Minimaal ruimtegebruik bij maximale output

Extreem compact: de combi M-technologie aan de ene kant en de compacte cel aan de andere kant verminderen de benodigde ruimte voor de productiezelle aanzienlijk. (Afbeelding: ENGEL) / Extremely compact: combi M technology on the one hand, and the compact cell on the other, substantially reduce the space required for the production cell. (Picture: ENGEL)

Onder reinraumomstandigheden produceert ENGEL op zijn stand tijdens K 2022 proefvaten voor medische diagnostiek in tweecomponenten-spritzgieten. (Afbeelding: ENGEL)

Machine footprint and energy consumption are increasingly important efficiency indicators. In both disciplines, ENGEL sets new records at K 2022. With minimal footprint, samples for medical diagnostics are produced in a cleanroom environment on a fully electric high-performance machine using two-component injection molding.

Het hart van de productiezuil is een volledig elektrische ENGEL e-motion 160 combi M spuitmachine, en ook dat is een wereldprimeur. Terwijl de combi M-constructie van ENGEL tot nu toe voorbehouden was aan grotere spuitmachines, presenteert ENGEL in oktober in Düsseldorf voor het eerst een spuitmachine met slechts 160 ton sluitkracht, uitgerust met een horizontale draaischijf. In de uitvoering met combi M verdeelt de draaischijf het sluitgebied van de spuitmachine in het midden, zodat twee gereedschappen parallel kunnen worden bedreven. Hierdoor is de combi M-technologie geschikt voor zowel geïntegreerde twee-componenten spuitgieten als voor het efficiënt verdubbelen van de output wanneer twee identieke gereedschappen worden gespannen. De combi M-machines zijn standaard uitgerust met twee inspuitsystemen. Eén inspuitsysteem bevindt zich op de vaste gereedschapsplaat, het andere op de beweegbare plaat.

Machine footprint met meer dan 20 procent verminderd

De diagnostische componenten die ENGEL tijdens de acht beursdagen op zijn stand produceert, zijn twee-componenten onderdelen. In de eerste spuitstap worden de basiskozijnen met zwart gekleurde polycarbonaat gespoten, die cilindrische holle ruimten vertonen. Vervolgens draait de draaischijf 180 graden om, zodat in de tweede spuitstap de cilinders aan één zijde worden afgesloten met doorzichtige polycarbonaat afdekkingen in lensvorm. Tegelijkertijd wordt aan de andere zijde van de draaischijf een andere set basiskozijnen geproduceerd. De twee gereedschappen met elk 32 holtes komen van Hack Formenbau in Kirchheim unter Teck, Duitsland.

Voor vooral het gebruik van multi-cavititeitsgereedschappen bespaart de combi M draaischijftechnologie van ENGEL waardevolle ruimte. Een vergelijkbaar 32-voudig gereedschap met verticale draaischijf zou een grotere e-motion spuitmachine vereisen met minimaal 280 ton sluitkracht. De draaischijftechnologie vermindert in deze toepassing de ruimte van de spuitmachine met meer dan 20 procent. Vooral in de cleanroom verhoogt dit de kostenefficiëntie aanzienlijk. Daarnaast verbruikt de kleinere machine nog minder energie. De volledig elektrische spuitmachines uit de ENGEL e-motion-serie behoren al tot de meest energie-efficiënte machines in hun klasse.

Bovendien levert de automatisering een grote bijdrage aan de zeer compacte buitenafmetingen van de productiezuil. Hier is de verantwoordelijk voor de compact cell. Dankzij de gestandaardiseerde opbouw maakt de door ENGEL ontwikkelde automatiseringscel de integratie van verschillende automatiseringscomponenten en verdere proces-eenheden bijzonder eenvoudig en is deze aanzienlijk smaller dan een standaard afschermbeveiliging. Voor de productie van diagnostische producten op de beurs werken binnen de compact cell twee handling-apparaten in duet. Een ENGEL viper 20 lineaire robot demouleert de twee-componenten onderdelen en legt ze in trays. Een ENGEL e pic pick-and-place robot sluit de volledig geladen trays af met een tussenlaag, zodat ze in dozen kunnen worden gestapeld en via de eveneens geïntegreerde tray-server kunnen worden uitgesorteerd.

Intelligente assistentie voor gevalideerde processen

Digitalisering heeft ook in de cleanroom zijn intrede gedaan – dat wordt duidelijk uit het expositieobject op de ENGEL-stand. De e-motion combi M spuitmachine is uitgerust met een reeks intelligente assistentiesystemen uit het inject 4.0-programma van ENGEL voor de productie van twee-componenten onderdelen. Onder andere iQ weight control, dat schommelingen in het inspuitvolume en de materiaaddikviscositeit herkent en binnen dezelfde cyclus automatisch corrigeert binnen gevalideerde grenzen, en iQ flow control, dat zorgt voor constante temperatuursituaties door temperatuursverschillen in de koelcircuits op een instelwaarde te regelen. Daarnaast kunnen beursbezoekers live het iQ process observer ervaren. Het bijzondere van dit assistentiesysteem is dat het niet slechts afzonderlijke stappen van het spuitproces optimaliseert, maar te allen tijde het gehele proces in de gaten houdt. Honderden parameters worden gelijktijdig geanalyseerd en kwaliteitsrelevante afwijkingen transparant weergegeven. In veel gevallen levert de software direct een optimalisatievoorstel. iQ process observer behoort tot de eerste toepassingen van kunstmatige intelligentie in de spuitgietverwerking.

Intelligente assistentiesystemen maken de productieprocessen stabieler en veiliger, en daarom staan ze vooral in de medische technologie en farmacie steeds meer in de belangstelling. Want ook gevalideerde processen kunnen dynamisch worden geregeld. De sleutel hiervoor is het definiëren van procesvensters in plaats van vaste instelwaarden voor de bij te stellen parameters.

Om alle vooraf ingestelde streefwaarden binnen een gedefinieerd procesvenster constant te houden, heeft ENGEL de nieuwe functie Parameter-Limits ontwikkeld. Voor tot 150 individueel te selecteren procesparameters kan met behulp van de nieuwe software op het CC300-bedieningspaneel van de ENGEL spuitmachines een procesvenster worden vastgesteld. Hierdoor zijn de toleranties bij de start van de productie direct beschikbaar in de spuitmachine en worden ze tijdens het lopende proces veilig gehandhaafd. Het risico op invoerfouten wordt uitgesloten. Deze extra veiligheid maakt Parameter-Limits bijzonder interessant voor toepassingen in de medische technologie. Op de beurs zal ENGEL de inzet van Parameter-Limits live demonstreren.

Spuitgiettechniek uit één stuk

Als systeemleverancier zorgt ENGEL bij de digitalisering van de processen dat ook besturingssystemen van externe systemen, bijvoorbeeld van gereedschappen of randapparatuur, in het centrale CC300-bedieningspaneel van de spuitmachine kunnen worden geïntegreerd. Zo wordt bij de productie van diagnostische producten ook de software HACK moldlife sense met behulp van de Webviewer-technologie geïntegreerd in de CC300-machinebesturing. HACK moldlife sense detecteert fouten en onregelmatigheden in het gereedschap en waarschuwt automatisch de machinebediener voordat er afkeur of hoge kosten ontstaan.

ENGEL staat voor spuitgiettechniek uit één stuk. Van de spuitmachine via de automatisering tot de integratie van externe systemen.