Polymere Materialeffizienz Engel demonstriert die besonders kompakte Rezyklatverarbeitung

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Wie sich hohe Nachhaltigkeit, wirtschaftliche Produktion und platzsparende Anlagen kombinieren lassen, zeigt Engel auf der K 2025 für geschäumte technische Teile aus 100 Prozent „Post Consumer“-Rezyklat.

Im Mittelpunkt des K-2025-Auftritts von Engel steht eine vollektrische „e-mac 220“-Spritzgießmaschine, die auf vergleichsweise kleinem Raum dickwandige, stabile Kunststoffteile für die Bauindustrie fertigt, wodurch auch noch viel Gewicht eingespart werden kann. Das Ganze laufe energieeffizient, präzise geschäumt und vollautomatisiert ab. Das Herstellungsprinzip in dieser Produktionszelle richte sich besonders an robuste Leichtbaukomponenten, die beispielsweise für die Substitution von Beton bei Schächten genutzt werden.

Die Engel-Spritzgießmaschine und die Partnersysteme

Die vollelektrische „e-mac“-Spritzgießmaschine hat eine Schließkraft von 2.200 Kilonewton und nutzt die Foammelt-Technologie, um die besagten Bauteile mit Treibmittel zu schäumen. In Verbindung mit einer speziell entwickelten Additiv-Mischung entstehe so ein homogener, feinporig geschäumter Kern – also ein Bauteil mit relativ geringem Gewicht, das dennoch sehr stabil sei. Mithilfe der Engel-Spritzgießzelle ergibt sich in der gezeigten Anwendung mit einem Schussgewicht von 538 Gramm eine Gewichtseinsparung von rund 30 Prozent, wie es präziser heißt. Gleichzeitig konnte die Schlagfestigkeit des Bauteils um 10 Prozent gesteigert werden. Verarbeitet wird, wie gesagt, ein Post-Consumer-Rezyklat (PCR), das aus dem Gelben Sack stammt, von Prezero gesammelt und von Erema aufbereitet wurde. Für den Schäumprozess kommt eine von Moxietec entwickelte Additiv- und Treibmittelmischung zum Einsatz, die mit dem Vistamaxx-Additiv von Exxonmobil kombiniert ist. Dosiert wird mit einem gravimetrisch arbeitenden System von Movacolor. Die Moxietec-Formulierung verteile die Poren besonders homogen in der Schaumstruktur und sei damit speziell für dickwandige Bauteile geeignet, bei denen klassische physikalische Schäumverfahren an ihre Grenzen stoßen.

Wertvolle Unterstützung durch smarte Assistenten

Für eine homogene Schmelze sorgt eine Standardmischschnecke von Engel, die speziell für diese Art von Anwendungen ausgelegt und auf ein homogenes Mischverhalten optimiert ist. Auch kann die Kompressionsentlastung nach dem Dosieren vollständig entfallen, wodurch Einfallstellen und Lufteinzug am Bauteil zuverlässig verhindert werden. Möglich mache das eine ringartige Rückstromsperre mit neu entwickelter Geometrie. Bombiert ausgeführte Flügelflächen sorgen für ein noch reproduzierbareres und – in Kombination mit der Kurzhubausführung – deutlich schnelleres Schließverhalten. Die Plastifiziereinheit liefert mit „iQ melt control“ eine optimal aufbereitete Schmelze für geschäumte Rezyklate. Das digitale Assistenzsystem analysiert dazu den Plastifizierprozess während der Abmusterung und schlägt dann optimale Einstellparameter für Schneckendrehzahl, Gegendruck und Dosierweg vor. So unterstützt „iQ melt control“ die konstant hohe Bauteilqualität bei sehr hoher Materialeffizienz. Ein Kaltkanalsystem unterstützt das gewünschte Schäumverhalten zusätzlich.

Dickwandige Bauteile wollen pfiffig temperiert werden

Die Zykluszeit auf der vollelektrischen Engel-„e-mac“ liegt mit dem dazu verwendeten 2-fach-Werkzeug von Moxietec bei rund 120 Sekunden. Vor allem bei dickwandigen Bauteilen spiele auch die Werkzeugtemperierung eine entscheidende Rolle. Deshalb wird die neueste Generation der „e-temp“-Geräte dafür genutzt, mit nur 90 °C Wassertemperatur arbeitet, sodass auf eine separate Heißwasserverschlauchung verzichtet werden kann. Das digitalen Assistenzsystem „iQ flow control“ überwacht dabei das Temperierverhalten aktiv und regelt es dynamisch, wie Engel weiter ausführt. In Kombination mit den Temperiergeräten stelle man so sicher, dass Temperaturabweichungen sofort erkannt und automatisch ausgeglichen würden. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Abkühlung des gesamten Bauteils, wodurch ein Verzug minimiert und die Maßhaltigkeit verbessert werden. Das System trage auch wesentlich zur Prozessstabilität bei und reduziere wegen der guten Durchflussregelung den Energiebedarf. So sollen Einsparungen bis 85 Prozent im Rahmen der Temperierung winken.

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