Mit dem DCIM-Verfahren von KraussMaffei hat der Spritzgießer das Compoundieren jetzt selbst in der Hand und kann eigene Rezepturen entwickeln, prüfen und schützen.
Die mechanischen Anforderungen an ein Bauteil ändern sich, neue Projekte werden vergeben. Immer stellt sich die Materialfrage. ZF Vigo, Vigo (Spanien), kann dafür ab sofort eigene Rezepturen entwickeln und produzieren – mit dem DCIM-Verfahren (Direct Compounding Injection Molding) von KraussMaffei, Müchen. Es macht den Prozess nun auch für kleine und mittlere Bauteilgewichte attraktiv. Die Ansprüche an Kunststoffverarbeiter hinsichtlich Transparenz und Rückverfolgbarkeit werden immer höher. Zeigt sich ein Bauteil im Gebrauch fehlerhaft, stellt sich schnell die Frage: Wer ist schuld? Herstellungsprozess oder Ausgangsmaterial?
Das Projektteam für die Directcompoundierung vor der Anlage bei ZF Vigo. (Foto: KraussMaffei)
Der DCIM-Einschneckenextruder ist platzsparend in Huckepack-Stellung auf einer hydraulischen Standard-Spritzgießmaschine (meist der GX-Baureihe) angebracht. Beide arbeiten im diskontinuierlichen Betrieb. Das bedeutet: Der Extruder stoppt jeweils automatisch, wenn das Schussvolumen für den nächsten Zyklus erreicht ist.
Achim Härtel, Core Engineer Plastics bei ZF, schätzt die energieeffizienten Vorteile von DCIM: „Der gesamte Prozess vollzieht sich in einer Wärme, denn die compoundierte Schmelze gelangt ohne Zwischenstopp oder Abkühlung in die Plastifizierung der Spritzgießmaschine. Auf diese Weise verringert sich der Polymerabbau, man spart Energiekosten und verringert seinen CO2-Abdruck.“
Auch Materialien mit mittlerer Viskosität sicher verarbeiten
Mit der DCIM-Technologie von KraussMaffei lassen sich auch Materialien mit mittlerer Viskosität verarbeiten, während Konzepte anderer Anbieter lediglich das Einbetten von Fasern in eine niedrigviskose Matrix vorsehen. Je höher die Viskosität, desto besser die mechanischen Eigenschaften der Bauteile, was vor allem für sicherheitsrelevante Produkte wie sie ZF Vigo fertigt, wichtig ist.
Für die perfekte Homogenisierung von Basispolymer, Faserzugabe, Additiven und Masterbatch sorgt die Schnecke des DCIM. Sie wurde eigens dafür entwickelt und verfügt mit 30L/D über ein ungewöhnlich großes Verhältnis von Länge zu Durchmesser (Standard-Spritzgießmaschinen liegen bei 17 bis 23).
Die compoundierte Schmelze gelangt direkt vom Einschneckenextruder in die Plastifizierung der Spritzgießmaschine, sodass der gesamte Prozess in einer Wärme erfolgt. (Foto: KraussMaffei)
Maximale Flexibilität und schneller ROI
Meist haben technische Teile, die für die Direktcompoundierung in Frage kommen, Zykluszeiten von 20 s und mehr. In diesen Fällen vollzieht sich die zusätzliche Materialaufbereitung vollkommen zykluszeitneutral. Die DCIM-Maschine lässt sich ohne größere Umbauarbeiten auch als Standard-Spritzgießmaschine verwenden, wenn kein Compound benötigt wird. Dadurch erhält der Kunststoffverarbeiter maximale Flexibilität – vor allem, weil sich der Investitions-Mehraufwand für DCIM innerhalb weniger Monate amortisiert.
Rezyklate und Biokunststoffe
„Besonders im Hinblick auf die Verarbeitung von Recyclingmaterial, Biokunststoffen und Naturfasern wird DCIM interessant werden“, glaubt Jacob Luis Lopez, Manufacturing Engineer Specialist bei ZF Vigo. Der Wettbewerb gerade im Automobilbereich, sei so hart geworden, dass man immer einen Schritt voraus sein müsse.
Die Hoheit über das verwendete Material zu erlangen, ist eine wertvolle Möglichkeit. Man kann so leichter die Verantwortung für das gesamte Produkt übernehmen und sich zudem einen Wettbewerbsvorteil schaffen, indem man selbst Rezepturen kreiert, prüft und schützt.
