Die Aufgabe war gewaltig. Die Hersteller von Spritzgießmaschinen wussten, dass sie als technologische Vorreiter einen wesentlichen Beitrag leisten müssen, damit die Kunststoffbranche aus ihrem Negativ-Image ausbrechen kann, das ihr anhaftet. Ein Aufbruch, der sich in den Leitthemen der K2022 widerspiegelt, die von 19. bis 26. Oktober ihre Tore in Düsseldorf öffnet:
- Kreislaufwirtschaft
- Digitalisierung
- Klimaschutz
Gestiegene Energie- und Rohstoffpreise verschärfen diese Herausforderungen noch. Den Anspruch, Lösungen zu haben, lässt Spritzgießmaschinenbauer Arburg sogar in sein Messemotto einfließen: „There is only a Plan A“. Es spielt auf den Slogan „There ist no Planet B“ der Nachhaltigkeitsbewegung an. „Mit dem Plan A wollen wir aufzeigen: Wir haben diese Zusammenhänge verstanden, packen die Thematik strategisch und operativ an und leisten unseren Beitrag als Maschinenbauer“, sagt Dr. Christoph Schumacher, Marketingleiter bei Arburg.
Maschinenbauer präsentieren Technologien für Nachhaltigkeit
Die Wettbewerber positionieren sich ähnlich. „Wir bieten ein breites Spektrum an Technologien und Lösungen an, um den Energie- und Rohmaterialeinsatz zu senken“, sagte etwa Dr. Gerhard Dimmler, CTO der Engel-Gruppe, im Vorfeld der Messe. „Jetzt geht es darum, diese noch umfangreicher einzusetzen.“ Der Maschinenbau alleine kann es nicht richten. Die ganze Wertschöpfungskette muss sich verändern.
Alle renommierten Maschinenbauer präsentieren Lösungen zu den diversen Leitfragen. Jahre intensiver Entwicklungsarbeit liegen hinter ihnen seit der letzten K-Messe 2019, die noch vor der Pandemie stattgefunden hatte. Nur in den Vorankündigungen setzen sie unterschiedliche Schwerpunkte.
Energieeffizienz verbessert den CO2-Fußabdruck
Thema Klimaschutz: Der wichtigste Hebel, um den CO2-Footprint anlagenseitig zu verbessern und gleichzeitig Kosten zu senken, ist für Engel nach wie vor die höhere Energieeffizienz. „Viele Verarbeiter denken, mit einer vollelektrischen Spritzgießmaschine haben sie das volle Energiesparpotenzial bereits ausgeschöpft“, sagt CTO Dr. Dimmler. „Mit einer exakt abgestimmten Temperierlösung geht aber noch viel mehr.“
Senke ein vollelektrischer Antrieb den Energieverbrauch um 51 %, so brächten Temperierregelungen und digitale Lösungen weitere 16 Prozentpunkte. Ähnliches gelte für Maschinen mit servohydraulischen Antrieben. Engel (Halle 15, Stand C58) hat dafür in mehr als zehn Jahren einschlägige Lösungen entwickelt und stellt sie in Düsseldorf vor. Das Unternehmen stellt „Effizienzpakete“ für die Spritzgießfertigung auf der Messe vor.
Auch KraussMaffei (Halle 15, Stand C15+C/D24) hält ein „Maßnahmenbündel“ bereit, um den Energiebedarf zu senken. Dazu gehören Servoantriebe, ein Weekly Timer, Regelungsfunktionen und intelligente Überwachungsapps wie auch Isolierbänder für den Schneckenzylinder. Letztere sollen die Energieverbräuche beim Spritzgießen um bis zu 40 % senken können.
Spritzgießen mit selbst produziertem Solarstrom
Eine Überraschung bringt Wittmann Battenfeld mit (Halle 15/Stand C06): Der Maschinenbauer, der immer wieder für unkonventionelle Lösungen gut ist, präsentiert eine Spritzgießzelle, die sich verlustfrei mit Gleichstrom aus der Photovoltaik versorgen lässt – ein Plus für alle Verarbeiter mit Solarzellen auf dem Dach. Mehr dazu unten (Kasten).
Thema Digitalisierung: Sie durchzieht die gesamte Messe. In der Spritzgießfertigung bleibt sie nicht beim Vernetzen von Anlagen und deren Überwachung stehen. Vielmehr reicht sie von Monitoring-Apps und digitalen Assistenten bis hin zu regelungstechnischen Tools, um den Prozess optimal auszugestalten. „Die sich selbst optimierende Spritzgießmaschine ist ein wesentliches Ziel bei der Digitalisierung“, teilt Engel im Blick auf die aktuellen Trends mit. Selbst künstliche Intelligenz wird schon zum Thema auf der Messe. Mehr dazu: http://hier.pro/be17Y.
Digitalisierung wird Tool der Circular Economy
So ist die Digitalisierung zum wichtigsten Tool geworden, die Ziele der CO2-Reduktion und der Kreislaufwirtschaft umzusetzen. Beispielsweise hilft sie, den Prozess bei schwierig zu verarbeitenden Rohstoffen wie Rezyklat oder Bio-Kunststoff stabil zu halten. Als weiteres Beispiel lässt sich Kunststoffprodukten ein digitaler Pass mitgeben, der zur Rezyklierbarkeit des Materials informiert.
Thema Kreislaufwirtschaft: Die Besucher der Messe erwartet ein Feuerwerk an Demo-Anwendungen in Düsseldorf. Die Maschinenhersteller haben mit Partnern eine Vielzahl von Spritzgießanlagen als produzierende Messe-Exponate vorbereitet, die Rezyklate und/oder nachwachsende Rohstoffe verarbeiten. Meist ist viel Hightech mit an Bord – in der Summe eine Leistungsschau dessen, was schon möglich ist oder wird. Auszüge daraus:
Auf einer Mehrkomponentenmaschine produziert Wittmann Battenfeld spülmaschinenfeste Coffee-to-go-Becher (Halle 15, Stand C06). Alle drei Komponenten bestehen aus erneuerbaren Rohstoffen, „Bornewables“ von Borealis, die sich ihrerseits rezyklieren lassen. Der Feedstock zur Herstellung bei Borealis stamme aus Biomasse, Abfällen und Reststoffen der zweiten Generation, teilt Wittmann Battenfeld mit.
Hightech zum Spritzgießen von Rezyklat und Bio-Kunststoff
Als Besonderheit bekommt der Becher eine ansprechende Griffschale in der zweiten Kavität umspritzt, die durch Aufschäumen einen Isoliereffekt mit sich bringt. Das dafür gebaute 3K-Werkzeug enthält hybride Elemente aus Werkzeugstahl und 3D-gedruckter Gelbbronze, um die Kühlung zu optimieren. Es stammt von Haidlmair.
Auf einer weiteren Spritzgießanlage lässt Wittmann Battenfeld biologisch abbaubare Eisbecher entstehen. Das Tolle: Sie lassen sich über die Biotonne entsorgen. Nach spätestens 50 Tagen soll das Material „Baopap“ von HopeTree rückstandsfrei abgebaut sein. Es könnte auch Pappe ersetzen. Baopap besteht aus Wasser, pflanzlichen Ölen und Fetten, Stärke, pflanzlichen Verdickungs- und Quellmitteln und Naturfasern und ist frei von Chemikalien. Um das Material prozesssicher zu spritzgießen, nutzt der Maschinenbauer seine Regelsoftware HiQ, die Viskositätsschwankungen ausgleicht.
Produziert auf der Messe: grüne Fischerdübel
Arburg will „Greenline“-Fischerdübel am Stand A13, Halle 13, spritzgießen, die zu immerhin 50 % aus erneuerbarem Rohstoff bestehen – ein Massenprodukt. Auch die Produktion dieses Give-aways enthält Elemente einer Circular Economy: Der Anguss wird in eine Mühle abgeworfen und als Mahlgut unmittelbar in den Prozess zurückgeführt. Die Spritzgießmaschine ist mit dem Rezyklat-Paket von Arburg sowie der adaptiven Prozessregelung „aXw“ ausgestattet, um für ein stabiles Schussgewicht zu sorgen.
KraussMaffei bringt ein Produktionsbeispiel aus der Automobilindustrie mit nach Düsseldorf: Am Stand C15+C/D24 in Halle 15 entstehen Türmodule aus 100 % rezykliertem PP. Das Rezyklat wiederum stammt von Kappen für Insulin Pens, produziert auf einer PX 200–1400. Das Material wird geschreddert und anschließend mit Additiven wie Haftvermittlern und Flüssigfarbe im Upcycling-Prozess auf einem Zweischneckenextruder aufbereitet. Hier heißt die intelligente Maschinenfunktion „APCplus“, die für Prozessstabilität sorgt: Sie gleicht die üblichen Chargenschwankungen beim Verarbeiten von Rezyklat aus und sichert so gleichbleibende Bauteilqualität.
Bild: Kampan/stock.adobe.comSpritzgießen mit Solarstrom
Als Messe-Highlight präsentiert Wittmann Battenfeld eine Spritzgießzelle, die ihre Energie unmittelbar von der Sonne bezieht (Halle 15, Stand C06). Dabei handelt es sich um Gleichstrom, der ohne Verluste über Wechselrichter, Trafo und Hochspannungsleistungen genutzt wird.
Die Lösung dürfte vor allem Firmen interessieren, die mit Photovoltaik auf dem Hallendach ihren eigenen Strom produzieren. Sie basiert auf einer Konzeptstudie und ist gemeinsam mit Kunde Wago zum Patent angemeldet.
Für die Messe hat der Spritzgießmaschinenhersteller das Konzept so umgesetzt: Eine mit Gleichstrom betriebene EcoPower 180/750+ fertigt selbst ein Teil ihrer „Ur-Klemme“ aus flammgeschütztem Polyamid. Das geschieht in einem 24-fach-Werkzeug von Wago. Die Teile entnimmt ein modifizierter Wittmann-Roboter WX142 in DC-Ausführung, der direkt über den Gleichspannungs-Zwischenkreis der EcoPower versorgt wird. Überschüssige Energie aus Bremsvorgängen speist er in den Zwischenkreis zurück.
Mit diesem Konzept können zum einen die Energiekosten durch Nutzung von Solarstrom niedrig gehalten werden. Zum anderen lässt sich Gleichstrom auch gut in Batterien speichern und kann somit zum Abdecken von Stromspitzen genutzt werden. Bei Bedarf lässt sich die Maschine auf Wechselstrombetrieb umstellen.
Die EcoPower 180 ist mit der neuen Steuerung B8X von Wittmann Battenfeld mit im Haus entwickelten Steuerungskomponenten ausgestattet. Ihre Vorteile: Sie ermöglicht eine höhere interne Taktfrequenz, somit schnelleres Reagieren auf Sensorsignale und dadurch höhere Reproduzierbarkeit der Teile, wie Wittmann Battenfeld mitteilt – bei unverändertem Bedienkomfort und gewohnter Visualisierung. (os)
