Arburg präsentiert auf der Fakuma 2008 energieeffizientes Spritzgießen und Robot-Systeme

Energieeffizienz ist im Jahr 2008 ein wichtiges Unternehmensziel von Arburg. Demzufolge sind energieeffiziente Spritzgießmaschinen auch ein Schwerpunkt des Messeauftritts auf der Fakuma 2008. Dabei betrachtet Arburg die Optimierung des Energieverbrauchs ganzheitlich. Das heißt: Ziel von Arburg ist es, einerseits Spritzgießmaschinen mit möglichst wenig Energieaufwand herzustellen. Andererseits sollen die Spritzgießmaschinen der Marke Allrounder dazu beitragen, den Energieverbrauch bei Spritzgießern zu verringern.

In diesem Zusammenhang kennzeichnet Arburg die energieeffizienten Maschinen mit dem Energieeffizienz-Label „e2“. Außerdem bietet der Hersteller von Kunststoffmaschinen eine individuelle Beratung hinsichtlich der Prozessoptimierung. Dabei geht es nicht nur darum, den Strom- und Wasserverbrauch oder die Wärmeabgabe an die Umwelt zu minimieren, sondern zum Beispiel auch um eine optimale Produktionsauslastung und eine hohe Spritzteilqualität.

Spritzgießmaschinen der Baureihen Allrounder A und S mit dem Energieeffizienz-Label

Auf der Fakuma 2008 werden insgesamt vier Spritzgießmaschinen von Arburg mit dem Energieeffizienz-Label „e2“ gekennzeichnet sein: zwei elektrische Maschine der Baureihe Allrounder A sowie zwei hydraulische Maschinen der Reihe Allrounder S mit elektromechanischem Dosierantrieb. Auf der elektrischen Zwei-Komponenten-Maschine 470 A mit 1000 kN Schließkraft wird eine Hart-Weich-Verbindung mit Flüssigsilikon hergestellt. Die beiden Spritzeinheiten sind in L-Stellung angeordnet, sodass der Vorspritzling durch das vertikal eingreifende Robot-System Multilift V in die zweite Kavität umgesetzt werden kann.

Mit einer schnelllaufenden IML-Anwendung (In-Mould-Labeling) stellt der Spritzgießmaschinenhersteller die Leistungsfähigkeit der elektrischen Spritzgießmaschine Allrounder 570 A unter Beweis: In einer Gesamtzykluszeit von 4 s werden sechs Joghurtbecher spritzgegossen und mit einem Label versehen.

Um die Anforderungen hinsichtlich Materialaufbereitung und Schnelligkeit zu erfüllen, ist die 2000-kN-Spritzgießmaschine mit einer integrierten, adaptiven Heißkanalregelung, einem Hochleistungs-Plastifizierzylinder sowie einem werkzeuggebundenen pneumatischen Nadelverschluss-System ausgestattet. Die gesamte IML-Automation – Bereitstellung, Vereinzelung und Platzierung der Label sowie die Entnahme und kavitätenbezogene Stapelung der Becher – stammt vom Automatisierungsspezialisten Waldorf Technik, Engen.

Als weitere schnelllaufende, energieeffiziente Hochleistungs-Spritzgießmaschine wird der Allrounder 630 S mit einem 48-fach-Verschlusskappenwerkzeug vorgestellt. Um bei dieser Anwendung einen hohen Materialdurchsatz trotz extrem kurzer Zykluszeit zu ermöglichen, ist die hydraulische Vollspeichermaschine mit einem Hochleistungsplastifizierzylinder und einen energiesparenden elektromechanischen Dosierantrieb ausgestattet.

Auch bei der hydraulischen Spritzgießmaschine Allrounder 920 S mit 5000 kN Schließkraft und der größten Spritzeinheit (4600) von Arburg wird elektrisch „dosiert“. Dieses Exponat ist ferner mit dem Robot-System Multilift V ausgestattet und in eine Fertigungszelle integriert. Produziert wird eine vom Kunststoffverarbeiter Ifco Systems patentierte Klappbox, deren fünf Einzelteile in einem Zyklus entstehen, vom Robot-System entnommen und anschließend automatisch montiert werden.

Spritzgießen von Mikrozahnrädern auf der kleinsten Maschine

Auf der diesjährigen Fakuma präsentiert Arburg nicht nur die größte Spritzgießmaschine der Baureihe Allrounder S, sondern auch die kleinste: die Maschine Allrounder 170 S mit 150 kN Schließkraft und Spritzeinheit 30. Dieses Exponat verfügt über eine 12-mm-Schnecke. Verarbeitet wird ein Mikrogranulat. Nach dem Spritzgießen werden die fertigen Mikrozahnräder von einem horizontal eingreifenden Robot-System Multilift H entnommen.

Exjection-Verfahren auf der Vertikal-Spritzgießmaschine Allrounder 375 V

Als weitere Kleinmaschine wird die vertikal arbeitende Spritzgießmaschine Allrounder 175 V mit 125 kN Schließkraft vorgestellt. Sie ist mit einem servoelektrischen Drehtisch ausgestattet. Durch die zwei Werkzeughälften des Drehtischs kann das Einlegen und Entnehmen von Teilen während des Spritzgießprozesses erfolgen. Damit lässt sich diese Maschine laut Arburg auch problemlos in automatisierte Produktionslinien integrieren.

Dass die Vertikal-Spritzgießmaschinen der Baureihe Allrounder V mit ihrem Freiraumsystem nicht nur für das Umspritzen von Einlegeteilen prädestiniert sind, belegt die Maschine Allrounder 375 V mit 500 kN Schließkraft. Auf dieser im Frühjahr 2008 auf dem Markt eingeführte Vertikal-Spritzgießmaschine läuft am Messestand das Exjection-Verfahren von IB Steiner und der Hybrid Composite Products GmbH. Dieses Verfahren ermöglicht, lange, dünnwandige und Strukturteile mit integrierten Endkappen und funktionellen Geometrien auch aus zähfließenden Thermoplasten herzustellen.

Dabei erfolgt durch das horizontal eingebaute Werkzeug auch die servogeregelte, horizontale Transferbewegung während des Einspritzvorgangs. Somit versperrt bei der Vertikalmaschine keine bauliche Limitierung die Werkzeuglänge, den Hubes und somit die Formteillänge.

Komplexe Spritzgieß-Fertigungszelle mit Sechs-Achs-Roboter

Ebenfalls erstmals auf einer Messe zu sehen ist die Spritzgießmaschine Allrounder 570 S mit 2200 kN Schließkraft: die neue Baugröße der zur K 2007 eingeführten hydraulischen Spritzgießmaschinenreihe Allrounder S. Bei der Herstellung einer Isolierschiene für ein Bügeleisen wird an diesem Exponat demonstriert, wie sich BMC-Feuchtpolyester optimal verarbeiten lässt. Dazu ist die Spritzgießmaschine mit einer lagegeregelten Schnecke, einem neu entwickelten Schneckenstopfer für die optimale Materialzuführung sowie einer integrierten Werkzeugheizung ausgestattet.

Die von einem Servomotor angetriebene Zuführschnecke der Schnecken-Injester-Einrichtung ermögliche, aufgrund der speziell für diese Anwendung entwickelten Zuführdruckregelung eine schonende und sehr konstante Materialaufbereitung auch für große Schussgewichte, heißt es. Die fertigen Spritzteile werden von einem Sechs-Achs-Roboter des Herstellers Kuka automatisch entnommen und weiterverarbeitet.

Selogica-Bedienoberfläche auf die Robotersteuerung implementiert

Die integrierte Automation der Fertigungszelle kommuniziert über die Robot-Schnittstelle und zusätzlicher Feldbus-Erweiterung mit der Maschinensteuerung Selogica von Arburg. In enger Kooperation mit dem Automatisierungsspezialisten FPT – dem OEM-Partner von Kuka – wurde für die Programmierung eine Selogica-Bedienoberfläche auf die Robotersteuerung implementiert.

Laut Arburg ermöglicht die Implementierung dem Maschineneinrichter eine Ablaufprogrammierung der komplexen Sechs-Achs-Bewegungen des Kuka-Roboters ohne fremde Hilfe: Der Einrichter bleibe in seiner gewohnten Spritzgießumgebung. Aufgrund der erweiterten Echtzeitanbindung mittels Feldbus seien auch komplexe Eingriffe in das Spritzgießwerkzeug sehr einfach zu realisieren.

Sechs Spritzgießmaschinen mit Robot-Systemen ausgestattet

Insgesamt werden auf der Fakuma sechs Spritzgießmaschinen mit Robot-Systemen arbeiten. Das spiegelt laut Arburg die zunehmende Bedeutung automatischer Systeme für das Teilehandling beim Spritzgießen wider. Eine wichtige Rolle spielt in diesem Zusammenhang die Integration des Teilehandlings in die Maschinensteuerung. Das wird bei Arburg über die Selogica-Bedienoberfläche realisiert.

So wird den Messebesuchern auf der Fakuma von Arburg das Robot-System Multilift V Select mit der neuen Teach-in-Funktion vorgestellt. Sie ermögliche eine einfache und komfortable Programmierung. Dabei lernt das Robot-System durch manuell ausgeführte Schritte, welche Positionen es anfahren muss, um Teile punktgenau zu entnehmen und wieder abzulegen.

Darüber hinaus präsentiert Arburg mit diesem Exponat erstmals das Einstiegsmodells Multilift V Select auf einer Spritzgießmaschine der Baureihe Allrounder Golden Edition. Damit können ab Herbst 2008 alle Maschinen dieser Baureihe mit einem Arburg-Robot-System ausgestattet werden, wodurch sich das Einsatzspektrum des Multilifts V Select erweitert.

Leitstand mit Rechner ALS ermöglicht Zugriff auf alle zehn Maschinenexponate

Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit wird es laut Arburg künftig immer wichtiger, eine konstant hohe Produktqualität zu gewährleisten, die Fertigung optimal auszulasten, Stillstandzeiten zu minimieren und damit letztendlich die Energieeffizienz der Produktion zu steigern. Wie sich dieses Ziel mit einer zentralen Fertigungsplanung und -steuerung erreichen lässt, demonstriert der Maschinenhersteller auf der Fakuma 2008 anhand eines Produktionsleitstands mit dem Leitrechner-System ALS, das den Zugriff auf alle zehn Maschinenexponate ermöglicht. Damit kann das Team der Arburg-Leittechnik live die Vorteile des Rechners ALS demonstrieren.

Der Rechner ermöglicht laut Arburg einen umfassenden Überblick über die gesamte Produktion sowie einen schnellen und sicheren Zugriff auf aktuelle Daten der laufenden Spritzgießproduktion. Die Produktion lasse sich mit dem Rechner effektiv planen und umsetzen. Aufgrund des modularen Aufbaus kann das System den Kundenanforderungen angepasst werden. Es sei daher auch für kleine Spritzgießbetriebe interessant.

So ist es möglich, über den Rechner ALS die Maschinen- und Werkzeugwartung gezielt einplanen, die im Hinblick auf präventive Instandhaltung immer mehr an Bedeutung gewinnt. Dazu gehören neben der vorbeugenden Wartung auch die Ölanalyse und die Maschinenkalibrierung. Beides wird von dem Arburg-Service-Team auf dem Messestand vorgeführt und erläutert.

Arburg auf der Fakuma 2008: Halle A3, Stand 3101