Der Maschinenbauer demonstrierte kürzlich mit einer vollintegrierten Fertigungszelle die Produktion von dünnwandigen Joghurtbechern, die zu 30 % aus lebensmittelechtem rPET in Flaschenqualität bestehen. Herzstück der Produktionszelle ist eine vollelektrische Spritzgießmaschine e-motion 420.
Die Herstellung dünnwandiger Becher stellt hohe Anforderungen an die Maschinentechnik, insbesondere bei der Verarbeitung anspruchsvoller Materialien wie PET und rPET. Engel, Schwertberg, zeigte kürzlich eine Anwendung mit Lebensmittelkontakt, bei der 70 % PET-Neuware von Novapet und 30 % rPET-Regranulat von NGR mit Sitz im österreichischen Feldkirchen zum Einsatz kommen. NGR hat die rPET-Flakes mit einer Liquid-State-Polykondensation lebensmitteltauglich aufbereitet und granuliert. Polytainers, Toronto (Kanada), ist Spezialist für feste Verpackungen und für die Herstellung dieser Becher im Auftrag eines weltweit agierenden Brandowners verantwortlich.
In der vollelektrischen e-motion 420 werden in einer Zykluszeit von 5 s zwölf Becher mit einem Teilegewicht von jeweils 10 g hergestellt. Engel zeigt damit, dass es möglich ist, rPET auch im Hochleistungsbereich elektrisch zu verarbeiten.
Die dünnwandigen PET-Joghurtbecher mit 30 % rPET-Anteil in Flaschenqualität erfüllen bereits heute die Anforderungen der PPWR 2030. (Foto: Engel)
Das neu entwickelte Hochleistungs-Spritzaggregat 2465 erhöht mit 500 mm/s die Einspritzgeschwindigkeit um fast 67 % gegenüber Standardlösungen. Gleichzeitig wurde auch die Dynamik gesteigert. Dadurch wurde einerseits die Anwendung überhaupt erst elektrisch realisierbar und andererseits die Zykluszeit gesenkt. Ein Dosierantrieb mit 1 m/s Schneckenumfangsgeschwindigkeit und eine für PET optimierte Schnecke sorgen für die schonende Aufbereitung und eine homogene Schmelze im High-Performance-Bereich. Hinzu kommen eine verbesserte Zugänglichkeit für Wartung und Service.
Das neue digitale Assistenzsystem iQ weight control plus analysiert den Einspritzprozess auch bei diesen hohen Geschwindigkeiten in Echtzeit und passt Umschaltpunkt und Nachdruck bei jedem Schuss automatisch an – entweder geschwindigkeits- oder druckgeregelt nach der Eingabe von nur zwei Werten. Schwankungen im Schussgewicht werden auch bei engen Toleranzen ausgeglichen. Dies ist gerade bei der Verarbeitung im Spritzprägen von rPET wichtig für eine konstant hohe Bauteilqualität.
Mit der vollelektrischen e-motion 420 lassen sich anspruchsvolle Dünnwandanwendungen mit rPET realisieren. (Foto: Engel)
Engel zeigte die industrielle Applikation in Produktionsmaßstab gemeinsam mit Plastisud, Castelnaudary (Frankreich). Basis dafür ist ein 6+6-Etagenwerkzeug des Werkzeugbauunternehmens, das im Packagingbereich besonders mit Werkzeugen für das Dünnwandspritzgießen und rPET in Flaschenqualität unterwegs ist. Das eingesetzte Etagenwerkzeug spritzt synchron über einen erweiterten Heißkanal in die mittlere Werkzeugplatte ein.
Wichtig für die stabile und effiziente Produktion der PET-Becher ist die Prägetechnologie von Engel. Dabei wird in ein leicht geöffnetes Werkzeug eingespritzt, das sich während des Einspritzvorgangs schließt. Auf diese Weise werden notwendiger Spritzdruck und Einspritzgeschwindigkeit und damit die Scherung des Materials reduziert und das PET geschont. Erst damit wird diese Anwendung auf einer vollelektrischen Anlage erst möglich – gleichzeitig mit einer hohen Produktqualität mit gleichmäßigen, dünnwandigen Strukturen.
Zur Verkürzung der Zykluszeiten tragen bei der e-motion sowohl der leistungsstarke vollelektrische Antrieb als auch das digitale Assistenzsystem iQ motion control bei. Es optimiert die Bewegungsabläufe der Schließseite und reduziert die Trockenlaufzeit um bis zu 12 %. Damit trägt dieses digitale Assistenzsystem zur Wirtschaftlichkeit bei.
Die IML-Automatisierung von Pagés, Foncine-le-Haut (Frankreich), positioniert die Labels präzise in die Kavitäten, entnimmt die fertigen Becher, kontrolliert sie inline, trennt Ausschuss und verpackt die Produkte direkt in Kartons. Die IML-Etiketten NextCycle aus PET von MCC Verstraete, Maldegem (Belgien), lassen sich beim späteren Recycling durch einen Luftstrom leicht vom Artikel trennen, sodass ein sortenreines Rezyklat ohne Farbstoffe entsteht.
