San Polo di Piave/Italien, Oktober 2023 - Auf der Fakuma 2023, die vom 17. bis 21. Oktober in Friedrichshafen stattfindet, präsentiert Oerlikon HRSflow in Halle A1, Stand 1215 den Einsatz von Heißkanaltechnik für mehr Nachhaltigkeit und Effizienz beim Spritzgießen. Im Fokus stehen Anwendungen wie dünnwandige Verpackungen, Verschlüsse und medizintechnische Produkte, aber auch die Verarbeitung von Biopolymeren und kompostierbaren Compounds. Darüber hinaus konzentriert sich das Unternehmen auf zukunftsweisende Automobilanwendungen und das innovative FLEXflow-System, das speziell für anspruchsvolle Spritzgießaufgaben entwickelt wurde.

Etagenwerkzeug für dünnwandige Verpackungen
Das neue Etagenwerkzeugsystem von Oerlikon HRSflow wurde speziell für das zeit-, material- und energiesparende Spritzgießen dünnwandiger Verpackungen entwickelt und erfüllt die neuesten Anforderungen der Kreislaufwirtschaft. Dank seines innovativen, zum Patent angemeldeten Designs, das das System besonders montage- und wartungsfreundlich macht, kann es in Plug-and-Play-Lösungen integriert werden, die lange und kostspielige Stillstandzeiten vermeiden. Das Stapelprinzip erlaubt auch den Einbau in kleinere Spritzgießmaschinen und ermöglicht einen flexiblen Einsatz für unterschiedliche Anwendungen.

Das für hohe Fülldrücke ausgelegte System ist mit Düsen der neuen Xd-Serie ausgestattet, die für dünnwandige Verpackungsanwendungen entwickelt wurden und auf einer 220 mm dicken heißen Hälfte montiert sind. Dies ist eine hervorragende Lösung für eine kosteneffiziente Produktion, die langfristige Qualitätsstandards sichert. Ein von Oerlikon HRSflow entwickeltes Demonstrationswerkzeug, das mit diesem Etagenwerkzeugsystem ausgestattet ist, bietet Kunden die Möglichkeit, eine breite Palette von Polymeren zu testen, darunter auch biobasierte und kompostierbare Materialien.

Um seine Kompetenz im Bereich der Dünnwandverpackungen zu stärken, hat das Unternehmen zudem den Spritzgießmaschinenpark in seinem Technikum um eine neue Hybridmaschine ENGEL e-Speed 280 erweitert. Mit ihrem hohen Einspritzdruck (bis 2.600 bar) und der Hochgeschwindigkeits-Einspritzschnecke (bis 1.400 mm/s) eignet sie sich besonders für die Verarbeitung von R-PET sowie biobasierten und kompostierbaren Polymeren gemäß der neuen EU-Verordnung über Verpackungen und Verpackungsabfälle (PPWR).

Es ist dort auch möglich, die optimale Systemkonfiguration zu bestimmen und die Teilequalität für spezielle Anwendungen vorherzusagen, indem fortschrittliche Heißkanalsysteme auf speziellen Prototypwerkzeugen eingesetzt werden. Im Rahmen der Kundenbetreuung können Kunststoffmuster entsprechend Gewicht, Dicke und Geometrie der Kundenanwendung für eine erste Analyse zur Verfügung gestellt werden.

Multikavitätensysteme für Kappen und Verschlüsse
Das Multikavitätensystem für niedrige Schussgewichte, MULTIflow HRS, eignet sich für Verpackungen, Kappen und Verschlüsse sowie für medizintechnische Anwendungen. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören kurze Zykluszeiten, hohe Produktionsvolumina, die Verarbeitung von PCR-Compounds und Biopolymeren, schnelle Farbwechsel und hervorragende Oberflächen der Formteile.

Auf der Fakuma unterstreicht Oerlikon HRSflow seine Kompetenz und sein Know-how durch die Präsentation eines Multikavitätensystems für die Produktion von 72 Verschlüssen. Dieses ermöglicht dank der neuen Vf-Düsenserie sehr kurze Zykluszeiten von 2,2 s bis 3,5 s bei gleichzeitig maximaler Prozesssicherheit durch die präzise Steuerung und optimale Balancierung des Füllprozesses. Diese technische Lösung, die für kohlensäurehaltige und stille Getränke sowie für flüssige und pulverförmige Konzentrate gleichermaßen geeignet ist, erfüllt alle Anforderungen der neuen europäischen Einweg-Kunststoffrichtlinie, die den unverlierbaren (tethered) Verschluss für alle Getränkebehälter bis zu drei Litern Inhalt vorschreibt.

Die speziell für HDPE-Kappen und -Verschlüsse entwickelten Vf-Düsen der neuen Multikavitätenlinie von Oerlikon HRSflow eignen sich für Teilegewichte von 0,5 g bis 8 g und stehen für zuverlässig gleichbleibende Produktqualität, schnelle Farbwechsel und Anlagenwiederanläufe. Die spezielle Düsenspitze ermöglicht eine optimale Kontrolle im Anschnittbereich und verbessert die Zykluszeit. Zudem macht ihre separate Austauschbarkeit die Wartung besonders schnell und kostengünstig.

Rheologisch optimierte Heißkanalgeometrien erhöhen die Reaktivität und damit die Effizienz des Systems deutlich. Spezielle Einsätze minimieren die Farbwechselzeiten und halten die Ausschussrate niedrig, was zur Nachhaltigkeit der Produktion auch bei besonders kritischen Farben beiträgt.

Ein nachhaltiger Ansatz über die gesamte Lieferkette für umweltfreundliche Anwendungen
Ein Hauptziel von Oerlikon HRSflow ist die Entwicklung von Heißkanalsystemen, die speziell für nachhaltige Anwendungen ausgelegt sind und zu mehr Effizienz beim Spritzgießen beitragen. Die hohe Temperatur- und Scherempfindlichkeit von biobasierten und biologisch abbaubaren Polymeren sind dabei die Herausforderungen, wenn es darum geht, Materialschädigungen zu vermeiden und gleichzeitig kurze Zykluszeiten und eine gute Anschnittqualität zu erreichen. Darüber hinaus müssen Heißkanalsysteme für recycelte Compounds so ausgelegt sein, dass Schäden durch mögliche Verunreinigungen in der Schmelze und Schlierenbildung oder Fließlinien vermieden werden, die das kosmetische und funktionale Ergebnis gefährden könnten. Das zeigen ausgewählte Anwendungen, die Oerlikon HRSflow in Zusammenarbeit mit Kunden realisiert hat.

• Kunststoffrezyklat, neue Perspektiven. Der Kunststoffpalettenhersteller Ribawood und Oerlikon HRSflow haben gemeinsam eine Heißkanallösung für die Herstellung wiederverwendbarer und zu 100 % recycelbarer Paletten entwickelt.

Der Transport und die Lagerung von Produkten auf modernen Kunststoffpaletten wird in einem Sektor, der traditionell von Holzlösungen dominiert wird, immer beliebter. Kunststoffpaletten sind sicherer, sehr langlebig und recycelbar. Diese Eigenschaften entsprechen voll und ganz den Anforderungen der Zukunft, die immer mehr mit der Kreislaufwirtschaft verbunden sind. Da Nachhaltigkeit eine Priorität bleibt, wachsen die Herausforderungen für die Branche.

Der Kunststoffpalettenhersteller Ribawood hat in Zusammenarbeit mit Oerlikon HRSflow eine Heißkanallösung zur Herstellung von Leichtbaupaletten entwickelt, die vollständig aus Rezyklat bestehen. Die Schwierigkeiten reichten von Oberflächenfehlern bis hin zu schwerwiegenderen Problemen, die die Sicherheit und Funktion des Endprodukts sowie die Leistung des Heißkanalsystems beeinträchtigen konnten. Die größte Herausforderung war das Verstopfen der Heißkanalkanäle durch Fremdkörper im Recyclingmaterial.

Anwendungsbereich: Logistik & Umwelt
Artikelbezeichnung: Palette
Nenngewicht: 6900 g
Nominale Dicke: 3 mm
Material des Formteils: HDPE Mahlgut
Heißkanalsystem: 8-Düsen-System: Wa-Baureihe von Oerlikon HRSflow
Art der Einspritzung: Konischer Nadelverschluss

Rheologische Analyse
Im ersten Schritt galt es, das Verhalten des Kunststoffs in der Kavität zu verstehen. Die Komplexität der Verarbeitung von Rezyklat hängt in der Regel mit Fremdpartikeln zusammen, die zum Verstopfen der Heißkanäle führen können. Der Einsatz einer Software zur Durchführung einer rheologischen Analyse half dabei, den optimalen Einspritzdruck und die optimale Geschwindigkeit auf der Grundlage der besonderen Materialeigenschaften zu definieren.

Heißkanalsystem
Die technische Lösung war ein hydraulisches 8-fach-Heißkanalsystem mit einer konischen Nadelverschlussdüse (Baureihe Wa) von Oerlikon HRSflow. Mit einem Durchmesser von 14 mm und einer Heißkanalbohrung von 32 mm wurde besonderes Augenmerk auf die Angusskonfiguration gelegt, um das Problem des Verstopfens zu vermeiden. Darüber hinaus ermöglichte der niedrige Einspritzdruck in Kombination mit der niedrigen Geschwindigkeit eine bessere Kontrolle des Schmelzeflusses. Dadurch wurden Schlieren und Fließlinien vermieden, die das ästhetische und funktionale Ergebnis beeinträchtigen. Zudem wurde dadurch der Einsatz der LPIM-Technologie (Low Pressure Injection Molding) möglich, um die Produktionseffizienz zu maximieren. Auf diese Weise können die Systemwartung erheblich reduziert und dadurch lange und kostspielige Ausfallzeiten vermieden werden.

Dazu José Moreno, General Manager von Oerlikon HRSflow in Spanien: "Die Entwicklung und Produktion von Hochleistungs-Heißkanalsystemen für den Kunststoffspritzguss ist ein komplexer Prozess. Er erfordert ein hohes Maß an Fachwissen und die ständige Bereitschaft, sich neuen Herausforderungen zu stellen. Das gemeinsam mit Ribawood durchgeführte Projekt ist ein Beispiel für eine hervorragende Zusammenarbeit. Beide Parteien haben ihr Know-how eingebracht, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen: eine Palette, die zu 100 % wiederverwendbar und recycelbar ist und ein starkes Nachhaltigkeitsbewusstsein mit einer hohen Belastbarkeit verbindet.

Das fertige Produkt
Ribawood ist ein internationales Unternehmen mit Sitz in Saragossa, das seine Tätigkeit 1975 aufnahm. Diese konzentriert sich auf die Verarbeitung von Kunststoffen und die Extrusion von Woodstock^®-Platten, einem Kunststoff für den Automobilsektor, der ein Holzderivat enthält. Anfang der 2000er Jahre wurde die Produktion auf den Verpackungssektor ausgeweitet, indem Paletten, Kisten und Behälter aus recyceltem Kunststoff spritzgegossen wurden.

Mit einer Produktionskapazität von 2,5 Millionen Paletten pro Jahr ist Ribawood ein Pionier im Recycling und in der Lage, seine eigenen Paletten am Ende ihrer Lebensdauer zu recyceln. Die wachsende Nachfrage nach diesem Produkt in der Logistikwelt ist auf die lange Lebensdauer und die minimalen Umweltauswirkungen zurückzuführen, die es den Unternehmen ermöglichen, ihre Verpflichtung zur Abfallvermeidung einzuhalten.

Ribawood war auf der Suche nach einem Geschäftspartner, der in der Lage war, sich in seinen vielseitigen Produktionsprozess einzufügen. Mehrere Tests ergaben, dass die ausgewogene Heißkanallösung von Oerlikon HRSflow die hohe strukturelle Leistungsfähigkeit des gesamten Bauteils gewährleisten würde. Trotz der Verwendung von 100 % Recyclingmaterial würden keine inneren Spannungen auftreten.

• Nachhaltige Box: FLEXflow-Technologie für R-PET-Materialien

Das von Oerlikon HRSflow in Zusammenarbeit mit Pezzutti für den Getränke- und Haushaltsbereich entwickelte Spritzgießsystem für eine nachhaltige Aufbewahrungsbox weist eine für die Verarbeitung von R-PET-Material optimierte Angusskonfiguration auf. Es handelt sich um ein 8-fach Ga- und 4-fach Aa-Werkzeug der FLEXflow-Etagenbaureihe mit einem zylindrischen 8-fach Nadelverschluss vom Typ Ga, der die ästhetische Qualität des Behälters und des zugehörigen Deckels durch eine präzise Kühlung und Gestaltung des Anschnittbereichs gewährleistet.

Die Wanddicke der Teile beträgt 2,5 mm, das Gewicht des Behälters 330 g, was einem Materialeinsatz von 11 recycelten PET-Einwegflaschen entspricht. Zu den Highlights dieser neuen, nachhaltigen Anwendung gehören die optimale Balance der Teile und die gleichmäßige Kühlung, um den Verzug der Teile zu minimieren, was zu einer kürzeren Zykluszeit führt.

• Umweltfreundliches Set für den Hausgebrauch: Schale, Becher und Deckel

Ebenfalls für die Verarbeitung von R-PET ausgelegt sind die für Guzzini entwickelten Heißkanalsysteme zur Herstellung eines umweltfreundlichen Sets für den Hausgebrauch, das aus einer Schale, einem Becher und einem Deckel besteht. Die dafür ausgewählten Heißkanalsysteme von Oerlikon HRSflow sind mit Düsen der Serien Gs-My-Ms und zylindrischen Nadelverschlüssen ausgestattet, um eine hohe ästhetische Qualität und einen geringen Teileverzug sicherzustellen. Bei einer Wanddicke von 3 mm wiegt die Schale 450 g, der Becher 108 g und der Deckel 80 g, was einem Materialeinsatz von 13,5, beziehungsweise 3,3 sowie 2,4 recycelten PET-Einwegflaschen entspricht.

• Löffel aus 100 % biobasiertem Material

PLA ist das Material der Wahl für einen vollständig biobasierten Löffel für den Bereich Lebensmittel und Getränke. Er wiegt 1,32 g bei einer Dicke von nur 0,7 mm. Das Heißkanalsystem für diese Anwendung umfasst 48 Angüsse mit Düsen der Tp-Serie und zylindrischem Nadelverschluss. Dank der Verwendung eines biobasierten Materials ist diese Anwendung perfekt an die Anforderungen der Kreislaufwirtschaft angepasst. Ermöglicht wurde dies durch die Optimierung der Kanalabmessungen zur Optimierung der Schergeschwindigkeiten, um einen Materialabbau während des Hochgeschwindigkeitseinspritzens im Multikavitätensystem zu vermeiden, das auf maximale Produktionseffizienz ausgelegt ist.

FLEXflow für anspruchsvolle Automobil-Spritzgießaufgaben
Als gefragte Lösung für anspruchsvolle Spritzgießaufgaben präsentiert Oerlikon HRSflow seine FLEXflow-Technologie, die ein servoangetriebenes Nadelverschlusssystem mit einer flexibel programmierbaren Steuerung kombiniert. Diese Konfiguration ermöglicht das präzise und unabhängige Einstellen von Hub und Kraft bei der Positionierung jeder einzelnen Düse während der Öffnungs- und Schließphase von kaskadierenden Einspritzprozessen. Mögliche Anwendungen sind Zukunftstrends wie das Folienhinterspritzen, intelligente Automobiloberflächen und Beleuchtungen.

Ein auf der Fakuma vorgestelltes Beispiel ist eine smarte 2K-Rückwand, die aus einem PC+ABS-Rahmen besteht, der mit PMMA oder alternativ mit PC umspritzt wird. In der ersten Einspritzphase kommt ein hydraulisches 2-Düsen-System von Oerlikon HRSflow zum Einsatz, in der zweiten Phase eine Einzeldüse der Ga-Baureihe. Abschließend wird das Bauteil direkt im Werkzeug mit einer kapazitiven und ästhetischen Folie dekoriert. Die Umsetzung dieser komplexen Anforderungen erforderte exakte rheologische Berechnungen. Projektpartner von Oerlikon HRSflow waren Schöfer, LEONHARD KURZ und Röhm.

FLEXflow eignet sich auch für Familienwerkzeuge, die im Vergleich zum konventionellen sequenziellen Spritzgießen erhebliche Kosteneinsparungen ermöglichen. Ein Beispiel dafür ist der Einsatz eines 8-fach-Systems für eine Autotürverkleidung. Ausgestattet mit einem konischen Nadelverschluss der Ma-Baureihe werden drei verschiedene Kavitäten gleichzeitig gefüllt. Dank umfangreicher Strömungssimulationen, die bei Oerlikon HRSflow durchgeführt wurden, ist das System perfekt ausbalanciert und ermöglicht eine hohe Oberflächenqualität.

Auf Stand 7303 in Halle A7 zeigt KraussMaffei die Produktion eines Ablagegtrays aus glasfaserverstärktem PP für die Lkw-Innenausstattung, das in Zusammenarbeit mit Wirth realisiert wurde. Das Werkzeug ist mit einem Heißkanalsystem von Oerlikon HRSflow ausgestattet, das speziell für die Verarbeitung von verstärkten Materialien entwickelt wurde.

Über die Oerlikon-Division Polymer Processing Solutions (OPP)
Oerlikon ist ein führender Anbieter umfassender Anlagenlösungen für die Kunststoffverarbeitung und hochpräziser Komponenten für die Durchflussregelung. Die Division bietet Polykondensations- und Extrusionsanlagen, Lösungen für das Spinnen von Chemiefaserfilamenten, Texturiermaschinen, BCF- und Stapelfaseranlagen sowie Systeme für die Vliesstoffproduktion. Darüber hinaus entwickelt und produziert sie fortschrittliche und innovative Heißkanalsysteme und Multikavitätenlösungen für die Spritzgießindustrie. Die Heißkanallösungen von Oerlikon kommen in verschiedenen Branchen zum Einsatz, unter anderem in der Automobilindustrie, der Logistik, der Umwelttechnik, in industriellen Anwendungen, Konsumgütern, in der Kosmetik und Körperpflege sowie in der Medizintechnik. Darüber hinaus bietet Oerlikon kundenspezifische Zahnraddosierpumpen für die Textil-, Automobil-, Chemie-, Farb- und Lackindustrie. Die Engineering-Kompetenz von Oerlikon führt zu nachhaltigen und energieeffizienten Lösungen für die gesamte Wertschöpfungskette der Kunststoffverarbeitung mit einem Ansatz der Kreislaufwirtschaft.

Die Oerlikon Polymer Processing Solutions Division bedient Kunden über ihre Technologiemarken – Oerlikon Barmag, Oerlikon Neumag, Oerlikon Nonwoven und Oerlikon HRSflow – in rund 120 Ländern mit Produktions-, Verkaufs-, Vertriebs- und Serviceorganisationen.

Der Geschäftsbereich ist Teil des börsennotierten Oerlikon-Konzerns mit Hauptsitz in der Schweiz, der mehr als 12.100 Mitarbeiter beschäftigt und im Jahr 2022 einen Umsatz von CHF 2,9 Mrd. erzielte.

Weitere Informationen unter www.hrsflow.com

Weitere Informationen:
Grit Reifer
Marketing Manager Oerlikon HRSflow D-A-CH
HRSflow GmbH
Am Prime-Parc 2A, D-65479 Raunheim
Mobil: +49 160 7407058
Grit.reifer(at)oerlikon.com
www.oerlikon.com/hrsflow

Bitte senden Sie Belegexemplare an:
Dr.-Ing. Jörg Wolters
Konsens PR GmbH & Co. KG
Hans-Böckler-Str. 20
D-63811 Stockstadt, Germany
Tel: +49 (0) 6027 / 99005 13
mail(at)konsens.de
www.konsens.de