudem die Rückzugsstrategie
in Form eines vorprogrammierten Heimlaufs aus jeder
Sowohl ENGEL viper als auch ENGEL easix Roboter sind integraler Bestandteil der CC300 Maschinensteuerung.
Für den Stand-alone-Betrieb stehen Handbediengeräte zur Verfügung.
beliebigen Position. Erst dies stellt sicher, dass der
Industrieroboter ohne tiefergehende Vorkenntnisse
zuverlässig und sicher bedient werden kann.
Die Teach-Kenntnisse der ENGEL viper Linearroboter
reichen aus, um auch einen Mehrachsroboter zu parametrieren. In Verbindung mit einem Bildverarbeitungssystem für einfache Anwesenheitsprüfungen vor und
nach dem Prozess bis hin zur Roboterführung mittels
2½D-Verfahren erhält der Spritzgießer auch bei komplexen Automatisierungsaufgaben einen „single point
of operation“ für die gesamte Produktionszelle.
beginnen. Die so genannte Nullzeit-Entnahme verkürzt
den Handlingprozess und eliminiert die Zeiten, die durch
die herkömmlichen Kommunikationsschnittstellen zwischen Maschine und Roboter entstehen.
Dank Feldbus-Kommunikation lassen sich die Bewegungen von Spritzgießmaschine, Werkzeug und Roboter ohne Mehraufwand synchronisieren. Selbst bei
sehr komplexen Prozessabläufen erfolgt dies innerhalb
der CC300 Umgebung über das Display der Spritzgießmaschine. Auch die Definition von Sperrräumen
gehört zum Standard.
Nullzeit-Entnahme für schnellere
Prozesse
Scara-Roboter ergänzen
Produktprogramm
Ein wesentlicher Vorteil dieser Integrationstiefe ist, dass
die Roboter nicht mit der Spritzgießmaschine kommunizieren, sondern auf dieselbe Datenbasis zugreifen.
Genau in diesem Merkmal liegt der Schlüssel für die
Optimierung der Fertigungseffizienz. Während in einer
nicht vollständig integrierten Lösung der Werkzeugbereich erst dann für den Roboter freigegeben wird,
wenn das Werkzeug vollständig geöffnet ist und die
Maschine diesen Zustand an den Roboter kommuniziert
hat, kann in der ENGEL Lösung der Roboter bereits
während der Öffnungsbewegung mit dem Einfahren
Mit seiner hohen Systemkompetenz bietet ENGEL
seinen Kunden leistungsstarke, multifunktionale und
komfortable Automatisierungslösungen. Um diese im
Sinne einer maximalen Effizienz individuell an die Anwendung anzupassen, erweitert ENGEL kontinuierlich
sein Angebot. So wächst die Produktreihe ENGEL easix
erneut, um eine Scara-Ausführung. Bei Pick-and-PlaceAufgaben, der Bestückung von Greifern oder beim Conveyer Tracking können die Vierachsroboter aufgrund
ihrer hohen Picks pro Minute und der vergleichsweise
niedrigen Investitionskosten Vorteile bieten.
Die ENGEL Lösung ermöglicht auch für komplexe Prozesse die objektorientierte
grafische Erstellung von Ablaufsequenzen. Der syntaxbasierte Code herkömmlicher
Mehrachsroboter dagegen erfordert tiefe Programmierkenntnisse.
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ENGEL injection-2016
ENGEL hat sich auf den Dünnwandtrend eingestellt. Hochleistungsspritzeinheiten
mit Direktantrieben beschleunigen die Schnecke in 30 ms auf 800 mm/s.
Dem Druck mehr Gewicht geben
Die Wanddicken bei Spritzgussteilen werden immer weiter reduziert. Dies senkt nicht
nur die Materialkosten und Zykluszeiten, sondern öffnet auch neuen Funktionalitäten die Tür. Um Formteile mit größeren Fließweg/Wanddicken-Verhältnissen zu füllen,
stellen auch leistungsfähige servoelektrisch angetriebene Spritzeinheiten Spritzdrücke bis 3500 bar zur Verfügung. Mit Beschleunigungen von über 20 m/s2 gehören die
Einspritzachsen von ENGEL zu den weltweit schnellsten. Oft wird dabei jedoch übersehen, dass auch der Druck die Fließfähigkeit der Schmelze beeinflusst. Dieser Effekt
muss bei der Auslegung der Spritzgießmaschine berücksichtigt werden.
Die Beurteilung der Fließfähigkeit von Kunststoffschmelzen erfolgt nach wie vor durch den Spritzgießer über
Schmelzindexwerte anhand von Daten der Rohstoffhersteller. Diese Werte repräsentieren das Verhalten von
Kunststoffschmelzen bei sehr geringen Scherraten im
Bereich der sogenannten Nullviskosität. In der Spritzgießverarbeitung treten vor allem beim Füllen dünnwandiger Formteile und beim Durchströmen kleinster Anschnittquerschnitte wesentlich höhere Scherraten auf,
sodass diese Messwerte nur eingeschränkt Informationen über das Fließverhalten unter Verarbeitungsbedingungen liefern. Bleiben die für den Dünnwandspritzguss
notwendigen hohen Einspritzdrücke bei der Beurteilung
der Fließfähigkeit unberücksichtigt, kann dies zu Fehlern
14_ENGEL injection-2016
in der Simulation von Spritzgießprozessen sowie bei der
Auslegung von Spritzgießmaschinen führen.
Prozessparameter beeinflussen
Fließfähigkeit
Die Viskosität einer Kunststoffschmelze wird prinzipiell
durch den Aufbau des Polymers bestimmt und darüber
hinaus durch die Zugabe von Additiven beeinflusst. Die
gezielt eingestellte Fließfähigkeit ist immer ein Kompromiss zwischen den für die Anwendung benötigten
Eigenschaften und der Verarbeitbarkeit.
Während der Verarbeitung wird die Fließfähigkeit der
Schmelze durch die Prozessparameter beeinflusst. Im
Allgemeinen zeigen Polymerschmelzen ein sogenanntes
„scher-verdünnendes“ Verhalten, d. h., die Viskosität
sinkt mit steigender Scherrate. Gleiches bewirkt ein
Anstieg der Schmelzetemperatur, wohingegen der örtlich herrschende Druck, der für den Schmelzetransport
benötigt wird, zu einer höheren Viskosität führt.
Während die Temperaturabhängigkeit der Fließfähigkeit für viele Polymere in Form von Messkurven gut
dokumentiert ist, findet man für die Druckabhängigkeit
auf Grund der komplexen Messverfahren kaum Daten.
Selbst Simulationsprogramme, welche die Möglichkeit
bieten, die Druckabhängigkeit der Viskosität bei der
Berechnung des Einspritzprozesses zu berücksichtigen, können nur in Ausnahmefällen auf druckabhängige
Viskositätsdaten zurückgreifen.
Viskosität steigt um mehr als 100 Prozent
Die druckabhängige Viskosität lässt sich mit Hilfe von
Druckkoeffizienten und auf Basis bekannter Referenzdrücke berechnen. Für die Beschreibung des Druckkoeffizienten stehen verschiedene Gleichungen zur Verfügung, wobei eine Gleichung, die von einer konstanten
Scherrate und einer konstanten Temperatur ausgeht,
die Praxis am besten widerspiegelt. Einerseits erfolgt
die Messung der Druckabhängigkeit der Viskosität
mittels Hochdruck-Kapillar-Rheometer bei konstanter
Scherrate und andererseits herrschen im Einspritzprozess zumindest in erster Näherung segmentweise
konstante Scherraten und Temperaturen vor.
Um den Einfluss des Drucks auf die Viskosität zu veranschaulichen, werden die Daten von zwei Kunststoffen – einem HDPE mit einem MFI von 11 g/10 min sowie
einem PP mit einem MFI von 30 g/10 min – dargestellt.
Wird der Druck von 50 auf 1000 bar erhöht, steigt die
Viskosität des HDPE bei einer Scherrate von 50 s-1 um
etwa 92 % an. Obwohl der Einfluss des Drucks auf
die Viskosität mit steigender Scherrate kleiner wird,
steigt bei einer Scherrate von 5000 s-1 die Viskosität
noch immer um 27 %.
Noch deutlicher fallen die Ergebnisse für das Polypropylen aus. Hier steigt bei einer Scherrate von
50 s-1 und einer Druckerhöhung von 50 auf 1000 bar
die Viskosität um 122 %, und bei einer Scherrate von
5000 s-1 beträgt die Viskositätssteigerung 89 %. Im
Vergleich dazu reduziert eine Temperaturerhöhung der
Schmelze von 20 °C die Viskosität bei dieser Scherrate
um nur 16 % (s. Grafik).
Schließkraft gezielt anpassen
Welche Auswirkung die Druckabhängigkeit der Viskosität auf die Schließkraft hat, wird am Beispiel eines flächigen Dünnwandbauteils mit einer Länge von 140, einer
Breite von 70 und einer Dicke von 0,5 mm dargestellt.
Für die Versuche kam ein 4-fach-Werkzeug zum Einsatz
und es wurden die PP-Materialdaten herangezogen.
Die mittlere Geschwindigkeit der Schmelzefront wurde
so gewählt, dass sich in der Kavität eine repräsentative
Scherrate von 5000 s-1 einstellt. Bei Verwendung einer
30-mm-Schnecke entspricht dies einer Einspritzgeschwindigkeit von etwa 115 mm/s. Die Füllzeit beträgt
in diesem Fall 0,26 s. Wird die Druckabhängigkeit der
Viskosität vernachlässigt, so beträgt der zum Füllen
der Kavität benötigte Druck in Angussnähe 810 bar.
Bei Annahme eines praxisnahen linearen Druckabfalls
bis zur volumetrischen Füllung der Kavitäten ergibt sich
daraus mit einem mittleren Fülldruck von 405 bar über
der projizierten Formteilfläche eine benötigte Schließkraft von 1.590 kN.
Wird dagegen die Druckabhängigkeit berücksichtigt,
erhöht sich die Viskosität und der für die volumetrische
Füllung der Kavitäten benötigte Druck steigt von 810 auf
1.340 bar. Dies bedeutet, dass der Schließkraftbedarf
von 1.590 kN auf 2.630 kN zunimmt.
Die Messungen und Berechnungen wurden im Rahmen einer Arbeit am Institut für Polymerspritzgießtechnik und
Prozessautomatisierung an der Johannes Kepler Universität Linz in Österreich durchgeführt.
10 3
Pa ∙ s
P [bar]
50
Viskosität
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
10 2
52,1
89 % (9 %/100 bar)
28,0
101
5x101
5x10 2
1/s
Zahlreiche neue Anwendungen – zum Beispiel im
Bereich von Filterelementen – erfordern geringste
Wanddicken, um die gewünschte Funktionalität zu
erzielen.
5x10 3
Scherrate
Viskosität des untersuchten Polypropylens in Abhängigkeit von Scherrate und Druck – bei einer Steigerung
des Drucks von 50 auf 1.000 bar und einer Scherrate von 5000 s-1 erhöht sich die Viskosität um 24,1 Pa s
(86 % bzw. 9 %/100 bar).
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ENGEL injection-2016
Der Hauptsitz von GW Plastics ist in Bethel, Vermont.
Raus aus der Komfortzone,
rein in neue Märkte
Mit hochautomatisierten Fertigungszellen, einem eigenen Werkzeugbau und fundiertem
Material-Know-how hat sich GW Silicones im nordamerikanischen Markt Wettbewerbsvorteile gesichert. Für den kontinuierlichen Ausbau der Fertigungskapazitäten setzt das
Tochterunternehmen von GW Plastics – Stammsitz in Bethel, Vermont, USA – auf holmlose
Spitzgießmaschinen von ENGEL. Diese garantieren nicht nur eine hohe Effizienz, sondern
auch sehr viel Flexibilität.
Seit der Gründung 2008 ist die Silikonsparte von GW
Plastics markant gewachsen. 2012 wurde in Royalton,
nur etwa drei Meilen von Bethel entfernt, ein neues
Gebäude mit einem großen Reinraum errichtet. Der
Maschinenpark wurde kontinuierlich ausgebaut und
zuletzt wurden auch die Konstruktion und der Werkzeugbau deutlich verstärkt. Man hat viel vor, denn „der
Werkstoff Silikon bietet ein ungeheures Potenzial und
wird sich vor allem in den Bereichen Medizintechnik
und Health Care immer stärker etablieren“, wie Mark
Hammond, General Manager von GW Silicones, betont.
„Wir erleben es immer wieder, dass die Produktdesigner
zunächst in TPE oder TPU planen, die Anforderungen
„Flexibilität ist für
uns das A und O.
ENGEL unterstützt
uns, unseren Kunden
Wettbewerbsvorteile
zu verschaffen.“
John J. Silvia,
Vice President Manufacturing Engineering und Chief
Safety Officer von
GW Plastics
16_ENGEL injection-2016
des Produkts sie aber letzten Endes auf Silikon bringen. Mit den thermoplastischen Materialien sind die
Produktentwickler besser vertraut, doch genau diese
Komfortzone gilt es zu verlassen. Silikon bietet für viele
Anwendungen große Vorteile und eröffnet darüber hinaus ganz neue Märkte und Produktchancen.“
LSR-Lösung in Gesamteffizienz überlegen
Zum Beispiel bei der Herstellung eines Fluid-Delivery-Systems in Dünnwandtechnik für die chirurgische
Versorgung, das GW Silicones für einen führenden
OEM mitentwickelt hat. Die Materialkosten waren ausschlaggebend, dass sich der OEM in einem frühen
Produktentwicklungsstadium zunächst für ein TPU entschieden hatte. Man ging generell davon aus, dass
LSR unerschwinglich sei. Erst nachdem sich der Produktlaunch aufgrund von Problemen im Spritzgießprozess mehrfach verzögerte, beauftragte das Medizintechnikunternehmen GW Silicones, eine LSR-basierte
Lösung zu entwickeln. Das TPU erforderte extrem hohe
Einspritzdrücke, um die feinen Wanddicken zuverlässig
zu füllen. Entsprechend hoch war das Ausschussrisiko.
Außerdem musste mit einem großen Anspritzpunkt und
einem Heißkanal gearbeitet werden, was ebenfalls die
Materialeffizienz schmälerte. In Summe resultierte ein
zu langsamer, instabiler und letzten Endes dann doch
kostenintensiver Prozess.
„Uns ist es gelungen, die hohen Anforderungen unseres Kunden an die Qualität und Funktionalität des
Produkts mit einer sehr hohen Fertigungseffizienz
und Reproduzierbarkeit zu vereinen“, so Hammond.
Bereits die ersten Tests, für die GW ein 1-KavitätenEntwicklungswerkzeug konstruierte, bestätigten die
neue Materialwahl. Inzwischen wird das Produkt in
einem Vielkavitätenwerkzeug in Serie gefertigt – zu
wettbewerbsfähigen Stückkosten.
Für GW ist dieses Beispiel kein Einzelfall. Die Kunden
von GW Silicones kommen vor allem aus der Medizintechnik und Health-Care-Branche, und auch das
Produktionswerk am Stammsitz Bethel ist auf diese
Klientel fokussiert. Zusammen vereinen die beiden
Standorte Bethel und Royalton Silikon- und Thermoplast-Kompetenz und entwickeln immer häufiger auch
Mehrkomponenten- und Mehr-Materialien-Prozesse für
ihre Kunden.
Kompakte Fertigungszellen
und eine hohe Flexibilität
Gleichermaßen bei Ein- und Mehr-Komponentenprozessen, bei der Silikon- und Thermoplastverarbeitung
resultieren viele Trends in der medizintechnischen Fertigung aus dem zunehmenden Kostendruck. Bei GW
äußert sich dies in immer höheren Anforderungen an
die Produktqualität, Effizienz und Flexibilität, vor allem
bei der Herstellung von Disposables in Vielkavitätenwerkzeugen. Diese Faktoren spielen bei der Auswahl
neuer Spritzgießmaschinen eine zentrale Rolle und sind
ein Grund, weshalb die holmlose ENGEL e-victory bei
GW Plastics zu den bevorzugten Maschinentypen zählt.
„Die Homlostechnik bietet uns eine enorme Flexibilität“,
begründet John J. Silvia, Vice President Manufacturing
Engineering und Chief Safety Officer von GW Plastics.
„Auch bei großen Werkzeugen können wir den Footprint
der Fertigungszelle kompakt halten und den Prozess
sehr einfach automatisieren.“
Die größten Werkzeuge haben aktuell 32 Kavitäten,
mit steigender Tendenz. „Es gibt in den USA nicht
viele Firmen, die Werkzeuge für die hochpräzise und
vollautomatisierte LSR-Verarbeitung in dieser Qualität
und Größe herstellen können“, so Hammond. „Das ist
unser Alleinstellungsmerkmal.“
James Moran, Business Unit Manager bei ENGEL North-America, Mark Hammond, General Manager von GW Silicones, Franz
Pressl, Produktmanager bei ENGEL AUSTRIA, und David Girioni,
President von Girioni Associates, dem ENGEL Vertriebspartner
im Nordosten der USA (von links)
Die Holmlostechnik sorgt bei GW für schnelle Rüstprozesse.
Automatisierung integriert weitere
Prozessschritte
Spritzgießmaschine und Roboter kauft GW oft als integriertes Gesamtpaket. „In der Silikonverarbeitung
geht der Trend zur vollautomatisierten Fertigung“, so
Hammond. Der hohe Automatisierungsgrad bei GW
Silicones umfasst auch die Integration von vor- und
nachgelagerten Prozessschritten. Zum Beispiel werden
einige Produkte unmittelbar nach dem Spritzguss direkt
an der Maschine bedruckt und verpackt. Automatisierung und Prozessintegration bedeuten für GW Plastics
und GW Silicones mehr als eine höhere Effizienz. Es
geht um Qualität und Prozesskonstanz und damit letzten
Endes um eine höhere Kundenzufriedenheit.
Auf Wachstumskurs: Die Silikon-Sparte von GW Plastics in
Royalton
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ENGEL injection-2015
injection-2016
Sicht- und Funktionsbauteile für Haushaltsgeräte, Fahrzeuge, medizintechnische Geräte und die Bauindustrie sind die Spezialität der
Eifler Kunststoff-Technik.
Smarte Technologien
für glänzende Ergebnisse
Staubsauger und Spülmaschinen haben kein leichtes Leben. Sie werden mit Füßen
getreten und geschubst, mit fettigen Fingern bedient und scharf gereinigt. Die Eifler
Kunststoff-Technik nimmt sich der Herausforderung an, äußerst robuste und gleichzeitig
optisch anspruchsvolle Sicht- und Funktionsbauteile zu wettbewerbsfähigen Stückkosten zu produzieren. Der Schlüssel zum Erfolg: Zuverlässige Spritzgießtechnik, kreative
Prozesse und viel Leidenschaft für Kunststoff.
Dass es die Eifler Kunststoff-Technik (EKT) gibt, verdankt sie der Weitsicht ihres Geschäftsführers Volker
Scheffels. Als 2005 die Muttergesellschaft des damals Bielefelder Verarbeiters insolvent wurde, schien
das Schicksal des Betriebs besiegelt. Scheffels – zu
jener Zeit in der Firmenzentrale tätig – wusste aber
um das Potenzial des Standorts und das Know-how
und Engagement der Mitarbeiter. Seine Entscheidung:
Den Spritzgießbetrieb als eigenständiges Unternehmen retten. Mit Dieter Eifler, Gesellschafter der Eifler
Gruppe, fand er einen Investor und mit Miele einen
Großkunden, der die Kapazitäten zu einem großen
Teil auslasten konnte. Seither hat das inzwischen in
Bad Salzuflen ansässige Unternehmen die Mitarbeiterzahl verdreifacht, viele Neukunden hinzugewonnen
und vollzieht gerade den dritten großen Ausbau der
Fertigung. Im Herbst vergangenen Jahres wurde diese
Erfolgsgeschichte mit dem „Großen Preis des Mittelstands“ ausgezeichnet.
Auch technologisch leistet EKT Besonderes. „Wurde
lange Zeit um einen immer noch niedrigeren Energieverbrauch gerungen, zählt heute auch das Design
zu den wichtigsten Differenzierungsmerkmalen im
18_ENGEL injection-2016
Haushaltsgerätemarkt“, erklärt Volker Scheffels. „Unsere tägliche Herausforderung besteht darin, eine
hochwertige Optik mit einer hohen Funktionalität und
dennoch niedrigsten Stückkosten zu vereinen.“
Viele Verarbeitungstechnologien hat EKT selbst entwickelt. Geht es zum Beispiel um robuste Klavierlackoberflächen, sind die gängigen State-of-the-ArtTechnolgien oft nicht wirtschaftlich und flexibel genug.
In-Mould-Labeling (IML) findet hier in Kombination mit
kreativen Sonderlösungen Einsatz, wie es das Beispiel
von Bedienfeldern für Bodenstaubsauger zeigt.
IML in High-End-Qualität
IML legt die Basis, auch kleine Losgrößen effizient
zu fertigen und die Oberflächen sowohl robust als
auch hochwertig auszuführen. Für die Hochglanzoptik
bräuchte es herkömmlich einen Reinraum, doch das
würde sich nicht rechnen. EKT lässt deshalb auf die
Basisfolie eine Schutzfolie laminieren, die sich später
wieder abziehen lässt.
Die Basisfolie ist in der Regel ungefärbt und durchsichtig, denn auch das Bedrucken ist EKT-Knowhow. Die Symbole zur Einstellung der gewünschten
Saugleistung – Vorhang, Polster, Teppichboden – werden in weißer Farbe aufgebracht. Es folgen transparentes Grau – für hinterleuchtbare Warnsymbole im Tag/
Nacht-Design – und Schwarz als Hintergrund. Anders
als beim herkömmlichen IML haftet die unbedruckte
Folienseite an der Kavitätenwand, während sich die
Schmelze mit der Druckfarbe verbindet. „Wir müssen
die Druckfarbe exakt auf das Kunststoffgranulat, die
Verarbeitungstemperatur und Geometrie des Bauteils
abstimmen, damit sich die Farbe rund um den Anspritzpunkt nicht auswäscht oder entlang der Biegekanten
aufreißt“, erklärt Scheffels.
EKT-Geschäftsführer Volker Scheffels, Christoph Hoelscher von
ENGEL Deutschland und Produktionsleiter Guido Bachmann (v. l.)
Die Folien werden unmittelbar vor dem Hinterspritzen
mechanisch geformt. Ein 3 mm breiter Rand wird um
90° nach unten gebogen, damit sich die Folien in
der warmen Abluft des Geräts nicht lösen können.
Während die meisten Verarbeiter ihre Folien in einem
externen Betrieb vorformen lassen, startet die Bedienfeldherstellung bei EKT mit zweidimensionalen Labels.
„Wir sind auf diese Weise deutlich effizienter“, betont
Produktionsleiter Guido Bachmann. „Wir reduzieren
den Logistikaufwand und können die Folien in einem
herkömmlichen Magazin stapeln.“
Bevorzugter Spritzgießmaschinentyp ist die ENGEL
victory mit ihrer holmlosen Schließeinheit. Neue Maschinen werden mit integriertem Roboter bestellt. Liefert ENGEL Maschine und Roboter aus einer Hand,
ist die RC300 Steuerung der ENGEL Roboter in die
CC300 Maschinensteuerung vollständig integriert.
„Wir haben die Erfahrung gemacht, dass sich dadurch
auch komplexe Prozesse einfach programmieren und
bedienen lassen“, sagt Bachmann. Prozesssicherheit
und Verfügbarkeit sind für EKT das A und O. Für rund
85 Prozent der Produkte sind die Bad Salzuflener der
Alleinlieferant.
Auf dem Weg zur smart factory
„Die Kombination von Funktionalität und Optik wird
uns noch eine ganze Weile beschäftigen“, ist Scheffels
überzeugt. Die Kratzfestigkeit von Oberflächen beispielsweise ist ein Thema. Hardcoat-Beschichtungen
und die ENGEL clearmelt Technologie mit PUR-Finish
werden diskutiert. Auch Software-Lösungen sollen
künftig beim Ausschöpfen von Qualitäts- und Effizienzpotenzialen helfen. Die Installation von ENGEL e-factory
ist ein erster Schritt. Das MES erlaubt die Vernetzung
über die Grenzen eines einzelnen Standorts hinaus.
EKT wird diese Funktion in naher Zukunft nutzen, denn
in Tschechien entsteht in der Nähe zu einem großen
Kunden ein erstes Auslandswerk. „Unser Ziel ist es,
die Mitarbeiter in Tschechien von Bad Salzuflen aus
unterstützen zu können“, erklärt Scheffels. „Wir gehen
damit einen ersten Schritt in Richtung Industrie 4.0.“
Am Stammsitz in Bad Salzuflen wurden über den Winter
auf einem neu erworbenen Nachbargrundstück zwei
neue Fertigungshallen und ein Lager errichtet. Beide
Investitionen legen die Basis, dem weiter steigenden
Auftragsvolumen und dem wachsenden Kundenstamm
gerecht zu werden.
Die Kunststoffschmelze wird auf die bedruckte Folienseite gespritzt.
Eine Million Bedienfelder für Bodenstaubsauger und Geschirrspülmaschinen
produziert EKT pro Jahr in einer hohen Varianz.
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E NGEL Injection_de/ndes/04-2016

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