Bedienblende Wallbox wird im IMD-Verfahren hergestellt

Ihre Verfahrenskompetenz für In-Mold-Decoration (IMD) präsentierte die Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Schwaig, auf der K 2022 anhand einer Anwendung für die E-Mobilität. Sie wurde auf einer vollelektrischen Spritzgießmaschine IntElect2 220/660-1100 produziert. In einer Zykluszeit von 60 Sekunden entstand eine Bedienblende für eine E-Zapfsäule – eine sogenannte Wallbox – mit einem Gewicht von 110 Gramm. Dabei liegt der Fokus auf Nachhaltigkeit: Das gefertigte IMD-Teil ist trotz Dekor und seiner Komplexität dank seiner besonderen Materialeigenschaften besonders langlebig und kann recycelt werden. Das verwendete Material – ein Makrolon RE Polycarbonat der Firma Covestro – wird CO2 neutral hergestellt.

Sumitomo (SHI) Demag sieht sich der Nachhaltigkeit verpflichtet und dokumentiert dies mit dem Slogan "Act! Sustainably". Dabei will das Unternehmen künftige Innovationen immer unter diesem Aspekt vorantreiben. Demnach werden nur Maschinen sowie Equipment hergestellt und eingesetzt, die einen Beitrag dazu leisten. So werden ökologische Aspekte als Teil der unternehmerischen Gesellschaftsverantwortung im Sinne eines umweltbewussten Corporate Social Responsibility fest ins Leitbild integriert. Darüber hinaus gilt das IMD-Verfahren generell als energieeffizient und nachhaltig. Die Energie bei der Bauteilherstellung wird im Spritzgießprozess genutzt und somit wird durch die Integration die Dekorationsenergie als Synergie daraus abgeleitet. Deshalb wird kein weiterer Prozess benötigt, was den CO2-Ausstoß deutlich reduziert.

Das Projekt ist eine Kooperation zahlreicher Partner. Neben Sumitomo (SHI) Demag und Covestro ist KURZ für Dekoration, Funktion und Entwicklung sowie den Fertigungsprozess zuständig. Frimo liefert das Anguss-Abtrennungssystem, Acsys stellt die Laser- und Schöfer, eine Tochter von KURZ, die Werkzeugtechnik zur Verfügung. Für die Temperiersysteme und die Materialtrocknung ist Piovan verantwortlich. "Wir präsentieren in diesem Gemeinschaftsprojekt einige verfahrenstechnische Neuheiten. So wird der Anguss des Bauteils nach dem Spritzvorgang mittels eines Fräßkopfes abgetrennt. Die dabei entstehenden Partikel werden kontrolliert abgesaugt. Für die Anguss-Abtrennung kommt ein Fräskopf inklusive Reinraumtechnik zum Einsatz", berichtet Rustam Aliyev, Director Business Development Automotive & Electronic.

Als Vorreiter auf dem Gebiet der Nachhaltigkeit bringt auch KURZ die langjährige Erfahrung der Unternehmensgruppe ein. Die Dekorationen haben dank Dünnschichttechnologie keinen Einfluss auf die Recyclingfähigkeit der Bauteile und werden mit dem hocheffizienten, ressourcenschonenden IMD-Verfahren direkt während der Produktion im gleichen Arbeitsschritt veredelt. Anders als beim Lackieren müssen dabei weder Nasslackverschmutzung noch Nachtrocknungsenergie in Kauf genommen werden.

Bei der Automatisierung der Fertigungszelle setzt Sumitomo (SHI) Demag auf den 5-achsigen Linearroboter SD 22x des langjährigen Kooperationspartners Sepro. Er ist für die Entnahme des Teils und das Einlegen der Dekorfolie, die dann hinterspritzt wird, zuständig. Dabei sorgen zwei Servo-Rotationsachsen für Präzision und Zuverlässigkeit. Über einen Transportschlitten gelangt die

Wallbox-Bedienblende zur Frässtation, wo die Angüsse abgetrennt werden. Die Folgeautomation sowie die entsprechende Verknüpfung realisiert AfiPro (ehemals H+S Automatisierungstechnik). Mit Blick auf Anlagen-Footprint und reduzierten Bedienungsaufwand, vor allem aber auf kunden- und produktspezifische Anforderungen unter dem Stichwort "customized automation", stehe das Exponat exemplarisch für flexible und einfach zu bedienende Robotik-Lösungen an der Spritzgießmaschine, so der Experte.

"Die Anlage ermöglicht die Produktion von einfachen bis zu hoch komplexen Teilen im Baukastenprinzip", erläutert Aliyev. "Die Kombination von Digitalisierungskomponenten und Designelementen mit Hilfe extrem beständiger Veredelungsverfahren in einem Arbeitsgang bietet eine große Variantenvielfalt und darüber hinaus eine signifikante Kostenersparnis." Zudem werde dem Marktbedürfnis nach hochwertigen und vielfältigen Produkten, die individuell, energieeffizient, aber auch ressourcenschonend sind, Rechnung getragen. Die partielle Beleuchtung und die optionale Integration von Sensoren sowie Displays ermöglichten eine maximale Funktionalität bei der Gestaltung smarter Ladetechnologie im Bereich Elektromobilität.

Dank paralleler Achsbewegungen und den Vorteilen der Kniehebeltechnologie sorgt die vollelektrischen Spritzgießmaschine IntElect2 220/660-1100 für höchste Plattenparallelität, wodurch geringste Ausschussraten gegeben sind. Auf diese Weise trägt sie zum erfolgreichen Projekt bei und zeichnet sich neben der herausragenden Präzision auch durch hervorragende Dynamik und ein hohes Maß an Energieeffizienz aus. Sie verfügt über die neuesten Servoantriebe, die eine verbesserte Wiederholgenauigkeit und kürzere Zykluszeiten ermöglichen.

Aufgrund der selbstentwickelten Antriebsmotoren, Frequenzumrichter sowie der gesamten servomotorischen Regelung ist die IntElect eine der effizientesten Spritzgießmaschinen auf dem Markt und benötigt bis zu 20 Prozent weniger Energie als konventionelle vollelektrische Spritzgießmaschinen. Weitere Pluspunkte sind eine höhere Verfügbarkeit sowie eine größere Präzision, was sich beides positiv auf die Wirtschaftlichkeit der Maschine auswirkt. "Selbstverständlich sind zudem alle prozessrelevanten Schnittstellen in die Steuerung integriert, ebenso wie das IMD-Paket und die Kommunikation mit dem Roboter", so Aliyev.