Netstal: ICM-Technologie im Dünnwandverpackungsmarkt - Spritzprägen im Etagenwerkzeug

Der im IML-Verfahren produzierte Margarinebecher wiegt 10,7g, er wird live auf der K 2016 produziert.

Anhand des von Netstal gemeinsam mit Systempartnern entwickelten Spritzprägens in Etagentechnik kann laut Unternehmen eine Stückkostenreduktion von bis zu zehn Prozent bei gleichzeitiger Steigerung der Teilequalität realisiert werden. Auf der K 2016 zeigt Netstal die innovative ICM-Technologie im Einsat.

Spritzprägen im Etagenwerkzeug etabliert sich im Verpackungsmarkt

Für das Spritzprägen im Etagenwerkzeug kommt eine modifizierte ELION 2800-2000 zum Einsatz.

Auf der K 2016 wird Netstal die ICM-Technologie anhand einer 15oz (425g) Margarineverpackung aus PP demonstrieren. Der Container, der lediglich 10,7 Gramm wiegt, wird mit 4+4 Kavitäten und einer Zykluszeit von 5 Sekunden auf einer ELION 2800-2000 hergestellt. Hinzu kommt eine ausgeklügelte Automationslösung für Entnahme und Einlage des In-Mold-Labels (IML). Nachdem erste Anlagen laut Anbieter bereits seit über einem Jahr prozesssicher produzieren, soll das Verfahren seine Serientauglichkeit bereits erfolgreich unter Beweis gestellt haben.

Weniger Material, geringere Stückkosten
Die Anforderungen hinsichtlich Leistung und Qualität an ein Produktionssystem werden im besonders wettbewerbsintensiven Markt für dünnwandige Verpackungslösungen immer anspruchsvoller. "Als Technologietreiber der Spritzgießbranche denkt Netstal seit jeher weit über die Maschinen hinaus. Dabei steht immer die Frage im Mittelpunkt, wie wir Anwendungsprozesse zum Wohle unserer Kunden noch weiter auf maximale Leistung, Qualität und Effizienz optimieren können", sagt Markus Dal Pian, Vice President Sales & Marketing und Leiter der Business Unit Packaging bei Netstal. "In der Schlussrechnung erwartet der Kunde eine hervorragend Qualität der produzierten Teile, möglichst geringe Stückkosten und optimierte Gesamtbetriebskosten der Anlage", ergänzt Dal Pian.

Der Einsatz eines Etagenwerkzeugs ermöglicht eine signifikante Steigerung der Produktivität - (Bild: Plastisud).

In einer exemplarischen Fertigung eines Joghurtbechers schlägt der Anschaffungspreis der Spritzgießmaschine den weiteren Netstal-Ausführungen zufolge mit lediglich vier Prozent bei der Berechnung der Stückkosten zu buche. Das Material dagegen hat demnach mit rund 60 Prozent einen enormen Einfluss auf die Kosten pro produzierte Einheit. Kommt ein IML-System hinzu, sinke der Maschinenanteil sogar weiter auf nur drei Prozent. "Vor diesem Hintergrund ist es für uns als Innovationsführer und Anbieter von Premium-Spritzgießmaschinen nur eine logische Konsequenz, dass wir bestehende Anwendungstechnologien mit der Zielsetzung weiterer Effizienzsteigerungen weiterentwickeln", sagt Dal Pian.

Höhere Wirtschaftlichkeit, gesteigerte Qualität
Netstal hat vor einigen Monaten gemeinsam mit Systempartnern das Spritzprägen in Etagentechnik vorgestellt. Der Spritzprägeprozess unterscheidet sich vom konventionellen Spritzgießen in der Methode, wie der während der Abkühlung der Schmelze in der Kavität entstehende Materialschwund, auch bezeichnet als "Shrinking Effect", kompensiert wird. Beim konventionellen Spritzgießen erfolgt dies während der Nachdruckphase durch Hineinpressen von zusätzlichem Material. Beim ICM-Verfahren hingegen wird der "Shrinking Effect" durch den eigentlichen Prägeprozess kompensiert, wodurch den Angaben nach eine Materialeinsparung von bis 20 Prozent realisiert wird. Aufgrund sehr geringer Einspritzzeitzeiten erfolgt die Befüllung der Kavitäten blitzschnell und äußerst gleichmäßig. Durch den geringeren Druck können unerwünschte Spannungen im Produkt verhindert werden. Im Vergleich zum konventionellen Spritzgießen ist die Druckverteilung in der Kavität extrem gleichmäßig, was zu einer spürbaren Verringerung von Verzug führt. Außerdem wird eine Verbesserung des Füllverhaltens bei sehr hohem Fließweg-/Wandstärkenverhältnis ermöglicht. Zusammengefasst können mit dem ICM-Verfahren signifikante Einsparungen bei Zykluszeiten, Material- und Energieverbrauch realisiert und zugleich die Qualität der produzierten Verpackungen gesteigert werden. Durch den Einsatz eines Etagenwerkzeuges kann darüber hinaus der Ausstoß signifikant erhöht werden. In der Vergleichsrechnung können mit diesem Verfahren den Angaben nach die Stückkosten um bis zu zehn Prozent reduziert werden.

Einsatz von ICM: Hohe Anforderung an Spritzgießmaschine und Prozesssteuerung
Maschine und Steuerung müssen sehr hohe Qualitätsanforderungen erfüllen, um ICM erfolgreich einsetzen zu können. Da Korrekturen der Füllung mittels Nachdruck nicht möglich sind ergeben sich sehr hohe Anforderungen an die Dosiergenauigkeit. Grundvoraussetzung zur perfekten Verteilung der Schmelze im ICM Verfahren ist eine sehr dynamisch und präzise arbeitende Schliesseinheit. Um das Prägen des Materials zu ermöglichen ist ein ultra-schnelles Einspritzen (>800mm/s) notwendig. Zur Erreichung genauer Reproduzierbarkeit ist ein hoch präzises und synchrones Zusammenspiel von Spritzaggregat und Schließeinheit unabdingbar. Das Einspritzen im geöffneten Zustand der Schließeinheit stellt besonders hohe Anforderungen an die Plattenparallelität und das Design des Kniehebels.

Weitere Informationen: www.netstal.com, www.kraussmaffeigroup.com

K 2016, 19.–26.10.2016, Düsseldorf, Halle 15, Stand B27/C24/C27/D24

Netstal-Maschinen AG, Näfels, Schweiz

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