Die drei Kunststoffspritzguss-Spezialisten werden ihr Anwendungs- und Produktportfolio präsentieren und den Austausch mit den Teilnehmern suchen.

Die Dünnschichttechnologie von Leonhard Kurz ermöglicht dekorative Bauteile mit integrierten Touchsensoren. © Leonhard Kurz

Termin: 3. Dezember 2020

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Spritzgießwerkzeuge

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

 Veranstaltung von Deckerform, HRSflow und Leonhard Kurz

Die Technologien, nicht das einzelne Unternehmen standen beim gemeinsamen Online-Event im Fokus. Die drei Partner boten Kompetenz über die gesamte Prozesskette des Spritzgießens.

Making-of in Coronazeiten: Das Setting des Webinars im Deckerform-Technikum.

Veranstalter waren Deckerform, HRSflow und Leonhard Kurz

Normalien und Heißkanaltechnik

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Kunststoffverarbeitung

Lohnfertigung

120 Teilnehmer beim Webinar Kunststoffspritzguss

Neue Fertigungslinie im internen Werkzeugbau von igus ermöglicht schnelle Produktion von kundenindividuellen Gleitlagern.

Über den iglidur Designer kann der Kunde den FastLine Service auswählen.

igus erweitert Werkzeugbau

 Die neue Durchflussüberwachung Flosense von Strack Norma ist eine digitale Unterstützung für den Werkzeugbau und soll die Produktivität und Produktqualität beim Spritzgießen verbessern.

Die Durchflussüberwachung Flosense soll Produktivität und Produktqualität verbessern

Temperiertechnik

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Industrie 4.0

Digitale Kontrolle im Spritzgießwerkzeug

Rund die Hälfte des Umsatzes von ca. 17. Mio. Euro erwirtschaftet der Werkzeug-, Maschinen- und Anlagenbauer mit dem Werkzeugbau. Den Lockdown nutzte das Unternehmen um neue Produkte zu entwickeln und in Zukunftstechnologien zu investieren.

Das vergangene Jahr hat BBG – hier der Stammsitz in Mindelheim – vor allem genutzt, um neue Produkte zu entwickeln und in Zukunftstechnologien zu investieren.

BBG: Umsatz geht 2020 erwartungsgemäß zurück

Jell übernimmt den Spritzgießer Die Wenzel GmbH aus Waldkraiburg und plant einen neuen Standort für den 3D-Druck.

Komplettanbieter von der Entwicklung und Konstruktion bis hin zur Werkzeugbetreuung und Serienproduktion: Gregor, Gerhard und Thaddäus Jell (von links)

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Additive Fertigung

Jell expandiert

25 Prozent Materialersparnis im Vergleich zu herkömmlichen Impfspritzen gleicher Größe – diese aktuelle Entwicklung gelang in einem 64-fach-Werkzeug der Werkzeugbau Ruhla GmbH.

Die Schutzkappe schützt den Anwender auch nach Gebrauch der Spritze vor Verletzungen

16:9

Werkzeug- und Formenbau

Medizinprodukte

Medizintechnik

Eine der leichtesten Impfspritzen der Welt

Haidlmair, Hersteller von Hochleistungsspritzgießwerkzeugen, erfreut sich eines Rekordjahres mit erstmals über 50 Millionen Euro Umsatz. Der K-Messeauftritt steht ganz im Fokus der Nachhaltigkeit.

Der 6DC-Container wird live am Stand von Haidlmair produziert

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Instandhaltung

Messe K-Kunststoffmesse

form-werkzeug.de

Im Messefokus stehen Technologie und Nachhaltigkeit

Um werkstoffspezifisch das beste Ergebnis zu erzielen, begleitet RKT seine Kunden bei der Umstellung von Laborstandardmaterialien auf Kunststoffbauteile in der medizintechnischen Serienfertigung.

Winzige Kavitäten einer Lab-on-a-Chip-Kartusche (rechts im Bild): Komplexe und filigrane Geometrien wie diese können dank hochpräziser Werkzeugtechnik und bestimmter Kunststoffe im Spritzgussverfahren effizient hergestellt werden

Serienreif mit Kunststoff

In einem Forschungsprojekt der  FH Bielefeld wird die kostenintensive Temperierung der Werkzeuge beim Spritzgießen durch den Einsatz von Heapipes optimiert.

Beispiel Becherwerkzeug: Das Versuchswerkzeug dient der Erprobung der Heatpipe-Temperierung.

Temperieren von Spritzgiesswerkzeugen

Mit Heatpipes Kosten sparen

Die konturnahen Temperier-Lösungen für Spritzguss- und Druckgusswerkzeuge iQtemp von Renishaw und Listemann sind unempfindlich gegen Korrosion und Verschmutzung.

 LF80–200: Der Edelstahl-Leitungsfilter schützt die Kühlkanäle vor Fremdpartikeln.

Konturnahe Temperierung

Konturnahe Kühlung

Mit Korrosionsschutz

Der IMG – Injection Molding Guide bietet Unternehmen eine standardisierte digitale Grundlage für ihre komplexen Abmusterungs- und Optimierungsprozesse.

Werkzeugabmusterung: Der IMG macht eine lästige Pflichtübung zum effizienten Prozess.

Werkzeugabmusterungen und Prozessoptimierungen beim Spritzgiessen

Software zum Abmustern

Durch ein ausgeklügeltes Werkzeugkonzept gelang es Mayweg, drei Teilevarianten auf nur einer Spritzgießmaschine zu fertigen und so die Stückkosten zu senken.

Tücke im Detail: Erst auf den zweiten Blick entpuppte sich das Werkzeug für die drei Varianten eines Gangwahlhebels als Herausforderung.

Werkzeugkonzept für drei funktionsidentische Teilevarianten

3-in-1-Werkzeug

Das Kunststoff-Institut Lüdenscheid forscht an der schadfreien Entformung von Kunststoffteilen nach dem Abkühlprozess und bietet sein Know-how als Dienstleitung an.

Automatisierte Entnahme des Messrohlings: Das Messwerkzeug des KIMW-F ermöglicht eine praxisnahe Analyse der Haftung zwischen Werkzeug und Formteil.

Tribometer für Spritzgiesswerkzeuge

Werkzeugbeschichten

Dienstleistungen in der Metallbearbeitung

Entformen von Kunststoffen

Eine schicke Echse demonstriert die Vorteile von konturnaher Kühlung und variothermer  Temperierung und überzeugt durch energieeffiziente Produktion.

Mit aufregender Haptik und Optik: Der Gekko glänzt nur da, wo er soll.

Variotherme Temperierung

Dynamische / variotherme Temperierung

Laserstrukturieren

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Das Gekko-Projekt

Senkung des CO2-Fußabdrucks von Spritzgussbauteilen

Durch gezielte Werkstoffauswahl kombiniert mit Sekundärrohstoffen sowie der konsequenten Anwendung von Leichtbauweisen konnte am Kunststoff-Zentrum in Leipzig (KUZ) der CO2-Fußabdruck eines Automotive-Spritzgussbauteils um circa 40 Prozent gesenkt werden.

Durch gezielte Werkstoffauswahl kombiniert mit Sekundärrohstoffen sowie der konsequenten Anwendung von Leichtbauweisen konnte am Kunststoff-Zentrum in Leipzig (KUZ) der CO2-Fußabdruck eines Automotive-Spritzgussbauteils um circa 40 Prozent gesenkt werden. Zur Erreichung dieser hohen Einsparung ist die ganzheitliche Betrachtung entlang des gesamten Produktlebenszyklus wichtig.

Im Rahmen ihrer Zusagen im Pariser Klimaabkommen und der Schaffung der European Green Deal Initiative hat sich die Europäische Union zu einer deutlichen Senkung der Treibhausgasemissionen verpflichtet. Was dies für die Anwendung von Kunststoffen und deren Produkten bedeutet und wie sich die Treibhausgasemissionen von technischen Kunststoffbauteilen effektiv senken lassen, soll im Folgenden anhand eines Fallbeispiels diskutiert werden.

Das Fallbeispiel, das sogenannte Funktionsträgerbauteil, ist ein Spritzgießbauteil das in der Automobilanwendung zur sicheren Aufnahme einer Batterie dient. Dieses Bauteil (Referenz) wird aus einem Polyamid 6.6 mit 50 Gewichts-% Glasfaserverstärkung (PA6.6-GF50) gefertigt.

Für das Funktionsträgerbauteil wurde eine Fallstudie entwickelt, deren Maßnahmen eine deutliche Senkung der Treibhausgasemissionen in allen Phasen entlang des Produktlebenszyklus (cradle-to-grave-Ansatz) bewirken. Die Hauptwerkzeuge in diesem sog. Eco-Szenario sind

<ul><li>die Materialauswahl unter Berücksichtigung der Kreislaufwirtschaft – das Funktionsträgerbauteil wird zu einem Anteil von 70 Gewichts-% aus einem Polypropylen/Polyethylen-Mix (PP/PE) aus dem Hausmüllrecycling (Post Consumer Recycling (PCR)) gefertigt,</li><li>die Nutzung regenerativer Energien in der Produktion – die elektrische Energie zur Spritzgießfertigung des Funktionsträgerbauteils stammt zu 100 % aus regenerativen Quellen und</li><li>die Erhöhung der Materialeffizienz durch Leichtbau – das Funktionsträgerbauteil wird in einem OneShot-Spritzgussprozess aus zwei Komponenten (2K) gefertigt, wobei die Kernschicht aus PP/PE-PCR geschäumt wird (Thermoplast-Schaumspritzgießen) und für die Hautschicht ein zu 40 Gewichts-% langfaser-verstärktes PP (PP-LGF40) zum Einsatz kommt.</li></ul>

Das Eco-Szenario basiert auf den Entwicklungen im Rahmen des F&E-Projekts Funktionsträger des KUZ in Zusammenarbeit mit der Your Solution GmbH & Co. KG sowie der Unterstützung durch die Koller Kunststofftechnik GmbH. Dabei konnte unter Verwendung der genannten Materialien und mit Hilfe des Thermoplast-Schaumspritzgießens (TSG) eine deutliche Gewichtsreduktion erzielt werden. Durch konsequente Umsetzung eines TSG-gerechten Bauteildesigns konnte die spezifische Biegesteifigkeit im Vergleich zur Referenz sogar leicht verbessert werden.

Berechnung des CO2-Fußabdrucks und Auswertung der Ergebnisse

Die Referenz und das Eco-Szenario wurden mit der Software ‘Umberto LCA+’ modelliert und mit Daten aus der Ecoinvent-Datenbank und Plastics Europe untersetzt. Anschließend wurde durch Berechnung des Modells ein CO2-Fußabdruck für jede Phase des Produktlebenszyklus ermittelt. Auf diese Weise kann die Wirksamkeit jeder Maßnahme im Eco-Szenario differenziert bewertet werden.

Der CO2-Fußabdruck (cradle-to-grave) des Funktionsträgerbauteils konnte mit Hilfe des Eco-Szenarios um ca. 40 % gegenüber der Referenz gesenkt werden. Anhand der Berechnungen wird deutlich, welch großen Einfluss eine gezielte Werkstoffauswahl auf die potenziellen Treibhausgasemissionen hat. Durch die Verwendung von Kunststofftypen mit niedrigem CO2-Fußabdruck kombiniert mit Sekundärrohstoffen (hier PP/PE-PCR) kann eine deutliche Reduktion der Treibhausgasemissionen erzielt werden. Zudem zeigt das berechnete Szenario die hohe Relevanz des Bauteilgewichts bei bewegten Bauteilen auf. Insbesondere bei einer ausgeprägten Nutzungsphase mit zahlreichen Beschleunigungsvorgängen (hier Komponente in Pkw) erschließt sich durch konsequente Anwendung von Leichtbauweisen ein erhebliches Einsparpotenzial der Treibhausgasemissionen. So konnten mit Hilfe des Thermoplast-Schaumspritzgießens das Bauteilgewicht und damit auch die bauteilbezogenen Treibhausgasemissionen in der Nutzungsphase bei vergleichbarer mechanischer Performance um 25 % reduziert werden.

Die vorliegenden Untersuchungen verdeutlichen, wie wichtig die ganzheitliche Betrachtung entlang des gesamten Produktlebenszyklus ist. Werden bei dem beschriebenen Funktionsträgerbauteil lediglich die Phasen Rohstoff+Vorprodukte und Produktion betrachtet (cradle-to-gate-Ansatz), so ändert sich die Emissionsverteilung und folglich auch die Priorisierung potenzieller Optimierungsmaßnahmen zur Senkung des CO2-Fußabdrucks.

KUZ - Kunststoff-Zentrum in Leipzig gGmbH 

https://www.kuz-leipzig.de

Vergleichende CO2-Bilanz der beiden Szenarien

Vorder- und Rückansicht des Funktionsträgerbauteils (Referenz), das als Beispiel für eine Optimierung des CO2-Fußabdrucks aus dem Anwendungsfeld Automotive diente

Optimiertes Funktionsträgerbauteil mit geschäumter Kernschicht

CO2-Fußabdruck über den gesamten Produkt-Lebenszyklus hinweg betrachtet

2022-11-07 KUZ

Senkung des CO2-Fußabdrucks von Spritzgussbauteilen

Als gemeinnützige industrienahe Forschungseinrichtung ist das Kunststoff-Zentrum in Leipzig (KUZ) erfahrener Partner für anwendungsnahe Forschung und Entwicklung sowie Dienstleistungen in kunststofftechnischen Fragestellungen und für berufsbegleitende Weiterbildung. Das KUZ orientiert sich mit Blick in die Zukunft an den aktuellen Herausforderungen der Kunststoffbranche und schärft seine Ausrichtung in den Schwerpunktthemen Leichtbau, Mikrokunststofftechnik, Digitalisierung/KI sowie Technologie- und Innovationsforschung für kunststofftechnische Lösungen mit verstärktem Fokus auf Nachhaltigkeit.

Spritzgussteile, allgemein

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

ausgabe 04/2022

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ausgabe 02/2022

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