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Engel Austria

Kürzere Zykluszeiten beim Spritzgießen dickwandiger Medical-Gehäuse

| Redakteur: Alexander Stark

Mit dem Ziel, die Zykluszeit weiter zu reduzieren, hat Engel Austria den Spritzgießprozess für die Herstellung von Gehäuseteilen für medizinische Devices in zwei Komponenten aufgesplittet. Neben einer Steigerung der Fertigungseffizienz bietet diese Lösung auch die Möglichkeit, Sichtfenster direkt im Spritzguss zu integrieren. Zu sehen ist diese Anwendung am Messestand des Unternehmens auf der K 2019.

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Im Zwei-Komponentenprozess gefertigt, benötigen die Gehäuseteile für medizinische Devices eine deutlich kürzere Zykluszeit.
Im Zwei-Komponentenprozess gefertigt, benötigen die Gehäuseteile für medizinische Devices eine deutlich kürzere Zykluszeit.
(Bild: Engel)
  • Zwei-Komponentenprozess zur schnelleren Herstellung von dickwandigen Gehäusen
  • Zwei Schichten in unterschiedlichen Einfärbungen realisieren
  • Servo-elektrische Werkzeuge für die ölfreie Produktion

Der kritische Punkt bei der Herstellung von Gehäuseteilen im Spritzgussverfahren ist laut Prof. Dr. Georg Steinbichler die Kühlzeit. Der Leiter Forschung und Entwicklung Technologien von Engel Austria begründet dies damit, dass die Wanddicke aus Stabilitätsgründen nicht reduziert werden kann und somit für die herkömmliche Einkomponenten-Herstellung keinen Spielraum lasse, die Zykluszeit zu verkürzen. Im Zwei-Komponentenprozess dagegen ist es möglich, zwei Mal eine dünne Schicht zu spritzen, die jeweils schnell abkühlt. Da beide Spritzgießschritte zeitgleich stattfinden, erhöht sich in Summe die Fertigungseffizienz, so Steinbichler.

Auf der K 2019 zeigt das Unternehmen eine vollelektrische e-motion 310H/170W/160 combi Spritzgießmaschine in Reinraumausführung mit einem 8-fach-Werkzeug in Vario-Spinstack-Technologie von Hack Formenbau. Dieses besitzt eine vertikale Indexwelle mit vier Positionen. In der ersten wird der Basiskörper aus einem transparenten Polypropylen von Borealis gespritzt, die zweite Position dient dem Kühlen, in der dritten Position wird der Vorspritzling mit einer zweiten Schicht Polypropylen – grün eingefärbt – überzogen, und in der vierten Position erfolgt die Entnahme durch einen Roboter vom Typ viper 20 speed. Der Linearroboter entnimmt die acht Gehäuseteile von oben aus dem geschlossenen Werkzeug, was einen zusätzlichen Beitrag zu der sehr kurzen Zykluszeit leistet. Ein weiterer Vorteil des Zwei-Komponenten-Prozesses ist, dass in das an sich undurchsichtige Gehäuse direkt im Spritzguss ein Sichtfenster integriert werden kann.

Neue Software ebnet servo-elektrischen Werkzeugen den Weg

Das Zwei-Komponenten-Präzisionswerkzeug arbeitet vollständig servo-elektrisch, wobei erstmalig eine von Engel entwickelte Software zum Einsatz kommt. Diese sorgt dafür, dass sich zum Beispiel die servo-elektrischen Bewegungen von Kernzügen genauso steuern lassen wie hydraulische. Durch die Software spielt es für den Maschinenbediener keine Rolle, ob das Werkzeug hydraulisch oder servo-elektrisch betrieben wird. Der Anwender kann ohne Zusatzqualifikationen die servo-elektrischen Bewegungen selbst programmieren. Servoelektrische Werkzeuge sind in vielen Anwendungen präziser und ermöglichen in Verbindung mit vollelektrischen Spritzgießmaschinen eine komplett ölfreie Produktion.

Eine weitere Weltpremiere ist die Engel compact cell, die den wesentlichen Beitrag zum kompakten Aufbau der Fertigungszelle leistet. Für den vollständig automatisierten Betrieb umfasst sie den Boxenwechsler, in den der viper speed die Bauteile ablegt. Die compact cell umschließt alle Automatisierungskomponenten und ist dabei deutlich schmaler als eine Standard-Schutzumwehrung. Beim Öffnen der Maschine wird der Boxenwechsler automatisch zur Seite geschoben, um mit nur einem Handgriff in kürzester Zeit freien Zugang zum Werkzeug zu erhalten. Die compact cell spart nicht nur Platz, sondern steigert auch die Flexibilität. Außer dem Boxenwechsler kann sie weitere Automatisierungseinheiten wie ein Trayserver umwehren. Ihr standardisierter Aufbau macht die Integration zusätzlicher Komponenten besonders einfach und erlaubt bei einem Produktwechsel ein schnelles Umrüsten der Anlage.

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