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Kunststoff kann so nachhaltig sein – intelligente Konzepte machen’s möglich

Das Thema Nachhaltigkeit zieht sich wie ein roter Faden durch alle Aktivitäten bei DECKERFORM. Längst schon stehen die Kunststoffexperten nicht mehr nur für ausgefeilte Werkzeuge oder die vollelektrischen Spritzgießmaschinen von TOYO. Sie bieten als Systempartner schlüsselfertige Gesamtlösungen.

Ganzheitliche Konzepte machen Kunststofffertigung nachhaltig

Für die Kuteno 2022 haben die Kunststoffexperten gemeinsam mit ihrem Partner LEONHARD KURZ, einem Spezialanbieter für Dünnschichttechnologie, als Demo-Werkstück einen formschönen Blumentopf mit einem auf einem oktagonalen Grundriss basierenden Design. Der Blumentopf wird zu einhundert Prozent aus Rezyklat hergestellt. Dieses Rezyklat mit dem Namen „RECOPOUND“ von LEONHARD KURZ besteht aus recycelten PET-Folien.  

Der Blumentopf, den die Besucher bei DECKERFORM mit einem „Impuls für aufkeimende Nachhaltigkeit“ als Give-away mitnehmen können, entsteht live am DECKERFORM-Stand in Halle 1 auf einer vollelektrischen Spritzgießmaschine TOYO Si-80-6s. Die ist mit einer Materialzuführung und einem Materialtrockner von digicolor ausgestattet, das Handling der gespritzten Teile übernimmt ein Sepro-Roboter Success 5. 

Auch hier steht DECKERFORM für die schlüsselfertige Gesamtlösung. Das Aichacher Unternehmen vertreibt die vollelektrischen Spritzgießmaschinen der Si-6s-Serie des japanischen Premium-Herstellers TOYO exklusiv im deutschsprachigen Raum. Diese Maschinen gibt es in 14 Größen mit Schließkräften von 50 bis 1300 t – das ausgestellte Modell bringt 80 t Schließkraft mit. Darüber hinaus bietet der Hersteller zahlreiche Varianten bei den Spritzeinheiten und Schneckendurchmessern. 

TOYO baut energieeffiziente vollelektrische Spritzgießmaschinen

TOYO-Maschinen beherrschen bereits in der seriengemäßen Ausstattung neben konventionellem Spritzgießen auch Sonderverfahren wie das Spritzprägen oder das materialsparende Spritzschäumen. So sind sie ohne Umrüsten sehr flexibel einsetzbar. 

Die vollelektrische Si-Serie hat TOYO schon 1985 erfolgreich weltweit eingeführt. Der japanische Hersteller hat bereits in den 1950er-Jahren die ersten vollelektrischen Maschinen gebaut, seit 1985 konzentrieren sich die Experten dort ganz auf vollelektrische Modelle. Damit hat TOYO weltweit die wohl mit Abstand längste und auch am breitesten aufgestellte Erfahrung im Bau von vollelektrischen Spritzgießmaschinen. Die aktuelle Modellreihe des japanischen Premium-Herstellers repräsentiert bereits die sechste Generation.

Nachhaltiges Energiesparen mit intelligenter Technik

„Unsere vollelektrischen TOYO-Spritzgießmaschinen sind im Vergleich zu hydraulischen Anlagen deutlich energieeffizienter und damit auch nachhaltiger“, betont Anna Tschacha, Geschäftsführerin bei der DECKERFORM Injection GmbH. „Wir sehen die vollelektrischen TOYO-Spritzgießmaschinen als einen elementaren Baustein im Konzept der Nachhaltigkeit bei DECKERFORM.“

Denn die TOYO-Maschinen brauchen im Schnitt gerade einmal 0,2 kW pro kg verarbeitetem Kunststoff bei technischen Teilen. Rund 0,11 kW davon sind als physikalische, nicht weiter reduzierbare Konstante für das Aufschmelzen der Kunststoffmasse notwendig. Bleiben also gerade einmal 0,09 kW für den Betrieb der Maschine selbst – das ist vermutlich konkurrenzlos. 

„Mit diesen Werten brauchen wir bis zu 70 Prozent weniger Strom als hydraulische Maschinen“, erläutert Tschacha. „Das gilt auch für die neuesten hydraulischen Modelle. Und auch aktuelle vollelektrische Modelle anderer Hersteller liegen in Praxisvergleichen teilweise immer noch deutlich über dem Energieverbrauch von TOYO-Maschinen – in unseren eigenen Versuchen haben wir noch keine Maschine gefunden, bei der der Unterschied bei gleichen Werkzeugen und auch sonst unter identischen Bedingungen nicht mindestens bei 40 Prozent liegt.“ 

Alle Details sind optimal aufeinander abgestimmt

Dieser Vorsprung bei TOYO kommt nicht von ungefähr. Die langjährige Erfahrung, die Konzentration ausschließlich auf vollelektrische Spritzgießmaschinen und die konsequente Umsetzung der eigenen hohen Qualitätsansprüche führt zu optimierten, auch in ihren Details ideal aufeinander abgestimmten Maschinen. Der Einsatz energieeffizienter Direktantriebe ermöglicht beispielsweise den weitestgehenden Verzicht auf aktive Kühlungen in den Maschinen – so entfällt der Einsatz von Sekundärenergie, die sonst für Abtransport und Vernichtung unerwünschter Abwärme notwendig ist. 

Da die Antriebe stromlos ihre Position halten und von einer ausgeklügelten Kinematik unterstützt werden, benötigt beispielsweise das Halten von Kräften keine zusätzliche Energie. Das liegt nicht zuletzt auch an einem pfiffigen technischen Kniff: Ist die Zuhaltekraft aufgebaut, hält ein ausgeklügeltes doppelt V-förmiges Kniehebelsystem hinter der beweglichen Platte den Druck aufrecht, ohne dass weiter Energie zugeführt wird.  

„Die Maschinen benötigen abgesehen von der sehr verbrauchsarmen Steuerung nur dann Energie, wenn sie sich bewegen“, verdeutlicht Tschacha. „Zum Gesamtkonzept einer nachhaltigen Maschine gehört aber auch, dass beispielsweise der Schneckenzylinder in TOYO-Maschinen standardgemäß sehr gut wärmeisoliert ist – das ist bei anderen Herstellern oft eine teure Option.“        

Ein weiterer Vorteil der vollelektrischen Maschinen ist zudem der schnelle Hochlauf – die Antriebe sind sofort voll einsatzbereit. Darüber hinaus erhöht sich auch die Produktivität: Die Zykluszeiten verkürzen sich bei den TOYO-Maschinen im Vergleich zu hydraulischen Maschinen um mindestens 10 Prozent. So hat der Anwender neben der Energieeinsparung weitere klare wirtschaftliche Vorteile, die zudem direkt den Ertrag steigern.

Aus Reststoffen wird vielseitiger Werkstoff

Der Blumentopf entsteht als konventionelles Spritzgießteil in einer Stammform mit Wechseleinsatz, die auch fürs Spritzschäumen und fürs Spritzprägen geeignet ist. Ein weiteres Element im Nachhaltigkeitskonzept ist das Material. Der recycelte Werkstoff für den Blumentopf besteht aus PET-Transferträgerfolienresten aus der grafischen Industrie, die beim Aufbringen hauchdünner Dekorations- und Funktionsschichten auf Produkte anfallen. Diese Folien nimmt KURZ in einem aktiven Rücknahmeprozess zurück und verarbeitet diese zu einem neuen Kunststoffgranulat, das unter dem Markennamen „RECOPOUND“ vertrieben wird.

RECOPOUND, das für den Blumentopf auf der Kuteno 2022 in einer neuen, weiterentwickelten Variante zum Einsatz kommt, beweist auf der Messe, dass intelligente Recyclingmaterialien in der Verarbeitung in keiner Weise hinter Neugranulaten zurückstehen müssen. Besonders das geringe Verzugsverhalten und die hohe mechanische Belastbarkeit macht RECOPOUND als Alternative zu anderen Kunststoffen interessant. Außerdem ist RECOPOUND stabil in hohen Mengen verfügbar und durch die Produktion in Deutschland auch kurzfristig lieferbar. Weitere Exponate zeigen die vielfältige Verwendbarkeit des nachhaltigen Werkstoffs. Am Stand sind neben zahlreichen weiteren interessanten Exponaten auch spritzgeschäumte und per Spritzprägen erstellte Teile zu sehen.