Spritzgießen : Dynamisch geregelte Mehrkreistemperierung mit iQ flow control
„Ein Großteil der Ausschussteile beim Spritzgießen resultiert aus Fehlern bei der Temperierung“, macht Joachim Kragl, Director of Advanced Molding Systems and Processing von Engel Machinery Inc. in York, Pennsylvania, deutlich, weshalb die Werkzeugtemperierung zunehmend ins Blickfeld der Verarbeiter rückt. Als einer der Pioniere auf diesem Gebiet legte Engel schon zur K 2010 mit dem elektronischen Temperierwasserverteiler flomo die Basis für mehr Transparenz und Konstanz im Temperierprozess. Engel flomo ersetzt die wartungsintensiven Kühlwasserbatterien und kann bereits in der Basisversion sämtliche Kühl- und Temperierkreisläufe einzeln überwachen und dokumentieren. Die Weiterentwicklung e‑flomo ist darüber hinaus in der Lage, wahlweise die Durchflussmengen oder die Temperaturdifferenz (ΔT) in allen Einzelkreisen aktiv zu regeln. Der Vorteil der ΔT-Regelung ist, dass sich die individuell benötigte Durchflussmenge für jeden Temperierkreis automatisch einstellt.
Pumpen bedarfsgerecht regeln
Mit iQ flow control geht Engel nun noch einen Schritt weiter. Die Software vernetzt die Temperiergeräte und die Spritzgießmaschine zu einer Einheit und steuert auf Basis der von e‑flomo ermittelten Messwerte die Drehzahl der Pumpen in den Temperiergeräten bedarfsabhängig. Während e-flomo die Prozesskonstanz erhöht und damit das Ausschussrisiko senkt, sorgt die automatische Drehzahlregelung dafür, dass die Temperierung deutlich weniger Energie erfordert.
Da die Pumpe nicht mehr permanent mit maximaler Leistung, sondern bedarfsabhängig arbeitet, werden zudem die beweglichen Komponenten geschont, was es erlaubt, die Wartungszyklen zu verlängern. Hieraus resultiert ein weiteres großes Einsparpotenzial. Im herkömmlichen Betrieb ist die regelmäßige Wartung der Temperiergeräte inklusive der damit verbunden Stillstandzeiten ein erheblicher Kostenfaktor.
Als integrierte Lösung lässt sich der gesamte Temperierprozess zentral über das Display der CC300 Maschinensteuerung einstellen, überwachen und protokollieren. Dabei wird der jeweils optimale Betriebspunkt der Temperiergeräte automatisch ermittelt und eingestellt. Auf diese Weise können die Spritzgießbetriebe das Potenzial ihrer Spritzgießmaschinen und Temperiergeräte vollständig ausschöpfen, ohne dass die Anlagenbediener speziell geschult werden müssen.
Maschine optimiert sich selbst
Für die Integration der Temperiergeräte in die CC300 Steuerung der Spritzgießmaschine hat Engel gemeinsam mit dem Temperiergerätehersteller HB-Therm in St. Gallen in der Schweiz eine eigene Temperiergerätebaureihe mit Namen e-temp entwickelt. Die besonders kompakten Geräte werden über OPC UA (Open Platform Communication Unified Architecture) mit der Spritzgießmaschine vernetzt. Mit seiner service-orientierten, plattformunabhängigen und frei skalierbaren Struktur bietet dieses Kommunikationsmodell zum einen viel Flexibilität und garantiert zum anderen ein hohes Maß an Datensicherheit. Sicherheitstechnische Features sind ein integraler Bestandteil der Architektur.
OPC UA setzt sich in der Kunststoffindustrie für die Vernetzung von Spritzgießmaschinen, Peripheriegeräten, Sensoren und Anwendungen immer stärker durch und ist ein wichtiger Baustein der inject 4.0 Plattform von Engel. Mit inject 4.0 begleitet Engel seine Kunden auf dem Weg zur smart factory, in der sich die Fertigungsprozesse kontinuierlich selbst optimieren. Intelligente Assistenzsysteme wie iQ flow control spielen dabei eine Schlüsselrolle.