Aktuelles / Entwicklungen - Maschinen und Anlagen

01.03.2018
Effiziente Spritzgießtechnik und Industrie 4.0-Lösungen

Mit Lösungen wie der FiberForm-Anlage GXW 450 und der vollelektrischen PX 51 für eine hochpräzise LSR-Verarbeitung bietet KraussMaffei neue Maschinen sowie Industrie 4.0-Lösungen.

Mit dem FiberForm-Verfahren hat KraussMaffei den thermoplastischen Leichtbau auf ein neues Leistungsniveau gebracht und erfolgreich in der Großserienfertigung etabliert. Jetzt wurde erstmalig eine FiberForm-Anwendung in Verbindung mit einer Wendeplattentechnik für das Mehrkomponenten-Spritzgießen auf einer GXW 450-2000/1400 realisiert. Durch diese Kombination lassen sich ganz neue optische und haptische Bauteileigenschaften von thermoplastischen Composites in einem Prozess realisieren. FiberForm kombiniert das Thermoformen von Organoblechen und das Spritzgießen in einem Prozess. Das Ergebnis sind besonders leichte und zugleich mit einem hohen Festigkeitsniveau versehene faserverstärkte Kunststoffbauteile, die vor allem im Fahrzeugbau eingesetzt werden. Intelligente Automationslösungen sowie eine dem Spritzgießprozess optimal angepasste Aufheiztechnologie unterstützen dabei die kurzen Zykluszeiten von unter 60 s. Silikone oder auch LSR (Liquid Silicone Rubber) sind auf dem Vormarsch. Vor allem die Medizintechnik und die Automobilbranche interessieren sich zunehmend für die herausragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften des Materials. Doch das Material ist extrem niedrigviskos, insbesondere das hochtransparente Silikon, und erfordert daher eine besonders hohe Präzision beim Einspritzen. Die PX 51-55 SilcoSet kombiniert daher die hydraulische Düsenanlagekraft mit einer elektrischen Einspritzeinheit. Das Ergebnis ist eine hohe Genauigkeit. Die Verbindung Maschine zu Werkzeug ist dicht, die Produktion ist leckagefrei. Spezielle Schneckenabdichtungen am Schaft unterstützen diesen Prozess. Die federbelastete Rückstromsperre der Schnecke garantiert zudem ein sicheres Schließverhalten bei der Verarbeitung des dünnflüssigen Materials. Die PX 51-55 SilcoSet gehört zu der neuen vollelektrischen Spritzgießmaschinen-Baureihe von KraussMaffei. Die PX-Baureihe vereint die Vorteile einer vollelektrischen Spritzgießmaschine mit maximaler Modularität. Die große Vielfalt und Flexibilität bietet nicht nur bei der Konfiguration der passenden Maschine, z.B. durch eine breite Auswahl an Schließen- und Spritzenkombinationen, sondern auch bei der Produktion oder in der Nachrüstung Vorteile. Unter dem Dachnamen von Plastics 4.0 bietet das Unternehmen Lösungen, mit denen Kunden ihre Produktivität und Effizienz nachhaltig steigern können. Diese vierte industrielle (R)Evolution wird die Arbeitswelt grundsätzlich verändern. Etwa indem intelligente Maschinen sich selbst optimieren und so stabile Prozesse bewirken. Dazu zählt z.B. die intelligente Maschinenfunktion APC plus (Adaptive Process Control) von KraussMaffei, mit der im Fertigungsprozess störende Schwankungen und Umwelteinflüsse schnell kompensiert werden können. Ein weiteres Produkt aus dem Plastics 4.0-Portfolio ist der DataXplorer. Das System liefert einen fast mikroskopischen Blick auf den Prozess und macht es so möglich, auf unklare Fehlerbilder zu reagieren. Je nach Ausstattung der Maschine zeichnet er bis zu 500 hochaufgelöste Signalverläufe auf, visualisiert sie und stellt sie zur Auswertung bereit.

KraussMaffei Group, FiberForm-Anlage GXW 450.
KraussMaffei Group, FiberForm-Anlage GXW 450.
27.02.2018
Nachhaltig wasserstrahlschneiden

Das STM OneClean-System mit dem Modul zur vollautomatischen Wiederaufbereitung von Abrasivsand macht Wasserstrahl-Schneidanlagen rentabler und nachhaltiger.

Wasserstrahl-Schneidanlagen benötigen für den laufenden Betrieb Wasser und Abrasivsand. Letzterer ist der größte variable Kostenfaktor beim Wasserstrahlschneiden und eine knappe Ressource. Mit dem OneClean wurde ein modulares System zur Schonung dieser natürlichen Ressource entwickelt. Das Abrasiv-Recycling-Modul des OneClean-Systems ermöglicht es, mehr als die Hälfte des Granatsandes für weitere Schneidaufträge zu recyceln. Das spart Beschaffungs-, Entsorgungs- und Transportkosten, die bei ca. 50 t Abrasiv-Verbrauch pro Jahr eine Amortisierung der Anschaffung innerhalb von ca. drei bis fünf Jahren möglich machen. Ein spezifischer Hydrofilter sondert über ein patentiertes Verfahren Grob- und Feinteile aus dem gebrauchten Abrasiv in den Auffangbehälter des Basismoduls ab, wobei zu grobe und zu feine Bestandteile ausgeschieden werden. Das Gebrauchtabrasiv wird energieeffizient getrocknet und automatisch mit neuem Abrasiv aus dem Abrasivbehälter vermischt, um eine stabil hohe Abrasivqualität zu gewährleisten. Mit diesem System sind je nach Qualität und Schneidgeschwindigkeit bis zu 55% des gebrauchten Abrasivs wiederverwendbar. Der benötigte Energieaufwand für die Wiederaufbereitung des Abrasivs ist mit 3 bis 6 kW gering. Das Abrasiv-Recycling ist eines von fünf zueinander in Beziehung stehenden Modulen des OneClean-Systems. Das STM OneClean-System ist für den ECONOVIUS 2018 nominiert, mit dem innovative Leistungen von KMU ausgezeichnet werden.

STM Waterjet GmbH Germany, OneClean.
STM Waterjet GmbH Germany, OneClean.
22.02.2018
Effiziente Batteriemontage

Mit einem breiten Spektrum an Dosieranwendungen bietet Nordson Sealant Equipment Verbesserungen, Effizienzsteigerungen und Lösungen für die Batteriemontage. Dazu zählen z.B. das Dosieren von Thermomanagementmaterialien, das Verkleben von Urethanen und Epoxydharzen sowie ökologische Verkapselungsmaterialien.

Die Verkürzung der Zykluszeit ist für Batteriehersteller ein wichtiges Ziel. Viele herkömmliche Mess-, Misch- und Dosiersysteme verwenden für den gesamten Prozess nur einen einzigen Dosierkopf. Anlagen von Nordson können für jedes einzelne Messsystem mehrere Dosierköpfe - in Konfigurationen von zwei oder mehr 1- oder 2K-Ventilen - enthalten, die unabhängig voneinander von einem einzigen Tropfendosiersystem betätigt werden können. Da bei diesem Verfahren für den Dosierauftrag nicht jedes Ventil gleichzeitig betätigt wird, reduziert sich die Anzahl der erforderlichen Roboterbewegungen erheblich, was zu einer Optimierung der Zykluszeit führt. Zusätzliche Bearbeitungszeit kann mit den speziellen Dosierventilkonstruktionen und anwendungsspezifischen Düsen und Nadeln eingespart werden, die es ermöglichen, Materialien an schwer zugänglichen Stellen von Batteriezellenmodulen zu dosieren. Diese Möglichkeiten machen Folgebearbeitungsprozesse wie das Bürsten überflüssig und verhindern, dass ein Batteriemodul befüllt werden muss, um sicherzustellen, dass Materialien aufgetragen werden können. Dadurch werden  Zykluszeit und Materialverschwendung weiter reduziert. Die Mess-, Ventil- und Versorgungssysteme umfassen alle Funktionen, die eine einfache Identifizierung von Verschleißteilen und Kits für einen schnellen Austausch und eine schnelle Reparatur unterstützen. So sind viele Dosierventile derart ausgelegt, dass sie ein schnelles Entfernen und einen direkten Austausch ermöglichen, wodurch Ausfallzeiten und Fehlerquellen reduziert werden. Gestützt auf die umfangreichen Erfahrungen im Bereich der abrasiven Rheologie von thermischen Lückenfüllmaterialien, wurden auch für den Flüssigkeitsweg speziell beschichtete Komponenten und langlebige kundenspezifische Dichtungs- und O-Ring-Materialien entwickelt, mit denen die Geräte länger betrieben werden können, bevor sie gewartet werden müssen. Optimierte Dosiersysteme ermöglichen es Batterieherstellern zudem, ihre Fertigungsfläche zu reduzieren und das Zellenlayout zu vereinfachen. So kann eine einzelne Fassentleerer-Versorgungsstation das Dosiermaterial für mehrere Tropfendosiersysteme bereitstellen, wodurch der Platzbedarf reduziert wird. Darüber hinaus können gewichtsreduzierte, anwendungsspezifische Tropfendosiersysteme für einen platzsparenden und kompakten Einsatz auf kleineren Robotern oder Portalsystemen montiert werde

Nordson Deutschland GmbH, Batteriemontage.
Nordson Deutschland GmbH, Batteriemontage.
13.02.2018
Kosten beim Spritzguss reduzieren

Die Autonomous Optimization, die in SIGMASOFT® Virtual Molding enthalten ist, findet das bestmögliche Werkzeugdesign zu den günstigsten Kosten. Die Technologie hilft nicht nur bei der Optimierung der Zykluszeit, sondern auch bei der Beantwortung weiterer Fragen zum Spritzgießprozess, wie der Minimierung von Bauteilverzug, Energiekosten oder Bauteilfehlern.

Schwierigkeiten in der Temperierung sind für 60% aller Qualitätsprobleme von Spritzgießbauteilen verantwortlich. Mit zunehmenden Druck hinsichtlich Bauteilkosten und Werkzeugentwicklungszeiten ist es unerlässlich geworden, bezahlbare, verlässliche und effiziente Werkzeuglösungen in kürzest möglicher Zeit zu finden. Die Autonomous Optimization Technologie als Teil der SIGMASOFT® Virtual Molding Software hilft Anwendern, die beste Lösung aus einer Vielzahl von möglichen Varianten für das Werkzeugdesign auszuwählen.

SIGMA Engineering GmbH, Autonomous Optimization.
SIGMA Engineering GmbH, Autonomous Optimization.
06.02.2018
Composites-Bauteile effizient herstellen

Speziell für die Herstellung von Composites-Bauteilen hat DOPAG Dosieranlagen entwickelt, die eine optimale Verarbeitung dieser anspruchsvollen Materialien ermöglichen und gleichzeitig dem Bedarf der steigenden Automatisierung gerecht werden. Diese werden auf  JEC World 2018 in Paris gezeigt.

Für die Herstellung von Faserverbundbauteilen in RTM-/RIM-, Pultrusions- und Winding-Prozessen hat DOPAG die Dosieranlagen eldomix und compomix im Programm. Beide Anlagen verarbeiten Materialien wie z.B. Polyurethan oder Epoxidharz prozesssicher. Die Zahnradpumpen-Technik sorgt dabei für eine exakte Dosierung. Dank umfangreicher Konfigurationsmöglichkeiten können die Anlagen bei verschiedensten Anwendungen in allen Leichtbau-Branchen problemlos zum Einsatz kommen. Überwiegend im Flugzeugbau kommt das DOPAG-Dosiersystem coredis zum Einsatz. Es befüllt Sandwichplatten mit Wabenkern, sog. Honeycomb-Paneele, gleichmäßig mit Materialien geringer Dichte. Damit werden die offenen Kanten der Paneele ausreichend stabil gegen äußere Umgebungseinflüsse geschützt. Zudem können so die Bereiche der Honeycomb-Struktur verstärkt werden, die nachfolgend spanend bearbeitet werden, um z.B. Inserts wie Türscharniere aufzunehmen. Derartige Honeycomb-Paneele kommen vor allem im Schiffbau oder im Luftfahrtinterieur in Toiletten- und Seitenwänden, Küchenaufbauten und Bodenplatten zum Einsatz.

DOPAG, JEC World.
DOPAG, JEC World.
31.01.2018
Auf Details kommt es an

Die neu entwickelte STM JET Hochdruckpumpe 4200.45 mit einem max. Betriebsdruck von 4.000 bar und einer Fördermenge von 4,6 l/min bietet mehr Leistung, weniger Verschleiß und hohe Energieeffizienz beim Wasserstrahlschneiden.

Eine Wasserstrahl-Schneidanlage ist nur so gut wie ihre Hochdruckpumpe. Deshalb hat STM eine Hochdruckpumpe entwickelt, bei der Leistungsfähigkeit, Energieeffizienz und minimale Druckschwankungen im Fokus standen. Der Grundgedanke, Wasserstrahl-Schneidsysteme an die Anforderungen des Kunden organisch und modular anzupassen, um dadurch noch wirtschaftlicher und effizienter zu schneiden, lag auch dieser Entwicklung des Wasserstrahl-Schneidanlagen-Herstellers zugrunde. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf konstanten Druck für eine hohe Schnittqualität gelegt. Ein Upgrade in Sachen Funktionalität bietet die optional erhältliche PressureSaver® Druckabsenkung für individuelle Highspeed-Druckverstellung bei jedem einzelnen Anschuss. Mit einer Leistung von 45 kW für 0,40 mm Wasserdüsen bietet die neue Pumpe dank des XL-Druckübersetzers um bis zu 35% mehr Schneidleistung. Der längere Hub sorgt für 20 % weniger Doppelhübe und damit längere Standzeiten bei den Dichtungen und Rückschlagventilen, und das bei gleicher Schneidleistung. Das schont das gesamte Hochdrucksystem. Durch den per Frequenzumrichter angesteuerten Asynchronmotor benötigt die STM JET 4200.45 20% weniger Strom im Regelbetrieb und ist dadurch sparsamer als vergleichbare Aggregate. Ein geringer Haltestrom bei geschlossenem Schneidventil und nur 1,5-facher Anlaufstrom runden das Energieeffizienz-Paket ab. Die Ist-Druckanzeige sorgt für eine konstante Drucksteuerung, eine Druckverstellung ist stufenlos aus der STM SmartCut Wasserstrahl-Schneidsoftware möglich. Die Druckschwankungen liegen bei nur 50 Bar oder 1,25%, was nicht nur die Hochdruck-Komponenten schont, sondern auch die Schnittgeschwindigkeit um 10% erhöht. Zum Vergleich: Bei konventionellen Pumpen schwankt der Druck um 120 Bar oder 3%. In Sachen Funktionalität bietet die Hochdruckpumpe einige Features. Mit niedrigem Druck und hoher Literleistung sind Flächenabtrag und Gravur möglich. Die Pumpe eignet sich auch zum Suspensionsstrahlschneiden. Im Standard-Paket bereits enthalten ist eine Vordruckpumpe, ein Automatik-Stopp-Ventil, eine Ölfüllung, Spezialwerkzeug und ein Ersatzteilpaket. Für Profi-Anwender gibt es optional die PressureSave® Druckabsenkung. Mit dieser individuellen Highspeed-Druckverstellung kann nach jedem Anschuss sofort von Nieder- auf Hochdruck gewechselt werden.

STM Stein-Moser GmbH, JET Hochdruckpumpe 4200.45.
STM Stein-Moser GmbH, JET Hochdruckpumpe 4200.45.
12.01.2018
Noch effizienter Wasserstrahlschneiden

Neuentwicklungen bei STM sind u.a. das OneClean Abrasiv-Recycling-Modul und die STM Jet Hochdruckpumpe 4200.45. – zwei Lösungen, die das Wasserstrahlschneiden noch effektiver machen.

Das OneClean-System mit dem Abrasiv-Recycling-Modul wurde zur Schonung von Ressourcen entwickelt. Es bereitet u.a. den beim Wasserstrahlschneiden verwendeten Granatsand (Abrasiv) wieder auf, sodass mehr als 50% davon wiederverwendet werden können. Der benötigte Energieaufwand für die Wiederaufbereitung ist mit 3 - 6 kW minimal. Die Schnittqualität bleibt im Vergleich zum neuen Abrasiv gleich. Die STM JET Hochdruckpumpe 4200.45 und das 6-Achs-Modul für die STM SmartCut Wasserstrahl-Schneidsoftware bieten mehr Leistung, weniger Verschleiß, höhere Energieeffizienz, geringere Druckschwankungen und bessere Funktionalität. Eine weitere Neuerung ist das Add-on-Modul für die STM SmartCut 3D-6X-Software. Dieses bietet, durch die übersichtliche Integration der zuvor separierten Module für 2D-, 3D- oder Rohrkonturen, ein verbessertes User-Interface und – vor allem bei komplexen 3D-Konturen wichtig – eine Simulationsfunktion, mit der zeit- und vor allem kostenintensive Kollisionen vermieden werden.

12.01.2018
Drucken von viskosen Materialien und Pasten im 3D-Druck

Der 1K-Druckkopf vipro-HEAD von ViscoTec zum dreidimensionalen Drucken von 1K-Flüssigkeiten kann flexibel für verschiedenste Anwendungen eingesetzt werden – wie ein Video anschaulich zeigt.

Auch die Bandbreite an Materialien, die der vipro-HEAD dosieren kann, ist breit gefächert: Silikone, Acrylate oder Wachse, um nur einige Materialien zu nennen. Bei den Aushärteverfahren kann der 1K-Druckkopf zwischen verschiedenen Vorgängen, wie z.B. UV-, Luftfeuchtigkeit- oder Wärmeaushärtung, variieren.

Ein Video Link gibt einen guten Überblick über alle Eigenschaften, die der 1K-Druckkopf vipro-HEAD in sich vereint.

ViscoTec Pumpen- und Dosiertechnik GmbH, vipro-HEAD.
ViscoTec Pumpen- und Dosiertechnik GmbH, vipro-HEAD.
06.12.2017
Industrie 4.0 optimiert wasserstrahlschneiden

Mit Industrie 4.0 integrierten Wasserstrahl-Schneidsystemen in Kombination mit aktiver Applikationsberatung erleichtert STM Herstellern den Einstieg in eine intelligente, vollautomatisierte Produktion.

Die Digitalisierung stellt Unternehmen auch in der Fertigung vor Herausforderungen. Viele Unternehmen haben sich das Thema „IIoT“ – Industrial Internet of Things - auf die Fahnen geschrieben, doch ihnen fällt der Einstieg in diese neue Welt schwer. STM „IIoT“ ermöglicht mit einer Kombination aus Machine-to-Machine (M2M)-fähigen Hochleistungs-Systemen und ganzheitlicher Applikationsberatung den Einstieg auch für kleine und mittlere Betriebe. Die Anlagen sind bereits seit Jahren M2M-fähig und ermöglichen den Datenaustausch über alle aktuellen Schnittstellen. Dafür sorgt zum einen die SmartCut- Software, die einen komplexen Datenaustausch mit Arbeitsvorbereitung, CRM- und Prozessleitsystemen erlaubt. Zudem können die Anlagen an genormte Schnittstellen wie ProfiNET, ProfiBUS, UDP-Protokoll oder OPC-Server angebunden werden, um sie mit anderen Schneidmaschinen, Bestückungsautomaten oder Robotern zu vernetzen. Neben der technischen Flexibilität überwindet auch die produktive Flexibilität die Grenzen des bisher Möglichen.  Anders als bei Multi-Konzernen sind die Applikations-Ingenieure von STM darauf eingestellt, Kunden bei der Digitalisierung der Fertigung „an die Hand“ zu nehmen und interdisziplinär alle Möglichkeiten in puncto Datenaustausch und intelligente Datenverarbeitung auszuloten. Dazu werden die entscheidenden Parameter auf Basis von Effizienzstudien, Machbarkeits- sowie Kosten-/Nutzenanalysen erhoben, allen involvierten Abteilungen zugänglich gemacht und auf die Anlagenkonfiguration übertragen. So können künftig Faktoren wie Verschleiß, Energie- und Zeitaufwand automatisch antizipiert und optimiert werden.

27.11.2017
Neues Vakuumsystem für Abfüllung hochviskoser Medien

Mit der TAVA 200 F bietet Tartler die neuste Generation seiner Vakuumstationen für die Fassabfüllung ohne Lufteinschluss an und bietet erstmals eine branchenübergreifend einsetzbare Systemlösung, mit der sich viele verschiedene hochviskose und pastöse Medien prozesssicher in Deckelfässer abfüllen lassen.

Ob in der Kunststofftechnik, in der Klebstoff-Produktion oder bei der Herstellung von Dichtungs- und Spachtelmassen: In vielen Branchen werden hochviskose und pastöse Massen in Spannring-Deckelfässer „verpackt“, die dann oft als komplette Gebinde in die Förder-, Misch-,  Dosier- und Applikationsanlagen der Verarbeiter eingestellt werden. Haben sich aber bei der herstellerseitigen Befüllung des Fasses Luftkammern im Material gebildet, so kann diese Luft irgendwann im Verlauf des Entnahme-, Förder- und Dosierprozesses in die Dosierpumpe gelangen. Die Dosierung wird dann massiv gestört und nicht selten ist ein Abbruch des Verfahrens erforderlich. In diesem Fall muss das komplette System solange mit Material „gespült“ werden, bis es von Luftblasen befreit ist und wieder einwandfrei arbeitet. Dabei kommt es nicht nur zu einem größeren Materialverlust; mitunter fallen auch weitere Kosten an, da viele Teile als Ausschuss entsorgt werden müssen. Deshalb entwickelte man schon 2014 eine Lösung für die Materialentnahme mit Fassfolgeplatten-Pumpe. Dabei handelt es sich um ein Vakuum-Fasswechsel-System, bei dem die Luft zwischen der Materialoberfläche im Fass und der beweglichen Folgeplatte kontrolliert abgesaugt wird. Auf diese Weise wird Entlüftungsproblemen wirksam vorgebeugt und Fasswechsel lassen sich ohne Materialverlust und Spritzer durchführen – Prozess- und Arbeitssicherheit verbessern sich deutlich. Um der Lufteinschluss-Problematik nicht nur auf Anwenderseite entgegenzuwirken, sondern auch auf der Seite der Materialhersteller und -abfüller, hat man mit der Vakuum-Abfüllanlage TAVA 200 F eine kompakte halbautomatische Vakuumstation für die luftfreie Abfüllung von 200-Liter-Deckelfässern entwickelt. Sie besteht im Wesentlichen aus vier Komponenten: Einer Aufnahme zum Einspannen und Stabilisieren eines Fasses, einem speziellen Kombiaufsatz zur synchronisierten Vakuumerzeugung und Befüllung sowie einer Vakuumpumpe und einer Steuerung mit Touchscreen. Alle Komponenten sind platzsparend und gut zugänglich auf einem Sockel mit Fasszentrierplatte installiert. Die Beschickung der Station, das Positionieren des noch leeren Fasses auf der Zentrierplatte und das Schließen der Spannvorrichtung erfolgen manuell, während die Vakuumbeaufschlagung des Fasses und das nahezu gleichzeitige Einfüllen der pastösen Masse vollautomatisch ablaufen. Ein Fass ist nach einigen Minuten ohne Lufteinschlüsse befüllt und kann –  versiegelt mit einer Deckfolie – abtransportiert werden. Bei der Entwicklung wurden verschiedene Eventualitäten berücksichtigt. Nachdem das Vakuum im Fass aufgebaut ist, lässt sich z.B. die Material-Eintritts-Oberfläche über verschiedene Materialzuführungen (Lochplatten, Breitstrahl-Einlässe u.a.) anpassen. Auf diese Weise wird auftretende Luft aus dem Dosierprozess oder der Herstellung sofort entfernt, sobald die Förderung des Materials in das evakuierte Fass einsetzt. Darüber hinaus steht mit der kleineren TAVA 50 F auch eine Anlagenvariante für 50-Liter-Fässer zur Verfügung.

Tartler GmbH, TAVA 200 F.
Tartler GmbH, TAVA 200 F.
© ISGATEC GmbH 2019