Kunststoffverarbeitung mit „Nase-vorn-Effekt“

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Medizintechnik-Know-how bändigt Borstiges

„Scrub!“ – so heißt eine neue Interdentalbürste, die pheneo in Bremen, Deutschland, in Kürze auf den Markt bringen wird. Auf der K 2016 feiert sie ihre Vorpremiere, denn auch ihr Herstellungsprozess ist eine Weltneuheit. Bis zu 500 Borsten lassen sich direkt im Einkomponenten-Spritzguss gemeinsam mit der Seele und der Grifffläche ausformen. Auf der Messe kommt dafür eine vollelektrische Engel e-motion 170/100 T Spritzgießmaschine in Reinraumausführung zum Einsatz, die einen aus drei Komponenten bestehenden Compound verarbeitet. Das im Borstenbereich hochfiligrane Hochleistungs-Präzisionswerkzeug mit acht Kavitäten kommt von Hack Formenbau (Kirchheim unter Teck, Deutschland), und für die Automatisierung zeichnet Hekuma in Eching, Deutschland, verantwortlich. Präsentiert wird eine hochintergierte, automatisierte Fertigungszelle, die im modularisierten Hekuflex Design von Hekuma ausgeführt ist. Unmittelbar nach dem Spritzguss werden die Teile kamerageprüft und die Gutteile automatisiert zu jeweils 16 Stück in Verkaufsbeutel verpackt. Alle vier Sekunden verlässt ein Beutel die Fertigungszelle.

Die Einkomponentenausführung und der sehr hohe Prozessintegrationsgrad steigern die Fertigungseffizienz im Vergleich zu am Markt etablierten Produkten und Verfahren um ein Vielfaches. Bislang bestehen Interdentalbürsten aus drei Komponenten, die meist in von­einander unabhängigen Prozessen produziert werden: Der Grifffläche, einem Drahtgeflecht und den Filamenten. Die neue Technologie der Systempartner Engel, Hack und Hekuma macht erstmalig die Herstellung von Bürsten mit solch kleinen Seelen und einer Vielzahl feiner Borsten im Einkomponentenspritzguss möglich. Auch der Compound leistet hierzu einen Beitrag. Die Glasfaserlänge ist so eingestellt, dass die Fasern der Grifffläche und Seele Stabilität verleihen, aber nicht in die sehr filigranen Borstenbereiche gelangen.

Bei einem Gesamtschussgewicht von nur 1,93 g acht Kavitäten mit jeweils bis zu 500 Borsten vollständig zu füllen, stellt nicht nur an das Werkzeug, sondern auch an die Spritzgießmaschine extrem hohe Anforderungen. Die vollelektrische Antriebstechnik sorgt für höchste Präzision in den Maschinenbewegungen, und um zusätzlich Schwankungen in den Umgebungsbedingungen oder im Rohmaterial auszugleichen, kommen die iQ Produkte aus dem inject-4.0-Programm von Engel ins Spiel. Schuss für Schuss analysiert iQ weight control während des Einspritzens den Druckverlauf über der Schneckenposition und passt sowohl den Umschaltpunkt als auch das Einspritzprofil an die aktuellen Bedingungen an. Parallel dazu ermittelt iQ clamp control für jeden Schuss einzeln die Werkzeugatmung und passt die Schließkraft automatisch an. Als drittes Assistenzsystem im Bunde hält Engel e‑flomo die Temperierverhältnisse im Werkzeug konstant. Die dezentrale Intelligenz direkt an der Maschine garantiert in dieser Anwendung höchste Prozesskonstanz, vermeidet Ausschuss und sorgt damit für wettbewerbsfähige Stückkosten.

Das Einsatzpotenzial der neuen Technologie ist groß und reicht von Medizinanwendungen bis in den Kosmetikbereich. Außer Interdentalbürsten werden zum Beispiel auch Mascarabürsten in sehr hohen Stückzahlen und zu niedrigen Stückkosten benötigt.

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