Mit RotaricE² werden dank der translatorischen Verdeckelung von Verschlusskappen im Werkzeug alle Produktionsfaktoren positiv beeinflusst, das spart den Einsatz von zwei Spritzgießwerkzeugen und -maschinen sowie eine Montagelinie zum Zusammenbau der Einzelteile inklusive Produktionsfläche.
Die Kombination von 2-Komponenten- sowie Servotechnik und finaler Montage des Bauteils auf engstem Bauraum stellt die Braunform GmbH, Bahlingen, auf der K 2022 in einem gemeinsamen Projekt mit den Partnern Arburg, Ewikon, Agathon, iQtemp, Kistler, Meusburger, Oerlikon Balzers und Uddeholm vor. Im Fokus stehen die Senkung der Kosten (Total Cost of Ownership) bei gleichzeitiger Steigerung der Produktionseffizienz. Bei der Technologie RotaricE² geht es darum, mithilfe der translatorischen Verdeckelung von Verschlusskappen im Werkzeug, alle Produktionsfaktoren positiv zu beeinflussen. Das Werkzeugkonzept ermöglicht es, die sichere Produktion über Prozess- anstatt über Qualitätskontrolle zu gewährleisten.
Die patentierte Innovation RotaricE² hat im Produktionsprozess zu einer Einsparung von über 45 Prozent geführt. Die Technik spart aber nicht nur Zeit und Finanzmittel, sondern vor allem auch den Einsatz von zwei Spritzgießwerkzeugen und -maschinen sowie einer Montagelinie zum Zusammenbau der Einzelteile inklusive Produktionsfläche. Um etwa eine Verdeckelung bei einer Mehrkomponenten Anwendung in nur einem Arbeitsschritt auf engstem Raum zu realisieren, entwickelte Braunform die Umlenkung einer Drehbewegung in eine Translationsbewegung innerhalb eines Werkzeuges.
Die servoelektrischen, rotatorischen Antriebe bewegen sich in der Form schnell, schonend und verschleißerkennend. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, da sie eine kompakte radiale Anordnung von Formnestern mit Schiebern oder Verdecklern um ein Anguss- oder vorzugsweise ein Sidegate-System ermöglicht. Dies resultiert in einer Senkung an Kosten- und Ressourcenverbrauch und gleichzeitig einem Gewinn an integrativer Fertigungstiefe in nur einem Werkzeug.
4+4-fach Spritzgießwerkzeug für Luer-Connector, eine Verschlusskappe aus dem Pharmabereich. (Foto: Braunform)
Während der gesamten Messezeit wird ein Beispiel dieses Werkzeugprinzips auf dem Stand von Arburg zu sehen sein. Auf einer Allrounder More wird der 2-Komponenten Luer-Connector mit all-in-one-Funktionen mit kleinen Abmessungen mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Länge von 11 mm gefertigt. Die Besonderheit des Werkzeuges liegt in der Kombination der Verdeckelungsfunktion und der Ausschraubfunktion des Luer-Lock-Gewindes in einem Mehrkomponenten-Sidegate-Werkzeug.
Die kompakte Bauweise erlaubt eine hohe Kavitäten-Anzahl bei kleiner Werkzeuggröße. So dient das 4+4-fach Messewerkzeug als Basis für ein kompaktes Serienwerkzeug in Modulbauweise von bis zu 64+64-fach. Eine außergewöhnliche Herausforderung stellt das kleine Schussgewicht der 2. Komponente dar: Bei 0,05 g der TPE-Komponente muss das Spritzaggregat ebenso wie das Heißkanalsystem von Ewikon sehr präzise ausgelegt sein. Besonderes Augenmerk bei der Entwicklung des Werkzeuges wurde auf die Modulbauweise gelegt, diese sind einzeln zentriert und leicht zugänglich.
Ein weiterer Pluspunkt ist die reinraumtaugliche Ausführung des Werkzeuges. Das seit 2010 bewährte Braunform Med-Mold-Konzept steht für den sicheren Einsatz der Spritzgießwerkzeuge in Reinräumen. Neben elektrischen Antrieben und korrosionsbeständigen Stählen gewährleistet eine fettarme Schmierung durch Anwendung von Beschichtungen von Oerlikon Balzers sowie Wälzzentrierungen von Agathon einen zuverlässigen Reinraumbetrieb. Zudem sorgen diffusionsgeschweißte Einsätze von IQtemp für eine konturnahe Kühlung der düsenseitigen Formeinsätze.
In der Auswerferseite sind gleich sechs Funktionen auf kleinstem Raum integriert: Im Einzelnen sind dies die Core-back-Funktion, zwei Schieber pro Nest, das Anheben des Deckels mittels eines Lifters, das translatorische Verdeckeln der Verschlüsse, das Ausschrauben sowie das finale Auswerfen. Die 2. Komponente wird mittels des Core-Back-Systems geformt, deshalb ist kein Umsetzen des Artikels erforderlich. Schieber, die bei der Werkzeugöffnung über Zug-/Druckstücke betätigt werden, entformen die Schnapphaken für den Deckel.
Ein Lifter hebt den Deckel aus dem Formnest heraus an, damit anschließend mithilfe der patentierten in-mold-Verdeckelung die Verdeckelung des Verschlusses noch im Werkzeug erfolgen kann. Zuletzt wird das Luer-Gewinde durch eine dünne Ausschraubhülse abgebildet und entformt. Die endgültige Entformung des fertig montierten Produktes erfolgt über einen filigranen Rohrauswerfer mit 0,6 mm Wandstärke. Die vier Hauptbewegungen Core-Back, Lifter, in-mold-Verdeckelung und Ausschrauben werden über Servo-Motoren von AMK gesteuert. Das Ausstoßen erfolgt über den Maschinenausstoßer.
Mittels zwei indirekten Drucksensoren pro Formnest, die Kistler entwickelt hat, findet die Prozessüberwachung statt, wobei fehlerhafte Teile erkannt und vom Handlingsystem aussortiert werden. Zur Umsetzung des Gesamtprojektes hat der Heißkanalspezialist Ewikon die Heiße Seite mit einem Smart-Control System ausgestattet, um eine permanente Datenanalyse sowie Datenauswertung zu gewährleisten (Echtzeit Data-Mining). Ebenso beteiligt an der Realisierung des Werkzeuges war der Formenbau-Partner Meusburger. Er sorgte für die Platten und hochwertigen Normalien.
