Battenfeld Spritzgießtechnik: Vollelektrische Energieeffizienz und Präzision bis in den Milligramm-Bereich

Mit der EM 110/300 (Schließkraft 110 t) Unilog B6 zeigt die die Battenfeld Kunststoffmaschinen Gesellschaft m.b.H. (www.battenfeld-imt.com) auf der K 2007 die Leistungsfähigkeit der jüngsten Evolutionsstufe seiner bereits vor 15 Jahren eingeführten und auf der K 92 erstmals präsentierten Baureihe komplett servomotorisch angetriebener vollelektrischer Maschinen. Wesentliche Neuerungen der aktuellen Leistungsstufe betreffen insbesondere das Antriebskonzept, kombiniert mit einer schließseitig nochmals verbesserten, besonders sensiblen Werkzeugsicherung. Durch den hohen Wirkungsgrad der neuen Servomotoren und die Energierückspeisung in den Abbremsphasen konnte der ohnehin schon niedrige Energiebedarf der Maschine noch weiter gesenkt werden. Hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit und die durch Einzelantriebe aller Achsen bereits im Standard gegebene Möglichkeit für Parallelbewegungen macht die „Vollelektrische“ zu einer schnellen, mit Energie sparsam haushaltenden „Hochpräzisions-Spritzgießmaschine“. Geringe Lärmemission und die besondere Reinraumtauglichkeit – nicht zuletzt durch die Hydraulikölfreiheit – sind weitere Leistungsmerkmale der Battenfeld EM, die im Schließkraftbereich von 300 bis 1.800 kN verfügbar ist. Auf der K zeigt Battenfeld diesen Maschinentyp in der zusätzlichen Ausrüstung für die Verarbeitung von Flüssigsilikon (LSR Liquid Silicon Rubber). Hieraus entstehen mit einem Sechsfach-Werkzeug und in einer Zykluszeit von 25 s Baby-Trinksauger für Milchflaschen.

Ein weiteres Präzisions-Schwerpunktthema ist die Fertigung von Mikropräzisionsteilen, bei dem Battenfeld besonderes Know-how und langjährige Erfahrung besitzt, sowohl maschinentechnisch als auch konzeptionell. Auf einer Microsystem 50 (Schließkraft 50 kN) mit servoelektrischem Antrieb aller Bewegungsabläufe wird ein Elektronik-Mikrostecker aus Polyoxymethylen (POM) in einem Zweifach-Werkzeug voll automatisiert und in einer Zykluszeit von 5 s hergestellt. Das Werkzeug hierfür stammt von Microsystems UK Ltd, Warrington/Großbritannien, einem auf Mikropräzisionsformteile spezialisierten Werkzeugbau-Partner von Battenfeld. Die in Düsseldorf vorgeführte Anlage arbeitet mit einem neuen, weiterentwickelten Antrieb der Spritzeinheit mit deutlich erhöhter Dynamik beim Einspritzen, was sich positiv auf den Füllvorgang der Werkzeugkavitäten und damit die Formteilreproduzierbarkeit auswirkt. Gleichzeitig wurden die Bedienfreundlichkeit und die Regelbarkeit der Anlage weiter optimiert. Der Mikrostecker ist mit zwei Führungsstiften ausgestattet. Diese Stifte – 5 mm lang, 0,6 mm Durchmesser – werden ungeordnet zugeführt, von einem Scara-Roboter individuell aufgenommen und in eine Übergabestation positioniert. Hier übernimmt der speziell auf diese Mikrozelle zugeschnittene hochdynamische Linearroboter pro Zyklus vier Stifte und positioniert sie im Werkzeug (jeweils zwei pro Kavität).

Sowohl die Überwachung und Lageortung der lose zugeführten Metallstifte als auch die Überwachung der Positionierung im Werkzeug und die Vollständigkeitsprüfung der gespritzten Formteile übernimmt lückenlos ein in die Zelle integriertes Kamerasystem. Das Schussgewicht pro Ministecker beträgt lediglich 16 mg. Um solche geringen Bauteilgewichte mit hoher Präzision in Serie zu fertigen, wird im Microsystem 50 die mit einem Schneckenplastifiziersystem aufbereitete Schmelze mit einer Kolbenspritzeinheit ins Werkzeug eingespritzt. Entscheidend für das reproduzierbar exakte Ausformen der Mikro-Spritzlinge ist aber nicht nur die Konstanz des Einspritzvolumens, sondern insbesondere auch die Dynamik des Spritzaggregats beim
Beschleunigen, Einspritzen und Abbremsen, die ein genaues Regeln des Prozesses ermöglicht.

Bild: Die komplett servoelektrisch angetriebene Battenfeld Microsystem 50 (Schließkraft 50 kN) für den Mikropräzisionsspritzguss: Von der deutlich erhöhten Dynamik des neuen, weiterentwickelten Antriebs der Spritzeinheit profitiert nicht zuletzt die Reproduzierbarkeit der Mikroformteile in der Serienfertigung.

K 2007, Düsseldorf, 24.-31. Oktober 2007, Halle 16, Stand D22

Battenfeld Kunststoffmaschinen Ges.m.b.H., Kottingbrunn, Österreich

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