Einprägsames zur Fakuma Extremes Dünnwand-Spritzprägen im Etagenwerkzeug

Redakteur: Peter Königsreuther

Engel widmet sich zur Fakuma dem Thema Kunststoffverpackungen. Besonders hervorgehoben wird die Herstellung dünnwandiger Lebensmittelbehälter auf der neuen e-speed 420/90 im Etagenwerkzeug.

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Das ist Engels Hingucker zur diesjährigen Fakuma. Die Spritzgießmaschine e-speed 420 mit 4200 Kilonewton Schließkraft. Sie wird demonstrieren, wie extremes Dünnwand-Spritzgießen im Etagenwerkzeug geht. Der Engel-Fokus liegt diesmal klar auf dem Verpackungsbereich.
Das ist Engels Hingucker zur diesjährigen Fakuma. Die Spritzgießmaschine e-speed 420 mit 4200 Kilonewton Schließkraft. Sie wird demonstrieren, wie extremes Dünnwand-Spritzgießen im Etagenwerkzeug geht. Der Engel-Fokus liegt diesmal klar auf dem Verpackungsbereich.
(Bild: Engel)

Auf einer e-speed 420/90 Spritzgießmaschine mit integriertem In Mould Labeling (IML) werden an allen fünf Fakuma-Tagen abfüllfertige Polypropylen-Margarinebecher vollautomatisiert im Spritzprägeprozess per Etagenwerkzeug hergestellt. Die Behälter weisen inklusive Label nur eine Wanddicke von 0,4 Millimeter auf, wie Engel betont. Das sei extreme Dünnwandtechnik in Sachen Kunststoffverarbeitung. Unterstützt wird die Produktivität von einer Side-Entry-Hochgeschwindigkeitsautomation, welche die Behälter aus dem 4+4-fach-Etagenwerkzeug entnimmt und nach der kamerabasierten Qualitätskontrolle auf dem Austaktband stapelt, heißt es weiter.

Die Antwort auf immer dünnwandigere Kunststoffprodukte

Der anhaltende Trend zur Wanddickenreduktion führt automatisch zu immer extremeren Fließweg-Wanddicken-Verhältnissen, die oft im Bereich von 1:400 liegen, wie Engel informiert. Bereits ab einem Verhältnis von 1:300 aber hört es mit dem reinen Spritzgießen auf und man muss zum Spritzprägen übergehen, um eine konstant hohe Bauteilqualität zu genießen. Zu den weiteren Vorteilen des Spritzprägens zählten auch, dass man im Vergleich zum konventionellen Kompaktspritzguss geringere Schließkräfte und niedrigere Spritzdrücke benötigt und sich auch hochviskose Materialien prozesssicher verarbeiten ließen. Das spart Energiebedarf und führt zu wettbewerbstauglichen Stückkosten, merkt Engel an.

Die zur Fakuma 2021 auf der e-speed 420/90 durch Spritzgprägen plus IML (In Mold Labeling) gefertigten Lebensmittelbehälter sind mit Label nur 0,4 Millimeter dick, betont Engel.
Die zur Fakuma 2021 auf der e-speed 420/90 durch Spritzgprägen plus IML (In Mold Labeling) gefertigten Lebensmittelbehälter sind mit Label nur 0,4 Millimeter dick, betont Engel.
(Bild: Engel)

Zweiflern zum Trotz – Es prägt auch im Etagenwerkzeug

Oft werde das Spritzprägen in Kombination mit einem Etagenwerkzeugs abgelehnt, denn bei vielen Spritzgießmaschinen reiche die Dynamik der Plattenbewegungen für das Etagenwerkzeug nicht aus. Anders ist das offensichtlich bei der auf Dauerhochleistung ausgelegten e-speed-Spritzgießmaschine. Die elektrisch angetriebene Schließeinheit und das Kniehebeldesign erreichen sehr schnelle und vor allem präzise sowie kurze Prägehübe – im Falle der Margarinebecher beispielsweise sind es 4 Millimeter. Die Parallelbewegungen ließen sich so sehr exakt steuern, was die Voraussetzung ist, um Prägehub und Einspritzprofil in der erforderlichen Präzision aufeinander abzustimmen, wie Engel erklärt. Mit der neuen Baugröße e-speed 420 mit 4200 Kilonewton Schließkraft diversifiziere man das Produktprogramm, um die Spritzgießmaschinen und Systeme im Sinne einer möglichst hohen Gesamteffizienz noch genauer auf die Anwendung zuschneiden zu können. Die Maschine erreicht dazu Eispritzgeschwindigkeiten von 1.200 Millimeter pro Sekunde, betont der Fakuma-Aussteller. Die Maschine ist so konzipiert, dass sie Energie zurückgewinnt und für den Lebensmittelsektor zugelassen ist. Die beteiligten Unternehmenspartner dieser Messepräsentation sind übrigens MCC Verstraete, Plastisud, Campetella, Mevisco und Borealis, wie Engel wissen lässt.

Auch eine Label-Technik kann smart sein

Die Labels des Partners MCC Verstraete, die beim Margarinebecher zum Einsatz kommen, sind interaktiv, führt Engel weiter aus. Sie basieren nämlich auf dem Know-how von Digimarc: Ähnlich wie bei einem QR-Code lassen sich die Digimarc-Codes mit jeder Smartphone-Kamera scannen. Ihr Vorteil ist, dass sie sich über die gesamte Labelfläche erstrecken, aber unsichtbar sind. Die Kamera kann dann jeden beliebigen Punkt erfassen. Auch störten die Codes das Verpackungsdesign nicht im Geringsten, heißt es.

Von der Herstellung über den Handel bis zum Recycling bieten die interaktiven Labels Pluspunkte. Denn der Konsument kann sich direkt beim Einkaufen über die Inhaltsstoffe und die Herstellung sowohl des Produkts als auch der Verpackung informieren, erklären die Experten. Habe die Verpackung ausgedient, gebe sie über das Label Hinweise für ihren passenden Recyclingprozess. Bestehen Behälter und Label auch noch aus demselben Kunststoff, ist eine interaktive IML-Verpackung vollständig recycelbar.

Die Lösung, wenn der Margarinebecher ausgeschöpft ist!

Die auf der Fakuma produzierten Margarinebecher bestehen inklusive Label deshalb aus dem Kunststoff Polypropylen (PP). Es ist also eine sogenannte Monomaterialverpackung, die sich nach ihrer Nutzungsdauer (übrigens ebenso wie die bei der Herstellung anfallenden Produktionsabfälle) schreddern lässt, um aus den Flakes wieder neue Produkte zu fertigen. Wie dies in der Praxis aussehen kann, demonstriert Engel auch in Friedrichshafen auf seinem Messestand. Und zwar mit der Verarbeitung von Label-Verschnittabfällen in Form von Regranulat. Auf einer victory 460/80 werden in einem 8-fach-Werkzeug von Pöppelmann dann Kegelverschlüsse spritzgegossen.

Engel kümmert sich offensichtlich auch um das Recycling von Verpackungsabfällen. Denn dieser Kegelverschluss besteht aus Label-Verschnitt. Diese Schutzkappe für logistische Anwendungen wird dabei in einem Spritzgießwerkzeug von Pöppelmann hergestellt.
Engel kümmert sich offensichtlich auch um das Recycling von Verpackungsabfällen. Denn dieser Kegelverschluss besteht aus Label-Verschnitt. Diese Schutzkappe für logistische Anwendungen wird dabei in einem Spritzgießwerkzeug von Pöppelmann hergestellt.
(Bild: Engel)

Pöppelmann stellt auch auf der Fakuma aus und gehöre wie Engel zu den Vorreitern und Treibern beim Aufbau einer Kreislaufwirtschaft für die Kunststoffindustrie. Die aus recycelten Rohstoffen hergestellten Schutzelemente aus dem Pöppelmann-Geschäftsbereich Kapsto finden unter anderem im Logistik- und Baubereich ihre Einsatzfelder, heißt es. Wie betont wird, bestehen sie komplett aus Rezyklat.

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