Mit weniger Energie zum Spritzgussteil im XXL-Format

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Conductix-Wampfler GmbH

Weil Technology GmbH

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

SBT Stanzbiegetechnik GmbH

Ettlinger Kunststoffmaschinen GmbH

Ein konkretes Anwendungsbeispiel bezieht sich auf eine Maschine vom Typ Ettlinger srm 2000/130 mit einer Schließkraft von 2000 t und einer Spritzkapazität (Speichervolumen) von 130.000 cm³ (Bild 3). Sie ist zur Herstellung großvolumiger Formteile mit großen Wandstärken ausgelegt worden, wie etwa Gehäusekomponenten oder Rohrfittings aus hochviskosem Polyethylen des Typs PE 80-100 mit einem Melt Flow Index (MFI) von 0,2 bis 0,9 g/10 min und einem Stückgewicht von 50 bis 90 kg.

Der eingesetzte Extruder arbeitet mit einer Hochleistungs-Barriereschnecke von vergleichsweise geringem Durchmesser von 70 mm. Er erreicht bei PE 100 eine Plastifizierleistung von maximal 150 g/s. So steht das maximale Schussgewicht von 90 kg nach 10 min bereit.

Zweiplatten-Schließeinheit senkt Energieverbrauch zusätzlich

Da bei diesem Beispiel die Plastifizierzeiten bei 5,5 bis 6 min liegen, die Kühlzeiten aber zwischen 40 und 60 min beanspruchen, ist im Zyklus ausreichende Flexibilität für einen sequenziellen Zyklusablauf vorhanden. Es gibt keine Notwendigkeit für parallel ablaufende Maschinenbewegungen. Deshalb konnte eine Maschine mit einem 1-Pumpen-System gebaut werden (Bild 4).

Eingesetzt wird eine druck- und mengengeregelte Verstellpumpe, die im Aussetzbetrieb mit Sanftanlauf betrieben wird. Die Pumpe wird nach dem Einspritzen, Nachdrücken und folgenden Plastifizieren abgeschaltet und steht dann bis zum Ende der Kühlzeit still. Da während dieser 20 bis 30 min Wartezeit die Temperatur der Schmelze im Schmelzespeicher homogen wird, bietet dieses Konzept die besten Voraussetzungen für das energiesparende Einspritzen mittels Kolbenaggregat.

Die Summe aller Einzeleffekte führt, verglichen mit einer konventionellen Schneckenkolben-Spritzgießmaschine, zu einem deutlich niedrigeren spezifischen Energieverbrauch pro plastifiziertem Kilogramm Kunststoff. Messungen haben gezeigt, dass im konkreten Fall eine spezifische Plastifizierenergie von deutlich unter 1 kWh pro Kilo Material erreichbar ist und damit im Idealfall rund 40 % weniger Energie benötigt werden als auf einer Schneckenkolbenmaschine.

Maschine kommt geringer Ölmenge aus

Die Ettlinger-Zweiplatten-Schließeinheiten sind kompakt ausgeführt und tragen durch ihre Detailkonzeption zusätzlich zur Sparsamkeit bei. So bewegt sich die Aufspannplatte über einen Fahrschlitten auf Leichtlaufrollenführungen auf dem Basisrahmen. Die Verfahrbewegungen werden durch zwei diagonal positionierte Hydraulikzylinder angetrieben.

In der Schließposition werden die in der festen Aufspannplatte fixierten Holme über je eine Segmentkupplung in der beweglichen Platte, die in die Segmentenden der Holme eingreifen, gekuppelt. Im Sinne der Energieeffizienz wurde für die Bewegung der Schließeinheit darauf geachtet, mit möglichst geringer Ölmenge auszukommen.

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