Dünne Wände schnell, zuverlässig und präzise füllen – dafür zeigt der Schweizer Maschinenbauer eine IML-Systemlösung. Mit hoher Leistung und Dynamik beim Einspritzen entstehen im 3,8-s-Takt vier 1-Liter-Joghurt-Eimer mit 0,35 mm Wanddicke und nur 23 g Gewicht.
Im Zentrum steht die für Verpackungsanwendungen optimierte 5.500-kN-Spritzgießmaschine Elios 5500 PAC, die eine hohe Energieeffizienz mit Präzision und Prozesskonstanz kombiniert.
Kunststoffbecher mit IML (Inmould Labeling) sind seit vielen Jahren eine gängige und weit verbreitete Verpackungsform für Joghurtprodukte mit einem gewünschten Füllvolumen von 1 Liter. Diese Verpackungstechnologie bietet gegenüber anderen Materialien Vorteile wie eine hochwertige Optik, verbesserte Recyclingfähigkeit, hohe Materialeffizienz und eine reduzierte CO2-Bilanz. Netstal nahm seit dem Aufkommen der IML-Technologie eine Pionierrolle ein und hat in den vergangenen Jahrzehnten die Entwicklung in diesem Segment mitgeprägt. Seit jeher steht bei Netstal die Optimierung der Verpackungseffizienz im Fokus: die Fähigkeit einer Verpackung, ihre Funktionen zu erfüllen und gleichzeitig den Materialeinsatz, die Kosten und die Umweltbelastung zu minimieren.
Auf die hohe Leistung von Verpackungsanwendungen zugeschnitten: Die Elios 5500 PAC produziert auf der K 2025 dünnwandige IML-Eimer. (Foto: Netstal)
Das Polypropylen (PP) für den auf der K 2025 produzierten 1-Liter-Eimer wird von Materialpartner Sabic zur Verfügung gestellt. Eine Besonderheit des IML-Behältnisses ist sein geringes Gewicht von nur 23 g. Zum Vergleich: Gemäß intern dokumentierten Referenzanwendungen mussten vor 20 Jahren noch 15 g mehr Material pro Eimer eingesetzt werden. Um die Kanäle im Werkzeug für so dünne Wände und mit schnellen Zykluszeiten zuverlässig füllen zu können, muss die Spritzgießmaschine eine besonders hohe Einspritzleistung und -Dynamik bieten. Seit ihrer Markteinführung im Jahre 2016 bietet Netstals Elios-Baureihe die für derartige Dünnwandverpackungen notwendigen Leistungsmerkmale.
Nur 0,35 mm Wanddicke und 23 g Gewicht besitzt der mittels IML im 4-fach-Werkzeug gefertigte 1-Liter-Joghurteimer. (Foto: Netstal)
Auf der K 2025 kommt die Elios 5500 PAC mit 5.500 kN Schließkraft zum Einsatz. Das hybride Spritzaggregat mit Zweiventiltechnologie bietet eine Einspritzgeschwindigkeit von bis zu 1.100 mm/s im High-Power-Modus und einen maximalen Spritzdruck von 2.400 bar. Die hochpräzise RFC-Einspritzregelung sorgt mit ihrer dynamischen Regelauflösung im Millisekundenbereich für konstantes Teilegewicht innerhalb enger Toleranzen.
Fürs Recycling optimierte IML-Verpackung
Der 1-Liter-IML-Eimer mit 0,35 mm Wanddicke entsteht in einem 4-Kavitäten-Werkzeug des niederländischen Systempartners und IML-Experten Brink. Dieser stellt ebenfalls das integrierte Side-Entry-Handlingsystem. Die High-Speed Automation legt die Label in die Kavitäten des Werkzeugs ein und entnimmt die fertig gespritzten Eimer, unterzieht sie einer Kamerakontrolle und stapelt sie abschließend auf einem Förderband ab. Die NextCycle IML-Label von Partner MCC Global sind für das Recycling optimiert und dementsprechend von der Organisation Recyclass freigegeben. Das Label aus PP löst sich im mechanischen Recyclingprozess vollständig ab und beeinträchtigt deshalb den Polypropylen-Wertstoffstrom nicht.
Leistungsstarke und energieeffiziente Schließeinheit
Bei einer Zykluszeit von 3,8 s entstehen um die 3.800 Eimer pro Stunde. Die robust konstruierte und dynamische Schließeinheit mit 5-Punkt-Doppelkniehebel sorgt langzeitstabil für harmonische und werkzeugschonende Fahrbewegungen unter hoher Belastung. Die Trockenlaufzeit des 5.500-kN-Modells beträgt 1,7 s. Mit ihrer lichten Weite von 920 mm x 920 mm und 901 mm Öffnungshub nimmt die Elios 5500 PAC auch größere Werkzeuge auf. Mit ihrem hybriden Antriebskonzept und der Rekuperation der Energie arbeitet die Maschine energiesparend. Die während der Bremsvorgänge entstehende Bewegungsenergie fließt in den Elektromotor des Hauptantriebs, wo sie in hydraulische Energie umgewandelt und gespeichert wird. Selbst unter Volllast sparen Anwender bis zu 50 % Strom im Vergleich zu einer vollhydraulischen Maschine ein.
Mit der optional wählbaren Systemdruckabsenkung kann bei gleichbleibender Produktivität die Energieeffizienz weiter gesteigert werden. Bei dieser Option wird der maximale Systemdruck im hydraulischen System permanent am optimalen Punkt eingeregelt. Dadurch sinkt der Energieverbrauch und die Technik wird weniger stark belastet, was sich positiv auf die Verfügbarkeit auswirken kann. Der Nutzen der Systemdruckabsenkung hängt in erster Linie von der Differenz zwischen dem maximalen Systemdruck der Maschine und dem in der betreffenden Anwendung tatsächlich benötigten Druck ab.
Intuitive Maschinenbedienung und digitale Lösungen
Mit der Axos 9 Steuerung bedienen Anwender die vollintegrierte Produktionszelle intuitiv und nutzen so das Leistungspotential der Maschine aus. Die bedarfsgerechte Bedienung bietet sowohl für das Bedienpersonal im Produktionsumfeld als auch für die Programmierung der Anwendungen ein situationsspezifisches Benutzererlebnis. Die optional zukaufbare vier-Tasten-Bedienung Smart Operation ermöglicht zudem eine vereinfachte und sichere Maschinensteuerung im Produktionsumfeld. Digitale Ergänzungen wie der kostenfreie Netstal eService und der kostenpflichtige Fernzugriff Netstal Remote Control runden das Produktangebot ab. Um einen standardisierten Datenaustausch und die Einbindung in die eigene Infrastruktur zu ermöglichen, stattet Netstal alle aktuellen Maschinen mit den gängigen Euromap-Schnittstellen auf Basis OPC-UA aus.
Im Rahmen eines Showcases demonstriert Digitalpartner bfa solutions die effiziente Vernetzung mit der Einbindung der beiden Spritzgießmaschinen auf dem Netstal-Stand in die eigene MES-Lösung.
Die Materialzuführung von Piovan und der Chiller von ef cooling komplettieren die IML-Anwendung.
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