Die duo 5500 combi M im Technikum des Maschinenbauers in St. Valentin gilt als die größte ihrer Art. Zur Temperierung der Spritzgießmaschine mit einer Schließkraft von 55.000 kN kommen 14 Temperiergeräte Thermo-5 von HB-Therm zum Einsatz.
Engel, Schwertberg (Österreich), ist weltweit mit 11 Technologiezentren und 22 Trainingszentren vertreten. Dort können Kunden die Engel-Technologien nutzen und kennenlernen. Sein Technikum in St. Valentin (Österreich) hat das Unternehmen kürzlich um die größte Technikumsmaschine weltweit erweitert. Die duo 5500 combi M beeindruckt mit einer Schließkraft von 55.000 kN und Abmessungen von 32 m Länge, 13 m Breite und 6,8 m Höhe. Sie ist speziell darauf ausgelegt, Kunststoffbauteile im Megamaßstab, etwa Leichtbaukomponenten für die Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie von bis zu 2,5 m Länge und 2,5 m Breite herzustellen.
Bei großflächigen Kunststoffbauteilen ist eine homogene Temperaturverteilung essenziell, um Verzug zu vermeiden und konstant hohe Teilequalität zu erzielen. An der duo 5500 combi M waren unter anderem ein hoher Durchfluss und hohe Temperaturen sowie die Langlebigkeit der Geräte gefordert. Im Rahmen des Projekts setzt Engel auf die Temperiertechnologie von HB-Therm, St. Gallen (Schweiz). Insgesamt 14 Temperiergeräte Thermo-5 Baugröße 4 übernehmen die präzise Energiezu- und -abfuhr. Dank drehzahlgeregelter Pumpen und der Integration über OPC-UA/Euromap 82.1 in die Engel-Steuerung CC300 gewährleistet dieses System eine bedarfsgerechte, energieeffiziente und prozessabhängige Temperierung. Auf der entsprechenden Bildschirmseite ist unter anderem eine Überwachung der Vorlauf-Temperatur, die Alarmmeldungen sowie der Durchfluss der Temperiergeräte implementiert.
Mit einer Schließkraft von 55.000 kN und Abmessungen von 32 m Länge, 13 m Breite und 6,8 m Höhe ist die duo 5500 combi M die größte Technikumsmaschine weltweit. (Foto: Engel)
Die 14 Temperiergeräte wurden platzsparend unter dem Maschinenpodest installiert, wobei hochwertige, stahlummantelte PTFE-Schläuche bei 180 °C/20 bar für geringe Wärmeverluste sorgen. Dank der werkzeugnahen Installation unter dem Podest werden Leitungslängen und damit Druck- sowie Wärmeverluste reduziert.
Technologievielfalt und neue Spritzgießmöglichkeiten
Bisher wurden große Kunststoffteile häufig mit alternativen Fertigungsverfahren außerhalb des Spritzgießens hergestellt. Mit der Verfügbarkeit einer Spritzgießmaschine dieser Größenordnung in einem Technikum eröffnen sich neue Perspektiven für die Teile- und Technologieentwicklung sowie für Abmusterungen unter realen Produktionsbedingungen.
Mit der Maschine lassen sich Kunststoffbauteile von bis zu 2,5 m Länge und 2,5 m Breite mit verschiedensten Engel-Technologien herstellen. (Foto: Engel)
Auf der Technikumsmaschine stehen Kunden folgende Technologien zur Verfügung:
- clearmelt – Überfluten von Sichtteilen mit PUR-Lackschicht
- foammelt – Schaumspritzgießen für Leichtbau und Verzugsminimierung
- organomelt – Verfahren mit Langglasfaser oder Tape-Verstärkung
- coinmelt – Spritzprägen
- optimelt – Qualitativ hochwertige, optische Bauteile aus transparenten Kunststoffen
- combimelt – Mehrfarben-Spritzgießen
- foilmelt – Hinterspritzen von dekorativen/funktionellen Folien
Ausgestattet mit drei Spritzeinheiten und Schneckendurchmessern von 150 mm, 170 mm und 190 mm deckt die duo 5500 combi M ein breites Spektrum an Schussgewichten von 1 bis 40 kg ab. Damit können sowohl filigrane Innenraumteile als auch massive Batteriewannen für Elektrofahrzeuge produziert werden. Die Aufspannplatte mit einem Maß von 3.500 x 3.500 mm erlaubt darüber hinaus den Einsatz hochkomplexer, mehrkavitätiger Werkzeuge mit einem Gesamtgewicht von bis zu 150 t.
Präzise Temperiertechnik
„Die präzise Temperierung großer Werkzeuge ist eine der größten Herausforderungen im Kunststoffspritzgießen. Deshalb setzt Engel in diesem Fall auf die Temperiertechnik von HB-Therm“, fasst Martin Holzer, Product Manager smart machine and temperature control bei Engel, die Projektkooperation zusammen. Jedes HB-Therm-Temperiergerät arbeitet mit drehzahlgeregelten Pumpen, die ihre Leistung je nach Wärmebedarf automatisch anpassen. „Die Integration in die Engel-Maschinensteuerung über OPC/UA erlaubt es, Temperaturprofile direkt in der Maschinensteuerung zu hinterlegen, wodurch ein nahtloser Soll-Ist-Abgleich in Echtzeit möglich ist“, so Holzer.
Insgesamt 14 Temperiergeräte Thermo-5 von HB-Therm übernehmen die präzise Energiezu- und -abfuhr für die Anlage. (Foto: Engel)
Digitale Vernetzung und Industrie-4.0-Module
Ein Alleinstellungsmerkmal der duo 5500 combi M ist ihre umfassende digitale Ausstattung sowie umfassende remote-Lösungen, die eine flexible Maschinenüberwachung und effizienten Support ermöglichen. E-connect.24 ermöglicht den weltweiten Fernzugriff auf die Steuerung. Techniker können Diagnose und Fehlersuche aus der Zentrale durchführen, während die Maschine weiterproduziert. Das e-connect-Portal liefert eine übersichtliche Dashboard-Ansicht aller relevanten Maschinendaten Laufzeiten, Stillstandsgründe, Energieverbräuche und Qualitätsparameter in Echtzeit.
Hinzu kommen Data-Science-Lösungen, etwa zu Predictive Maintenance, um Maschinenausfälle zu vermeiden, Wartungsintervalle zu optimieren und Produktionsausfälle zu reduzieren. Der iQ process observer nutzt KI, um Abweichungen im Spritzprozess zu erkennen und konkrete Handlungsempfehlungen auszugeben – von der Anpassung des Einspritzdrucks bis zur Veränderung der Temperaturprofile. Part finder nutzt KI zur automatischen Erkennung von Ersatzteilen und reduziert so den Suchaufwand und beschleunigt den Wartungsprozess, indem die richtigen Komponenten vorgeschlagen werden. Der e-connect.monitor setzt auf Ultraschall-Sensorik, um den Verschleiß der Plastifizierschnecke ohne Demontage zu bewerten. Algorithmen berechnen den aktuellen Zustand der Technik-Komponenten und ermöglichen so eine vorausschauende Wartungsplanung. Der digitale Zwilling VirtMould spiegelt alle Maschinen, Werkzeug und Prozessparameter in Echtzeit in einer virtuellen Umgebung und erlaubt so virtuelle Spritzprozesse, Optimierungen und Schulungen ohne Stillstand der realen Anlage.
Engel und HB-Therm pflegen seit 2019 eine enge und erfolgreiche Kooperation. Die Produkte für die Gesamtsysteme, die von Engel standardmäßig angeboten werden, sind die Temperiergeräte e-temp, der intelligente Temperierwasserverteiler e-flomo plus und das digitale Assistenzsystem iQ flow control. Dank dieser Temperiertechnik, die in die CC300-Maschinensteuerung integriert ist, können Anwender bis zu 80 % Energie einsparen.
