Intelligente Systeemoplossingen voor meer overzicht, veiligheid en efficiëntie

Op zijn stand produceert ENGEL volledig geautomatiseerd interdentale borstels op een volledig elektrische e-motion 170/110 T spuitgietmachine. (Afbeelding: ENGEL) / In stand W3303 zal ENGEL enkelvoudige interdentale borstels produceren, volledig geautomatiseerd op een volledig elektrische e-motion 170/110 T spuitgietmachine. (Afbeelding: ENGEL)

De productietechnologie ontwikkeld door ENGEL in samenwerking met Hack Formenbau en Hekuma maakt het mogelijk om tot 500 borstelharen volledig te vormen met een enkelcomponentenproces. (Afbeelding: ENGEL)

De productietechnologie die door ENGEL in samenwerking met Hack Formenbau en Hekuma is ontwikkeld, maakt het mogelijk om tot 500 borstelharen volledig te vormen met een enkelcomponentenproces. (Afbeelding: ENGEL)

De in de CC300 besturing van de e-motion spuitgietmachine geïntegreerde iQ assistentiesystemen compenseren procesvariaties in realtime. (Afbeelding: ENGEL)

Höchste Qualität und höchste Wirtschaftlichkeit – dat is geen tegenstelling, bewijst ENGEL op NPE2018 van 7 tot 11 mei in Orlando, Florida, met een breed scala aan boeiende spuitgiettoepassingen. Om zijn klanten in de sectoren Automotive, Teletronics, Technical Moulding, Packaging en Medical een belangrijke voorsprong te geven, vertrouwt de fabrikant van spuitgietmachines en systeemoplossingen op innovatieve technologieën, op maat gemaakte productiekoncepies en intelligente besturingen.

Van enkele spuitgietmachines tot hooggeïntegreerde productiezones levert ENGEL op maat gemaakte oplossingen aan de spuitgietindustrie. Klantspecifieke oplossingen ontwikkelen vereist meer dan technologische knowhow. Het gaat erom de individuele wensen van de klanten in detail te begrijpen en deze efficiënt te implementeren. ENGEL bundelt hiervoor zijn branche-expertise in vijf Business Units, en dat niet alleen op het hoofdkantoor in Oostenrijk. Drie jaar geleden heeft ENGEL Machinery Inc. met zetel in York, Pennsylvania, een eigen Business Unit-leider voor Noord-Amerika benoemd en sindsdien zowel zijn lokale branchekennis als de toepassingstechnische capaciteiten continu versterkt. "De feedback van onze klanten is zeer positief. De recente successen bevestigen dat we de juiste weg zijn ingeslagen," vertelt Mark Sankovitch, Managing Director van ENGEL in de VS, voorafgaand aan NPE2018. "We kunnen nog sneller inspelen op de wensen en eisen van onze klanten in verschillende sectoren en hen gerichter ondersteunen bij het oplossen van hun unieke uitdagingen. Als systeemleverancier begeleiden we onze klanten steeds vaker gedurende de volledige levenscyclus van de machines en installaties – precies dat trend volgen wij met de nieuwe structuur."

Van Automotive via Technical Moulding en Teletronics tot Medical en Packaging stelt elke sector haar eigen specifieke eisen, hoewel de overkoepelende trends hetzelfde blijven. Procesintegratie en automatisering winnen in Noord-Amerika verder aan belang. Tegelijkertijd verschuiven digitalisering en connectiviteit naar de voorgrond bij verwerkers. Deze trends leiden tot meer kwaliteit, efficiëntie en rentabiliteit, maar ook tot een hogere complexiteit van de productieprocessen. "Als systeemoplossing zorgen wij ervoor dat ook complexe processen eenvoudig en veilig te beheersen zijn," aldus Sankovitch. "De exposities op onze stand maken dat duidelijk."

Automotive: Hoogwaardige interieuronderdelen tegen lage kosten

Voor het eerst in Noord-Amerika presenteert ENGEL op haar stand een volledig geautomatiseerde, geïntegreerde productiezone voor het DecoJect-proces. De technologie combineert spuitgieten en IMG (In-Mould Graining) en opent daarmee nieuwe perspectieven voor de productie van hoogwaardige componenten voor het interieur van auto's. In tegenstelling tot traditionele IMD (In-Mould Decorating)-methoden wordt niet simpelweg de lak van de folie op het onderdeel overgebracht, maar wordt de folie uitgestanst en blijft deze op het onderdeel. Op deze manier komen naast kleur en patroon ook oppervlakte-structuur en tactiliteit in beeld. Tegelijkertijd wordt de krasvastheid van de oppervlakken aanzienlijk verhoogd. "Decoject biedt ons ook voor kleine oplagen een uiterst kosteneffectieve mogelijkheid om spuitgietonderdelen optisch te verfraaien en de oppervlakken in het interieur te harmoniseren," benadrukt Larry Alvey, hoofd van de Business Unit Automotive van ENGEL in Noord-Amerika.
Tijdens NPE produceert ENGEL op een duo 5160/1000 spuitgietmachine deurpanelen voor gebruik in personenauto's, die zeer verschillende oppervlakte-structuren vertonen: van een verfijnde leernabijng met naad tot een modern carbon-look. De DecoJect-dunne folies zijn ontwikkeld door Benecke-Kaliko, een lid van de Continental Group met zetel in Hannover, Duitsland.

Om het proces te starten, wordt de folie van de rol in de geopende matrijs getrokken, door een infraroodstraler, die zich aan de robotgrijper bevindt, verwarmd en met behulp van vacuüm direct in de spuitmatrijs voorgevormd. Vervolgens wordt de folie met polypropyleen ingespoten en uitgestanst voordat de robot het onderdeel verwijdert en voor de fijne afwerking naar de geïntegreerde lasersnijstation brengt. Elke 60 seconden verlaat een gereed onderdeel de productiezone. Een wissel van het ontwerp kost slechts enkele minuten voor het wisselen van de folierollen, zodat de kosten per stuk niet langer toenemen. Om extra grondstof te besparen, wordt de MuCell schuimspritztechnologie van Trexel (Wilmington, MA, USA) ingezet. Andere betrokken partners bij het project zijn Georg Kaufmann Formenbau (Zwitserland), Galvanoform Gesellschaft für Galvanoplastik (Duitsland), HRSflow (Italië), ICO SYSTEM international coating (Duitsland) en Borealis (Oostenrijk).

Met haar hoge automatiseringscompetentie levert ENGEL een belangrijke bijdrage aan de rentabiliteit en flexibiliteit van de methode. Het verwarmen van de folies en het verwijderen van het onderdeel uit de matrijs wordt uitgevoerd door een ENGEL viper lineaire robot. Daarnaast is een ENGEL easix schaararmrobot samen met de lasersnijstation geïntegreerd in een easiCell, die zich direct naast de sluiteenheid van de spuitgietmachine bevindt. Dankzij haar gestandaardiseerde en modulaire opbouw maakt de door ENGEL ontwikkelde automatiseringscel de uiterst ruimtebesparende integratie van robots en de voor- en nabewerkingsunits mogelijk. Bovendien vermindert ze de complexiteit van de toepassing aanzienlijk. Het gehele proces kan worden bediend via de CC300-besturing van de spuitgietmachine. De uniforme bedieningslogica over alle componenten van de productiezone maakt het voor de machinebediener bijzonder eenvoudig om het geïntegreerde proces veilig te beheersen, zelfs zonder speciale scholing.

Medical: Interdentale borstels in één-shot proces

Met een zeer hoge mate van integratie scoort ook de in Orlando gepresenteerde Healthcare-toepassing. Op een volledig elektrische e-motion 170/110 T spuitgietmachine in cleanroom-uitvoering worden door pheneo (Duitsland) geproduceerde interdentale borstels van het type "scrub!" vervaardigd. Tot wel 500 borstelharen kunnen direct in één componenten-spuitgietproces worden gevormd, samen met de kern en het handvatvlak. Het hoogfijne, hoogwaardig precisie-instrument met acht holtes komt van Hack Formenbau (Duitsland), en voor de automatisering is Hekuma uit Duitsland verantwoordelijk. Er wordt een volledig geautomatiseerde productiezone gepresenteerd, uitgevoerd in het modulaire HEKUflex-ontwerp van Hekuma. Direct na het spuitgieten worden de onderdelen met camera's gecontroleerd en per 16 stuks verpakt in verkoopzakken. Elke vier seconden verlaat een zak de productiezone.

"Met het hooggeïntegreerde productieproces en de één-component-uitvoering overtreffen wij de efficiëntie van gevestigde producten en processen op de markt met een veelvoud," benadrukt Jon Kelm, hoofd van de Business Units Medical en Packaging van ENGEL in Noord-Amerika. "Meestal bestaan interdentale borstels uit drie componenten – het handvat, een draadnet en de filamenten – die meestal in onafhankelijke processen worden geproduceerd. Onze oplossing bespaart daarentegen volledige bewerkingsstappen en vermindert bovendien de logistieke inspanning."

Bij een totale schootgewicht van slechts 1,93 gram en het volledig vullen van acht holtes met uiterst fijne structuren, worden niet alleen de gereedschappen, maar ook de precisie en de constante prestaties van de spuitgietmachine extreem geëist. Hierop heeft ENGEL twee antwoorden: ten eerste de volledig elektrische high-performance spuitgietmachine e-motion en ten tweede inject 4.0. Onder de overkoepelende term inject 4.0 bundelt ENGEL softwareproducten voor digitalisering en connectiviteit van productieprocessen, zoals de intelligente assistentiesystemen van de iQ-productfamilie, die schommelingen in omgevingscondities en grondstoffen herkennen en automatisch compenseren, nog voordat afval ontstaat. Bezoekers van de NPE kunnen live volgen hoe iQ weight control tijdens het inspuiten de drukverloop over de schroefpositie analyseert en per shot zowel het omschakelpunt als het inspuitprofiel en de nagedruk aanpast aan de actuele omstandigheden. Tegelijkertijd bepaalt iQ clamp control op basis van de matrijsdruk de optimale sluitkracht voor het proces en stelt deze automatisch in. Als derde assistentiesysteem regelt iQ flow control de temperatuurverschillen in de verschillende distributielussen van de matrijs en de prestaties van de pompen in de temperatuurregelaars, om constante temperatuurverhoudingen te garanderen en het energieverbruik te verminderen. "Met de slimme assistentiesystemen optimaliseert de spuitgietmachine zichzelf voortdurend," legt Kelm uit. "Zo kunnen ook machinebedieners met weinig ervaring optimale resultaten behalen."

Teletronics: Consequente procesintegratie verhoogt concurrentiekracht

In de Teletronics-industrie draait het bij procesintegratie vaak om kunststof/metaal-verbondcomponenten. Dat ENGEL ook voor deze uitdaging passende oplossingen ontwikkelt, bewijst de machinebouwer met de productie van thermoschakelhuisjes. Van het stansen van de contacten tot het testen en labelen van de gereedstaande elektronische componenten verlopen alle stappen volledig geautomatiseerd. Het grondmateriaal voor de messing dragerplaten wordt rechtstreeks van de rol aangevoerd en inline voorgeponst, inclusief draaddoorvoer. Het schroefgegoten schroefdraadsysteem wordt servo-elektrisch gevormd, voordat de dragerplaten – nog aan de band – worden overgespoten op een ENGEL insert 60V/35 single verticale spuitgietmachine met glasvezelversterkt polyamide. Ook de kwaliteitscontrole gebeurt inline. Naast camera-inspectie is hiervoor een hoogspanningscontrole geïntegreerd in de vervolgmatrijs, die tijdens de productie een volledige kortsluitingscontrole garandeert. Om een naadloze traceerbaarheid te waarborgen, worden de goedgekeurde onderdelen met een laser gemarkeerd voordat de toevoer- en onderverdelers worden verwijderd en de eindproducten van de band worden gehaald. Elke 20 seconden verlaat een gereed onderdeel de productiezone.

De door ENGEL samen met haar partner MMS Modular Molding Systems (Oostenrijk) gerealiseerde productielijn garandeert de laagste kosten per stuk en bereikt bovendien een hoge flexibiliteit. Door de modulaire opbouw van de MMS-systemen kunnen, afhankelijk van de behoefte, aanvullende bewerkingsmodules worden geïntegreerd, bijvoorbeeld voor weerstand- of lasersolderen, nieten, montage of reiniging van de onderdelen. "Ongeacht het aantal modules kan het gehele proces worden gevisualiseerd en bediend via de CC300-besturing van de insertmachine," aldus Stefan Aberl, hoofd automatisering bij ENGEL Noord-Amerika. Dit vermindert de complexiteit aanzienlijk en vereenvoudigt de bediening van het gehele proces duidelijk."

Traditioneel worden thermoschakelaars, zoals die bijvoorbeeld worden gebruikt voor het bewaken van elektromotoren in auto's of huishoudelijke apparaten, vervaardigd via een uitgebreide, meerlagige procedure. In de regel vinden het stansen en het overgieten van de metalen componenten zelfs op verschillende locaties plaats. Dit vereist niet alleen een aanzienlijke logistieke inspanning, maar ook een hoog materiaalgebruik, omdat twee onafhankelijke processen moeten worden uitgevoerd. Vooral bij het gebruik van koperlegeringen is dit een belangrijke kostenfactor.

Packaging: Productie-efficiëntie tot het uiterste gedreven

De hoogste efficiëntie bij optimale kwaliteit en de kortste cyclustijden: dat is de uitdaging waarmee producenten van drankverpakkingen dagelijks worden geconfronteerd. Voor de productie van 26-mm-verpakkingen inclusief originele band uit HDPE presenteert ENGEL op NPE een state-of-the-art oplossing. Onder reële productieomstandigheden werkt de productiezone tijdens de vijf beursdagen met een cyclustijd van ongeveer 2 seconden en onderscheidt zich bovendien door een uitstekende energie-efficiëntie en de hoogste procesconformiteit.

Het hart van de hooggeïntegreerde oplossing is een volledig elektrische e-cap 2440/420 US spuitgietmachine, uitgerust met een 96-voudig gereedschap van z-moulds (Oostenrijk). Als randapparatuur integreert ENGEL een droogluchtsysteem van Eisbär Trockentechnik (Oostenrijk) en een optisch controlesysteem van Intravis (Duitsland) in het totaalconcept.

Om een minimaal energieverbruik te combineren met een uitstekende procesconformiteit en precisie, vertrouwt ENGEL voor de productie van sluitingen op volledig elektrische high-performance machines uit de e-cap-serie, die specifiek voor deze markt zijn ontwikkeld. Met hun krachtige servo-Directaandrijvingen zorgen de e-cap-machines ook bij gebruik van hoogvast HDPE met een MFI van duidelijk onder 2 of zelfs 1 g/10 min voor de vereiste plastificeerprestatie en een maximaal aantal goede delen. "Geometrisch hebben drankverpakkingen hun minimum voor gewichtsbesparing bereikt," verduidelijkt packaging-expert Jon Kelm. "Ze stellen hogere eisen aan de precisie en herhaalbaarheid van spuitgietmachines dan ooit tevoren." Ondanks hun indrukwekkende prestaties verbruiken de e-cap-machines ook in snelloop slechts zeer weinig energie en koelwater. De verhoogde uitwerpkracht en de versterkte sluitaandrijving zorgen voor zeer korte cyclustijden.

Hoge prestaties voor dunwandige containers

In totaal is ENGEL packaging met twee geïntegreerde productiezones vertegenwoordigd op NPE2018. Campetella Robotic Center uit Italië produceert op haar stand (Hal Zuid, stand S27009) dunwandige bekers voor de luchtvaartindustrie met een volledig elektrische ENGEL e-motion 740/240 T US spuitgietmachine in een gereedschap van Fostag (Zwitserland). De bekers worden met behulp van een high-speed automatiseringssysteem uit het gereedschap gehaald en direct na het spuitgieten verpakt.

Met cyclustijden van duidelijk onder de 3 seconden en inspritznelheden van meer dan 500 mm per seconde worden de volledig elektrische spuitgietmachines uit de e-motion-serie steeds vaker ingezet voor de productie van dunwandige containers. Het gesloten systeem voor kniehevel en spindel zorgt te allen tijde voor een optimale en schone smering van alle bewegende machineonderdelen en voldoet aan de hoge reinheidseisen van de voedingsmiddelenindustrie.

Technical Moulding: Geavanceerde LED-lenzen van vloeibaar siliconen

In de tentoonstellingsruimte Technical Moulding van ENGEL op NPE2018 staat de veeleisende verwerking van vloeibaar siliconen (LSR) centraal. Op een e-victory 310/120 US spuitgietmachine met geïntegreerde viper 40 lineaire robot worden in een twee-kamer gereedschap van ACH solution (Oostenrijk) lenzen voor LED-spotlights geproduceerd. De onderdelen staan symbool voor een zeer breed toepassingsgebied. Van verlichtingssystemen voor auto's tot gebouwen en straatverlichting wint LSR snel aan belang voor de productie van hoogwaardige LED-verlichtingssystemen. "

De bijzondere eigenschappen maken dat mogelijk. Hoogtransparant LSR heeft een lagere vergelingsindex dan traditionele lenstypen, is UV-bestendig en stabiel van -20 tot +150 °C over een zeer breed temperatuurbereik. Bovendien kunnen ook complexe lensgeometrieën efficiënt en reproduceerbaar worden gevormd in spuitgieten.

ENGEL beschikt wereldwijd over veel ervaring met LSR-projecten in diverse sectoren en behoort daarom tot de voorkeurspartners van de verlichtingsindustrie bij de marktintroductie van het nieuwe lenstypenmateriaal. Het is voor het eerst dat ENGEL de productie van LSR-lenzen op een beurs presenteert.

"De voorwaarde voor het kosteneffectief produceren van veeleisende producten van vloeibaar siliconen zijn geautomatiseerde processen en een hoge precisie en stabiliteit van het spuitgietproces," benadrukt Steve Broadbent, verantwoordelijk voor elastomeerprojecten in de toepassingstechniek van ENGEL in Noord-Amerika. "Dankzij hun holloze sluiteenheid is de e-victory machine hiervoor uitermate geschikt." Het vrije toegang tot de gereedschapsruimte vereenvoudigt het omstellen en houdt de productiezone compact. Omdat de gereedschapsopspanningsplaten tot aan de rand kunnen worden benut, past het volumineuze gereedschap voor complexe lenzen op een relatief kleine 120-tonnen spuitgietmachine. Bovendien kan de robot zonder obstakens direct vanaf de zijkant bij de kamer komen en neemt hij minder ruimte in beslag."

De holloze spuitgietmachines van ENGEL kenmerken zich door een uitstekende paralleliteit van de gereedschapsopspanningsplaten. De gepatenteerde Force Divider zorgt ervoor dat de beweegbare gereedschapsopspanningsplaat tijdens het opbouwen van de sluitkracht exact het gereedschap volgt en de aangelegde kracht gelijkmatig over het oppervlak wordt verdeeld. Op deze manier wordt ook bij de verwerking van laagviskeuze materialen zoals LSR de vormvorming betrouwbaar voorkomen. De onderdelen vereisen geen nabewerking en zijn direct na het spuitgieten klaar voor gebruik.

ENGEL realiseert de hightech-oplossing samen met haar partner. Zowel het gereedschap als de doseersysteem zijn ontwikkeld en gebouwd door ACH solution, waarbij in het gereedschap de nieuwe elektrische spuitmondregeling ServoShot wordt toegepast.

Als systeemleverancier integreert ENGEL ook bij de verwerking van LSR alle componenten van de productiezone in een gezamenlijke besturing, zodat het gehele proces inclusief LSR-dosering en handling via het bedieningspaneel van de spuitgietmachine kan worden ingesteld en gecontroleerd.

Met ENGEL holloze techniek LSR-processen veilig beheersen

De NPE2018 bevestigt opnieuw de leidende positie van ENGEL en haar holloze machines in de verwerking van LSR. In totaal worden op de beurs vier LSR-toepassingen met ENGEL-machines gepresenteerd, drie daarvan met holloze machines. Bij Wacker Silicones (hoofdsitz in Duitsland) in hal Zuid, stand S24179, wordt op een hydraulische victory 200/120 in een 4-voudig gereedschap onderzetters geproduceerd. Een andere holloze toepassing draait op een victory 200/55 op de stand van de gereedschapsbouwer Burteck uit Windsor, CT, in de VS, in hal Zuid, stand S30045. En Shin-Etsu Silicones uit Akron, Ohio, produceert in hal Zuid, stand S20125, op een volledig elektrische e mac 170/55 in een gereedschap van Roembke uit Ossian, Indiana, brillenglazen van optisch LSR.