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Innovation und Integration beflügeln Kunststoffindustrie

Maximale Effizienz, höchste Leistung und konstante Qualität – auf der Saudi Plastics & Petrochem, die im Verbund mit der Saudi Print & Pack vom 21. bis 24. Januar 2018 in Riad, Saudi Arabien, stattfindet, präsentiert der österreichische Spritzgießmaschinenbauer und Systemexperte Engel, wie sich durch das perfekte Zusammenspiel von Spritzgießmaschine, Automation, Werkzeug und Anwendungstechnik diese Anforderungen mit einer hohen Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit vereinen lassen. Im Fokus am Infostand von Engel stehen innovative Produkte und Anwendungen für die Branchen Bau, Logistik und Verpackung.

Produktion Engel Austria High-Tech-Produktion

Mit innovativen Produkten und Anwendungen meldet sich die Spritzgießindustrie Saudi Arabiens zur Saudi PPPP 2018 in neuer Stärke zurück. Nach dem Einbruch des Ölpreises 2014 wurden in vielen Bereichen die Investitionen gestoppt, zum Jahreswechsel 2017/2018 zeichnen sich wieder neue Aufträge und Wachstum ab. „Die Talsohle ist durchschritten“, so Andreas Leitner, Sales Director Middle East von Engel. „Wir diskutieren mit unseren Kunden verstärkt neue Produktideen, die aktiv dazu beitragen, die lokale Wertschöpfung zu stärken und die Wirtschaft anzukurbeln. Die Saudi PPPP 2018 wird dieser Entwicklung weitere Dynamik verleihen.“ Vor allem drei Bereiche profitieren vom Aufschwung: die Bauindustrie, die Logistik und die Verpackungsbranche.

Neue Produkte treiben Infrastrukturprojekte voran

Im Bereich der Bauindustrie gehören zum Beispiel Electrofusion Fittings für den Einsatz in Gas- und Wassernetzen zu den innovativen Produkten, die den Verarbeitern neue Aufträge bescheren. Charakteristisch für diesen Fittingtyp sind die integrierten Heizelemente, die nach dem Einbau in das Rohrleitungssystem kurzzeitig mit Strom beladen werden, um die Rohrenden materialschlüssig miteinander zu verbinden. Es resultieren besonders sichere und langlebige Verbindungen, die keine Dichtungen erfordern.  

Für die Herstellung von Electrofusion Fittings werden die Heizelemente mit Thermoplast umspritzt, wofür in der Regel zwei Spritzgießschritte erforderlich sind. Das bedeutet, dass Einlegeteile und Vorspritzlinge sicher gehandhabt werden müssen. Hinzu kommt, dass die Werkzeuge aufgrund der anspruchsvollen Bauteilgeometrie besonders voluminös ausfallen. Um dennoch hocheffizient und wirtschaftlich zu fertigen, werden für diese Anwendungen bevorzugt holmlose Spritzgießmaschinen der Baureihe victory angefragt. Auch in hohen Schließkraftklassen bis 5000 kN führt Engel die Schließeinheit seiner victory Maschinen konsequent holmlos aus.

Da sich die Werkzeugaufspannplatten der Holmlosmaschinen bis an den Rand vollständig ausnutzen lassen, passen auch sehr große, komplexe Werkzeuge auf vergleichsweise kompakte Maschinen, was sowohl die Investitions- als auch die Betriebskosten niedrig hält. Ein zweiter Effizienzfaktor ist die Automatisierung, da die Roboter ohne Störkantenumfahrung direkt von der Seite aus die Kavitäten erreichen können, und drittens leistet die hohe Prozesskonstanz, die die holmlose Schließeinheit konstruktiv sicherstellt, einen Beitrag zur Maximierung der Gesamteffizienz. Der patentierte Force Divider sorgt dafür, dass die bewegliche Aufspannplatte während des Schließkraftaufbaus dem Werkzeug in exakter Parallelität folgt und dabei die Schließkraft gleichmäßig über die Aufspannfläche verteilt wird.

Die Engel victory Maschinen sind im Standard mit der Servohydraulik ecodrive ausgerüstet, die den Energiebedarf im Vergleich zu herkömmlichen hydraulischen Spritzgießmaschinen – je nach Maschinengröße und Anwendung – um 30 bis 70 Prozent reduziert.

Kunststoffpaletten für eine höhere Nachhaltigkeit

Der Trend zu nachhaltigen Produkten und Fertigungskonzepten wird besonders im Bereich der Logistik deutlich. So haben die Kunststoff- und Petrochemie-Unternehmen ihre Bemühungen um den vollständigen Verzicht auf Holzpaletten in der Region jüngst verstärkt. Nach aktuellen Erhebungen benötigen alleine die Rohstoffhersteller in Saudi Arabien jährlich 14 Millionen Paletten. Um diese aus Holz zu produzieren, wären 700.000 Bäume erforderlich, die es in Saudi Arabien aber nicht gibt, während Kunststoffgranulat vor Ort produziert wird. Den Import großer Mengen Holz können die Unternehmen nicht mit ihren Programmen zum Schutz der Umwelt vereinbaren, zumal hinzukommt, dass Holzpaletten mit Pestiziden und Fungiziden behandelt werden müssen. Kunststoffpaletten dagegen erfordern keine umweltgefährdenden Chemikalien. Sie sind weder hygroskopisch, noch brennbar, nicht scharfkantig und können nicht splittern, was in vielen Ländern die Zollabfertigung vereinfacht.

Um die Paletten bei einer höheren Stabilität und Steifigkeit zudem leichter als Holzpaletten zu machen, schöpft Engel gemeinsam mit seinen Systempartnern und den Rohstoffproduzenten aus einem breiten Technologie- und Materialspektrum. Für die Spritzgießmaschinen bedeuten vor allem die niedrigen MFI-Werte der eingesetzten Materialien eine Herausforderung. Mit ihrer sehr hohen Getriebeleistung und ihren hochwertigen Schnecken sind die kompakten Engel duo Zweiplatten-Maschinen dafür optimal gerüstet. Als Systemlöser hat Engel für die Palettenproduktion auch die passenden Roboter im Programm. Der viper 120 mit einem Entformhub von 3000 mm und einer Reichweite von 3550 mm ist für Traglasten bis 120 kg ausgelegt.

Effizienz in der Verschlussherstellung auf die Spitze getrieben

Die Verpackungsbranche wurde von der Wirtschaftskrise in Saudi Arabien am wenigsten stark getroffen. Dennoch verleihen auch hier neue Technologien der Marktentwicklung mehr Dynamik. Im Fokus steht die weitere Optimierung der Fertigungseffizienz, bei der Herstellung von Getränkeverschlüssen ebenso wie bei der Herstellung von Dünnwandverpackungen für die Lebensmittelindustrie.

Anhand von Musterteilen und Videos wird Engel auf seinem Messestand das große Potenzial integrierter Systemlösungen aufzeigen. So lassen sich zum Beispiel auf einer e‑cap 380 Spritzgießmaschine mit einem 96-fach-Werkzeug 26-mm-Verschlüsse aus HDPE inklusive Originalitätsband mit einer Zykluszeit von unter 2,5 Sekunden und einem Gesamtenergieverbrauch von unter 0,7 kWh/kg produzieren. Außer der vollelektrischen Spritzgießmaschine leistet die Peripherie einen wichtigen Beitrag zu dieser herausragenden Gesamteffizienz. Unter anderem kommt das neue TWIN flying closure System zum Einsatz, mit dem IMDvista noch eine weitere Herausforderung bei der Herstellung von Getränkeverschlüssen gelöst hat. Herkömmlich werden die frisch produzierten Verschlüsse auf einem Förderband liegend der Kamerainspektion unterzogen. Das heißt, die Verschlussoberseite kann von den Kameras nicht erfasst werden. Mit der neuen Technologie werden die Verschlüsse mit einem Luftstrom angehoben und können so ohne eine Verlängerung der Bearbeitungszeit sowohl von oben als auch von unten geprüft werden.  

Von den 0,7 kWh/kg Gesamtenergieverbrauch entfallen nur 0,42 kWh/kg auf die e-cap Spritzgießmaschine, die Engel gezielt auf die Anforderungen der Verschlussherstellung zugeschnitten hat. „Getränkeverschlüsse haben geometrisch betrachtet ihr Lightweighting-Minimum erreicht. Sie stellen damit höhere Anforderungen an die Präzision und die Wiederholgenauigkeit von Spritzgießmaschinen denn je“, macht Leitner deutlich. Verantwortlich für die herausragende Präzision und Prozessstabilität der e-cap Maschinen sind unter anderem die leistungsstarken Servo-Direktantriebe. Sie stellen auch beim Einsatz hochfester HDPE-Materialien mit einem MFI von deutlich unter 2 oder sogar 1 g/10 min die erforderliche Plastifizierleistung und ein Höchstmaß an Gutteilen sicher. Zudem sorgen die erhöhte Auswerferkraft und der verstärkte Schließantrieb für sehr kurze Zykluszeiten. Trotz ihrer beachtlichen Leistung benötigt die e-cap auch im Schnelllauf nur sehr wenig Energie und Kühlwasser. „In der Verschlussherstellung geht der Trend eindeutig zu vollelektrischen Maschinen“, so Leitner. „Die e-cap hat sich in Saudi Arabien sehr gut etabliert.“

Mehr Qualität und Wirtschaftlichkeit für Dünnwandverpackungen

Der Anteil an lokal produzierten Lebensmittelverpackungen nimmt in Saudi Arabien zu. Vor allem Lebensmittelcontainer in Leichtbauweise tragen diesen Trend, der unter anderem aus dem Wunsch resultiert, unabhängiger von Importen zu werden.

Um eine hohe Qualität mit einer hohen Wirtschaftlichkeit zu vereinen, kommen auch bei der Herstellung von Dünnwandbehältern verstärkt integrierte Systemlösungen zum Einsatz. Die Basis bildet meistens eine vollelektrische Engel e-motion Spritzgießmaschine, die Zykluszeiten von deutlich unter 3 Sekunden und Einspritzgeschwindigkeiten von mehr als 500 mm pro Sekunde erreicht. Das geschlossene System für Kniehebel und Spindel stellt jederzeit eine optimale und saubere Schmierung aller bewegten Maschinenkomponenten sicher und entspricht den hohen Reinheitsanforderungen der Lebensmittelindustrie.

Ein Schwerpunkt am Infostand von Engel wird die Integration von IML-Lösungen sein. Das In-Mould-Labeling (IML) ermöglicht es, in einem einzigen Spritzgießschritt hochdekorierte, abfüllfertige Verpackungen zu produzieren. Dabei bieten neue Automatisierungskonzepte, wie sie Engel Partner Beck automation entwickelt, viel Flexibilität bei der Fertigung kleiner  Losgrößen.

Integrierte Systemlösungen steigern Wettbewerbsfähigkeit

„Unseren Kunden Wettbewerbsvorteile zu verschaffen, lautet unser oberstes Ziel“, betont Andreas Leitner. Die hohe Automatisierungs- und Systemlösungskompetenz sind hierfür wichtige Schlüssel. „Nur wenn wir unter Berücksichtigung der individuellen Anforderungen des Kunden alle Komponenten einer Fertigungszelle von Beginn an aufeinander abstimmen, können wir die Qualitäts- und Effizienzpotenziale vollständig ausschöpfen.“ Die Systemlösungen von Engel können neben Spritzgießmaschinen und Automatisierung vor- und nachgelagerte Prozessschritte, das Werkzeug, Qualitätssicherungssysteme sowie Softwarelösungen für die Digitalisierung und Vernetzung umfassen. Als Generalunternehmer trägt Engel die Gesamtverantwortung inklusive jener Anlagenkomponenten, die gemeinsam mit Partnern realisiert werden. Dies reduziert die Anzahl von Schnittstellen und kann in vielen Fällen die Projektierung und Inbetriebnahme neuer Fertigungslösungen beschleunigen.

Engel gemeinsam mit Partnern in Riad

Engel arbeitet weltweit mit Partnerunternehmen zusammen, die auf ihrem Gebiet jeweils ebenfalls führend sind. Drei dieser Partner präsentieren sich gemeinsam mit Engel in Riad: Der Formenbauer Otto Hofstetter aus der Schweiz, der sich auf die Anforderungen der Verpackungsindustrie spezialisiert hat und weltweit zu den führenden Anbietern von Werkzeugen für die Herstellung von Dünnwandbehältern zählt. Das Unternehmen BECK automation aus der Schweiz, das schnelle Entnahmeroboter und Automatisierungsvorrichtungen für Hochleistungsanwendungen in der Spritzgießindustrie baut und im IML-Bereich zu den Pionieren zählt. Der dritte Partner, IMDvista, ist ebenfalls ein Schweizer High-Tech-Unternehmen mit dem Fokus auf Prüfsysteme. Die Lösungen von IMDvista werden weltweit zur Inline-Qualitätskontrolle von unter anderem Verschlüssen und Flaschen eingesetzt.

Engel, Otto Hofstetter, Beck automation und IMDvista haben gemeinsam schon viele Projekte zum Erfolg geführt und besitzen viel Erfahrung in Saudi Arabien. Während der Messe stehen die Experten der vier Unternehmen für konkrete Anfragen zur Verfügung und können bereits vor Ort eine erste Einschätzung zu neuen Projekten geben.

Engel auf der Saudi PPPP 2018: Halle 2, Stand 504.2