Sumitomo (SHI) Demag: Große Einsparpotenziale durch Funktionsintegration

Der Nussknacker ist ein extrem leichtes Hybridbauteil, welches dank Funktionsintegration die notwendige Steifigkeit erhält um die hohen Kräfte beim Einsatz übertragen zu können.

Damit Kunststoffprodukte den steigenden Ansprüchen der Anwender gerecht werden, müssen sie laut Sumitomo (SHI) Demag nicht nur kosteneffizient in hoher Qualität zu produzieren sein, sondern auch verschiedene Funktionen in sich vereinen. Auf der Fakuma 2014 demonstriert das Unternehmen die Herstellung eines hybriden Bauteils in einer kompakten Fertigungszelle.

Von der Automobiltechnik bis hin zur Unterhaltungselektronik ist Funktionsintegration ein wichtiger Entwicklungsschwerpunkt. Durch die Zusammenführung verschiedener Funktionen in einem Bauteil erschließen sich Kunststoffprodukten immer anspruchsvollere Aufgabengebiete. Zudem werden die Erzeugnisse durch die Integration stetig leichter und tragen damit zu einem effizienten Umgang mit Ressourcen bei. Bei der Herstellung derartiger Produkte spielt die Spritzgießtechnik eine sehr wichtige Rolle. Nur durch hoch automatisierte und qualitativ hochwertige Produktionslösungen kann eine ressourcenschonende und kostengünstige Fertigung realisiert werden, so Sumitomo (SHI) Demag.

Funktionaler Leichtbau auf der Systec Servo
Bei vielen Kunststoffprodukten wird von den Kunden heute eine Kombination aus Leichtbau und Funktionsintegration gefordert. Beides zeigt Sumitomo (SHI) Demag auf einer Systec Servo 210-430 mit 2.100 kN Schließkraft, auf der hybride Bauteile aus Organoblechen, Metalleinlegern und Kunststoff produziert werden. Am Beispiel eines Nussknackers soll zusammen mit seinen Systempartner gezeigt werden, welches Potenzial in Funktionsintegration steckt.

Ein Organoblech wird in einer Fertigungszelle vorgewärmt und in das Spritzgießwerkzeug eingelegt. Die maschinenseitige Werkzeugbewegung formt das Blech in die gewünschte Geometrie. Anschließend wird das verformte Blech mit Polypropylen (PP) materialsparend und lastgerecht mit einer Wabenstruktur hinterspritzt. Parallel hierzu wird eine Metallspange in das Werkzeug eingelegt, die beim fertigen Nussknacker den richtigen Grip zum Knacken der Nuss gewährleistet. Die Komplettmontage erfolgt ebenfalls in der Fertigungszelle.
Das Ergebnis ist ein qualitativ hochwertiges und extrem leichtes Hybridbauteil, welches die notwendige Steifigkeit hat, um die hohen Kräfte übertragen zu können, die zur Erfüllung der angedachten Funktion notwendig sind. Durch die Kombination verschiedener Werkstoffe kann Material eingespart und ein Höchstmaß an Funktionsintegration realisiert werden.

Diese Technologie hat ihren Schwerpunkt in der Automobilindustrie. Hier geht es um Leichtbau, d.h. Substitution von Metall durch Kunststoff. Darüber hinaus gelingt es durch hybride Bauteile die Anzahl der Einzelkompontenten und Arbeitsschritte im Fahrzeug zu reduzieren und dabei die Prozesssicherheit zu erhöhen.

Gesteigerte Performance durch weiterentwickelte Maschinentechnik

Beim innovativen Antriebssystem activeDrive ermöglichen ein frequenzgeregelter Hochleistungsmotor in Verbindung mit einer Hydraulikpumpe eine höhere Geschwindigkeit und Energieeffizienz.

Sumitomo (SHI) Demag hat eine platzsparende, kompakte Fertigungszelle aufgebaut, Kernstück ist eine Systec Servo 210-430 mit 2.100 kN Schließkraft. Die Systec Servo-Maschinen sind serienmäßig mit dem Antriebssystem activeDrive ausgestattet, bei dem ein frequenzgeregelter Hochleistungsmotor in Verbindung mit einer Hydraulikpumpe eine höhere Geschwindigkeit und Energieeffizienz ermöglichen soll als bei vergleichbaren Maschinen. Das hybride Antriebskonzept lässt den Angaben zufolge nicht nur kurze Zykluszeiten und parallele Bewegungen zu, sondern spare im Betrieb auch bis zu 60 % Energie ein.

Alle Neuentwicklungen von Sumitomo (SHI) Demag werden mit sparsamen und leistungsfähigen hybriden Servoantrieben ausgestattet. Allen Maschinen der Baureihe El-Exis SP, Systec SP und Systec Servo steht zudem die activeMotionControl-Technologie im Standard zur Verfügung. Dieses Achsregelsystem erlaubt Parallelbewegungen mit nur einer Hydraulikpumpe ohne Beeinflussung der einzelnen Komponenten. Dadurch sollen mit activeMotionControl ausgestattete Maschinen eine höhere Einspritzdynamik bei gleichzeitig verkürzter Trockenlaufzeit erreichen. Das exakte Verfahren der Achsen vermeide ein Überschwingen und führe zu einer höheren Prozessgenauigkeit und kürzeren Zykluszeiten. Zudem sinke das Geräuschniveau im Betrieb ab.

Funktionsintegration bei Partnerständen
Das Thema Funktionsintegration betrifft auch weniger komplexe Anwendungen. Am Stand der Sepro Robotique GmbH, Dietzenbach, wird auf einer Systec multi 210-600h/200v von Sumitomo (SHI) Demag ein Eiskratzer im Zweikomponenten-Spritzgießverfahren hergestellt. Durch die gleichzeitige Fertigung des Grundkörpers und der Anti-Rutsch-Elemente am Haltegriff werde das Produkt material-, zeit- und kosteneffizient gefertigt.

Blue Competence kann mehr
Auf der Fakuma 2014 setzt der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. (VDMA) seine Blue Competence-Initiative fort. Ein Ziel der Initiative ist, den Energieverbrauch von Maschinen und Anlagen bis zum Jahr 2020 um mindestens 20 % zu senken. Als Mitglied der Allianz Blue Competence unterstützt Sumitomo (SHI) Demag die Ziele des VDMA und der Blue Competence-Initiative. Zur Fakuma 2014 steht das Thema Funktionsintegration unter dem Titel "Blue Competence kann mehr" im Mittelpunkt der Initiative. Durch die Integration verschiedener Produktionsschritte kann der Ressourceneinsatz für die Herstellung des Kunststoffprodukts reduziert werden. Ermöglicht werden kann dies aber nur durch intelligente Verbindung einzelner Verfahrensschritte und innovativer Maschinentechnik. Das Systec Servo Exponat soll dies anschaulich demonstrieren.

Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Schwaig

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