Spritzgießen B-Serie von Fanuc-Roboshot-Spritzgießmaschinen um 15 und 30 t erweitert

Schneller, sicherer und leistungsfähiger sind die neuen Spritzgießmaschinen der Baureihe B von Fanuc Roboshot. Anlässlich des Open House – am 20. Juni 2007 in Neuhausen – konnten sich die Fachbesucher – Spritzgieß-Experten bzw. Zulieferer der Branchen Automobilbau, Medizintechnik, Elektrotechnik/Elektronik Verpackung und Kosmetik – von den Vorzügen der Fanuc Roboshot S-2000i 50B, 100B und 150B sowie der neu vorgestellten Maschinen mit 15 und 30 Tonnen Schließkraft überzeugen.

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Neuheiten satt präsentierte Fanuc Roboshot beim Open House am 20. Juni 2007 am Firmensitz in Neuhausen. Visitenkarte für hochpräzise und wiederholgenaue Spritzgießtechnik war nicht nur die 150-t-B-Maschine, die filigrane Kanülenaufsätze aus PP mit einem Einzelgewicht von 0,167g 96-fach in einer Zykluszeit von 7,5 s produzierte. Die neue 15-t-Fanuc Roboshot bewies ihre Performance an einem Tastatur-Anschlag – 0,068 g – aus POM mit einer Toleranz von wenigen Tausendstel Millimetern.

Ein Vierkavitäten-Werkzeug des österreichischen Formenbauers und Präzisionsspritzgießers Hermann Bürtlmair (geschäftsführender Gesellschafter der PKT Präzisionskunststofftechnik Ges.m.b.H, A-4550 Kremsmünster), montiert auf der neuen 30-t-Roboshot, ist für die Herstellung von Pads aus PP für Sportbrillen gebaut. Einzelnes Teilegewicht: 0,205 g. „Höchstpräzision dieser Größenordnung verlangt entsprechende Spritzgießmaschinen“, erklärte Bürtlmair.

Das Produkt aus der Roboshot S-2000i 50B, eine Elektro-Abdeckung aus PC mit einem Gewicht von 16,9 g stand dieser Präzision in nichts nach. Weiter angereichert wurde die eintägige Fachveranstaltung durch Vorträge über das Energiessparen beim Spritzgießen (Peter Kochs, Fanuc Roboshot Verkaufsleiter Süddeutschland und Osteuropa), Victrex PEEK – ein Hochleistungsthermoplast (Michael Zettler, Victrex Europa GmbH), Cleanroom – HighTech im Wandel der Zeit (Prof. G. Dittel) und Roboter in der Kunststoff-Industrie (Lothar Höfele, Fanuc Robotics). Lothar Höfele verwies dabei auf den Fanuc Roboter M-710i C 50, der die Entnahme und Bandposi-tionierung der Teile an der 100-t-Roboshot simulierte.

Die neue B-Serie von Fanuc Roboshot

Fanuc erfüllt mit der innovativen B-Serie vielfach geäußerte Kundenwünsche nach einer Maschine, die größere Werkzeuge oder Formen aufnehmen kann. Die Entwicklungsingenieure von Fanuc vergrößerten bei der B-Serie den horizontalen Holmenabstand zum Beispiel für die Roboshot s-2000i 100 B von 420 mm auf 460 mm. Die neue Maschinengeneration nimmt nicht nur generell größere Formen auf, sondern überzeugt auch durch eine höhere Steifigkeit zum Einsatz von schwereren Formen bzw. komplexeren Werkzeugen.

Neben einer auf 330mm/s erhöhten Standard-Einspritzgeschwindigkeit zeichnet sich die neue Anlage durch eine bessere Beschleunigung und eine Spitzengeschwindigkeit von 500mm/s aus. Die Einsatzmöglichkeiten für die Maschinen der B-Serie haben sich dadurch deutlich erweitert: Auch dünnwandige Verpackungen oder Gehäuse sind nun wirtschaftlicher als bisher herstellbar. Verfeinert und ausgereift wurde bei der B-Serie die Verwendung von künstlicher Intelligenz (Artifi-cial Intelligence/AI). Wolfgang Haak, Leiter Verfahrens- und Anwendungstechnik im Hause Fanuc Roboshot Europe GmbH, informiert über die Vorzüge neuer Steuerungs-, Regelungs- und Antriebstechniken sowie AI.

Direktantrieb als neues Roboshot-Erfolgsrezept

Wie Wolfgang Haak erläuterte, ist Automatisierung seit jeher ein großes Thema für Fanuc. Automatische Arbeitsabläufe seien bei den Roboshot-Maschinen der B-Serie perfektioniert worden. Der Einsatz von AI habe zudem weitere deutliche Qualitätsverbesserungen gebracht. Der Antrieb der Spritzgießmaschinen erfolge traditionell über Zahnriemen. „Diese Technologie hat sich bestens bewährt“, so Haak.

Bei Dünnwandanwendungen habe sich der neue Direktantrieb über Servomotoren mit niedrigen Massenkräften profiliert. Damit lasse sich eine bessere Beschleunigung unter Einsatz der FFF-Regelung erzielen, um Spitzengeschwindigkeiten bis zu 500 mm/s zu erreichen. Bei Gehäusen zum Beispiel für Mobiltelefone und dünnwandigen Verpackungen sei die B-Serie mit dem neuen Antrieb noch wesentlich konkurrenzfähiger geworden. Sie stehe jetzt mit ihrer Performance an der Spitze der elektrischen Spritzgießmaschinen. Bei konventionellen Systemen sei der Direktantrieb eher problematisch, weil der Druck nicht lange gehalten werden kann. Haak: „Direktantrieb für Dünnwandanwendungen und Zahnriemen für konventionelle Anwendungen – so lautet unser Antriebs-Erfolgsrezept.“

Mehr Stabilität und Qualität durch AI-Druckkurven-Verlaufsregelung

Vier Servoachsen werden bei der B-Serie mit CNC gesteuert. Der Unterschied im Vergleich anderen Maschinen ist nach Angaben von Wolfgang Haak die AI-Funktion. Dabei seien für die CNC-Steuerung neue Funktionen und neue Regelverfahren entwickelt worden. Zum Beispiel die AI-Druckkurven-Verlaufsregelung: „Nach Eingabe des Druckverlaufs wird während der Einspritzphase der Spritzdruck direkt hinter der Schnecke gemessen. Ein stetiger Datenfluss während des Einspritzens sorgt für einen präzisen Spritz- und Nachdruckprozess“, erläutert Haak. Die effektive Druckkurven-Verlaufsregelung gleiche zudem Viskositätsschwankungen beim Material aus. Damit werde die stabile Herstellung von Spritzteilen unter denselben technischen Bedingungen unterstützt.

Eine weitere neue Anwendung bei den Maschinen der B-Serie sei die AI-Dosierregelung. Haak erklärt: „Von jeder Achse wird der Drehmomentverlauf registriert. Dabei wird gesehen, wie viel Kraft der Motor braucht, um die Schnecke zu drehen: Das Drehmoment ändert sich mit der Viskosität. Je nach Viskosität wird also Material nachgeführt. Die Dosierung wird optimiert, unnötiger Druckaufbau wird vermieden und die Teilequalität damit verbessert.“ Auch für Schieberwerkzeuge biete AI Vorteile: Es könnten präventive Einstellungen erfolgen, um eventuelle Schwierigkeiten zu meistern.

Exakte Steuerung im Millisekundenbereich

Die Toleranzbereiche könnten auf die Werkzeuge angepasst werden. Die Parallelbewegung, das heißt der Schließkraftaufbau parallel zum Einspritzen, sei ein Paradebeispiel für die elektrische CNC-Steuerung/-Regelung. „Wir sprechen hier von der exakten Steuerung im Millisekundenbereich“, unterstreicht Haak diesen Fortschritt. Die Kombination aus AI-Dosierregelung und AI-Druckkurven-Verlaufsregelung sei eine einzigartige Lösung auf dem Markt und das Alleinstellungsmerkmal der neuen B-Serie von Fanuc. Haak: „Die Vorteile für den Anwender liegen auf der Hand: Der Spritzgießprozess wird noch stabiler und die Qualität der Spritzteile ist deutlich erhöht.“

Thomas Behne ist Fachjournalist in Burgholzhausen.

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