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Sumitomo (SHI) Demag

Alle Kavitäten sauber füllen

| Redakteur: Peter Reinhardt

Ein 32-fach-Werkzeug für medizinische Injektoren stellte die Elm-Plastic immer wieder vor große Herausforderungen: Ohne Qualitätseinbußen ließen sich nur maximal 24 Kavitäten füllen. Seit das Werkzeug auf einer elektrischen Spritzgießmaschine von Sumitomo (SHI) Demag mit der Funktion Active Flow Balance läuft, werden alle Kavitäten einwandfrei gefüllt.

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Problem-Werkzeug: Geschäftsführer Sascha Möhs (re.) zeigt Andreas Zwiener, Vertriebsingenieur bei Sumitomo (SHI) Demag, das 32-fach-Werkzeug, bei dem die Füllung aller Kavitäten auf elektrischen Maschinen in der Vergangenheit Sorgen bereitete.
Problem-Werkzeug: Geschäftsführer Sascha Möhs (re.) zeigt Andreas Zwiener, Vertriebsingenieur bei Sumitomo (SHI) Demag, das 32-fach-Werkzeug, bei dem die Füllung aller Kavitäten auf elektrischen Maschinen in der Vergangenheit Sorgen bereitete.
( Bild: Sumitomo (SHI) Demag )

Mehr als skeptisch war Sascha Möhs, Geschäftsführender Gesellschafter der Elm-Plastic GmbH, als ihm ein Vertriebsingenieur von Sumitomo (SHI) Demag eine Lösung für sein Problem mit der Füllung von Kavitäten in Aussicht stellte. Schließlich hatte er in der Vergangenheit schon vieles ausprobiert, um die Injektoren mit dem 32-fach-Werkzeug in hoher Qualität und gleichzeitig effizient herstellen zu können. Das Werkzeug mit 32 Kavitäten für 8 ml fassende Injektoren hatte der hauseigene Werkzeug- und Formenbau gebaut, um auf Dauer mehr Produkte in der gleichen Zeit ausbringen zu können. Doch das Werkzeug stellte die vorhandenen elektrischen Spritzgießmaschinen von Anfang an vor Herausforderungen.

32 Kavitäten, aber nur 24 werden voll gefüllt

Gerade mal 1 mm Wandstärke ist bei über 100 mm Fließweg vorgegeben, was dazu führte, dass sich die Kavitäten ungleichmäßig füllten. Wurde der Spritzdruck erhöht, kam es zu völlig inakzeptabler Gratbildung. Denn bereits kleinste Maßabweichungen können bei der automatisierten Weiterverarbeitung durch die Kunden Probleme bereiten, sodass im schlimmsten Fall deren Anlagen stillstehen. Behelfsmäßig wurden daher einige der 32 Kavitäten geschlossen, um eine gleichmäßigere Formfüllung zu erreichen. „Dies war auf Dauer natürlich nicht effizient, doch konnten wir so zumindest die Qualität sicherstellen“, erklärt Möhs.

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Alternativ wurde das Werkzeug daher auf alte hydraulische Maschinen gespannt. Hier stimmte die Qualität. Alle 32 Kavitäten waren stets gefüllt. „Aber“, erklärt Betriebsleiter Uwe Lehnert, „wir wollen alle vorhandenen, in die Jahre gekommenen hydraulischen Maschinen durch elektrische ersetzen.“ Schon seit mehr als zehn Jahren kauft das Unternehmen ausschließlich elektrische Spritzgießmaschinen, um kontrollierte Reinraumbedingungen für pharmazeutische Primärverpackungen zu bieten.

Da ausgerechnet die hydraulische 2.500-kN-Maschine, auf der das betreffende Pipettenwerkzeug problemlos lief, zunehmend technische Probleme bereitete, musste eine neue Lösung her. So traf es sich gut, dass Andreas Zwiener, Vertriebsingenieur bei Sumitomo (SHI) Demag, ohnehin bei dem Verpackungshersteller vorbeischaute und mit Active Flow Balance eine Funktion für die vollelektrischen Maschinen der Intelect-Baureihe vorstellte, die das gleichmäßige Füllen aller Formnester von Mehrkavitätenwerkzeugen sicherstellt (siehe Kasten). Möhs und Betriebsleiter Lehnert waren zwar skeptisch, wollten die Aussagen des Vertriebsingenieurs aber gerne überprüfen. Kurzerhand wurden Werkzeug und Material ins Technikum von Sumitomo (SHI) Demag in Wiehe geschickt. Als Möhs und Lehnert dort montagmorgens ankamen, hatten die Techniker von Sumitomo (SHI) Demag bereits alles vorbereitet.

Schon ein halber Tag im Technikum überzeugte voll

Auf einer vollelektrischen Intelect-Maschine wurden zunächst Versuche ohne Active Flow Balance gefahren – mit dem gleichen Resultat, das die Verantwortlichen von Elm-Plastic leider nur zu gut kannten: Die Kavitäten füllten sich ungleichmäßig, sodass einzelne Injektoren unvollständig produziert wurden oder aber sie kamen mit Grat aus der Maschine.

Ein großes Aha-Erlebnis stellte sich ein, als anschließend Active Flow Balance zugeschaltet wurde: „Bereits in der ersten Runde haben wir gesehen, dass alle 32 Bauteile nahezu perfekt sind“, freute sich Möhs. „Nach kleineren Optimierungen war die Sache für uns dann klar: Das ist die Lösung für unser Problem.“ Der ursprünglich zweite in Wiehe eingeplante Tag war gar nicht mehr nötig.

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Den Output um bis zu 50 Prozent steigern

Gemeinsam mit Zwiener entschieden sich Möhs und Lehnert für eine Intelect mit 2.200 kN Schließkraft. „Im Grunde ist weniger hier mehr. Wir brauchen keine höheren Schließkräfte für diese Produkte, denn Active Flow Balance sorgt dafür, dass alle Kavitäten gleichmäßig gefüllt werden und wir damit die Qualität garantieren können – bei zugleich 50 Prozent mehr Output gegenüber der Fertigung auf unseren elektrischen Spritzgießmaschinen eines anderen Fabrikats“, so Möhs.

Die Intelect 220 steht heute bei Elm-Plastic im zertifizierten Reinraum – und läuft nach Aussagen von Lehnert ohne Probleme. Eingebunden wurde sie auch gleich in das Betriebsdatenerfassungssystem (BDE), das dem Verpac-kungshersteller hohe Transparenz und Flexibilität in der Fertigung erlaubt.

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