„Die NPE ist für uns die wichtigste Messe in Amerika, auf der wir dem Fachpublikum Produktpremieren, innovative Verfahren und anspruchsvolle Anwendungen demonstrieren. Mit der Messe beginnt in Amerika zudem der Verkaufsstart des Freeformers für die additive industrielle Fertigung“, sagt Friedrich Kanz, Leiter der nordamerikanischen Niederlassung Arburg Inc. „Damit decken wir das gesamte Produktionsspektrum ab – von der additiven industriellen Fertigung von Einzelteilen und variantenreichen Kleinserien bis zum wirtschaftlichen Spritzgießen von Massenartikeln.“ Im Fokus stehe bei allen Exponaten das Thema Produktionseffizienz.
Freeformer verarbeitet additiv zwei Komponenten
Mit zwei Freeformern präsentiert Arburg, wie sich voll funktionsfähige Kunststoffteile im patentierten Verfahren „Arburg Kunststoff-Freiformen“ auf Basis von 3D-CAD-Daten ohne Werkzeug additiv aus Standardgranulat fertigen lassen. Das Granulat wird ähnlich wie beim Spritzgießen zunächst in einem Plastifizierzylinder aufgeschmolzen. Über die Düse der starren Austragseinheit werden die Kunststofftropfen mittels hochfrequenter Piezotechnik im vorgegebenen Takt (60 bis 200 Hertz) schichtweise auf den beweglichen Bauteilträger aufgetragen.
Eine zweite Austragseinheit lässt sich für eine zusätzliche Komponente nutzen, um z. B. ein Bauteil in verschiedenen Farben, mit spezieller Haptik oder als Hart-Weich-Verbindung zu erzeugen. Auf der NPE kombiniert ein Freeformer beispielsweise – bislang einzigartig in der additiven Fertigung – elastisches TPU-Standardmaterial mit einem besonderen Stützmaterial. Mögliche Anwendungen dafür sind z. B. Faltenbälge, Schläuche, Manschetten oder flexible Bestandteile von Robot-Greifern. Die Stützstrukturen lassen sich anschließend in einem Wasserbad entfernen.
Branchenspezifisch: Allrounder „Packaging“
Arburg zeigt in Orlando speziell für die Verpackungsindustrie eine Spritzgießmaschine in Packaging-Ausführung. Der hybride Allrounder 630 H (P) ist speziell für Dünnwand¬-Anwendungen ausgelegt. Er produziert je vier runde Deckel aus einem transparenten PP mit einem beidseitig bedrucktem Label der Firma Verstraete IML. Das Werkzeug kommt vom kanadischen Partner Stack Teck, für die Automatisierung kommt ein IML-System der Firma Yudo zum Einsatz. Die Zykluszeit beträgt rund vier Sekunden.
Medizintechnik
Elektrische Maschinen sind aufgrund ihrer hohen Präzision, Schnelligkeit und ihres emissionsarmen Betriebs prädestiniert für die Herstellung medizintechnischer Artikel. Auf der NPE 2015 stellt Arburg einen Vertreter seiner elektrischen High-End-Baureihe Alldrive vor. Der GMP-konform in Edelstahl ausgeführte Allrounder 520 A produziert mit einem Hochleistungswerkzeug der Firma Tanner je 64 Pipettenspitzen in einer Zykluszeit von rund 4,8 Sekunden. Für die Entnahme kommt ein Robot-System der Firma Hekuma zum Einsatz.
Leichtbau: Langfaser-Direktspritzgießen kombiniert mit Organoblech
Im Rahmen der Blue Competence-Initiative des Verbandes Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) präsentiert Arburg mit einem extra ausgewiesenen Exponat ein innovatives Leichtbau-Verfahren: Beim Langfaser-Direktspritzgießen werden die Fasern über eine Seitenbeschickung in die flüssige Kunststoffschmelze eingebracht. Vorteile sind eine bis 50 Millimeter flexibel einstellbare Faserlänge, geringe Faserschädigung in der Kunststoffschmelze sowie deutliche Kostenvorteile gegenüber faserverstärkten Standardgranulaten.
Vorgestellt wird das Verfahren an einem hydraulischen Allrounder 820 S, der mit einem Werkzeug der Firma Georg Kaufmann Formenbau arbeitet. Durch Umspritzen von endlosfaserverstärkten Thermoplast-Einlegern (Organobleche) entstehen hochfeste und stabile Composite-Bauteile, die bei einer Länge von über 500 Millimeter nur rund 200 Gramm wiegen. Ein Sechs-Achs-Roboter entnimmt dazu zwei unterschiedlich dicke Organobleche aus einem Magazin. Die ebenen Einleger werden in neuer Technik im Greifersystem prozesssicher und materialschonend aufgewärmt und bei genauer Umformtemperatur an das LIPA-Werkzeug (Lightweight Integrated Process Application)übergeben. In einer Zykluszeit von rund 55 Sekunden erfolgen dort gleichzeitig das Umformen der Einleger und das Anspritzen von Funktions- und Versteifungselementen. Das produzierte Verbundbauteil ist ein Beispiel, wie sich durch die Kombination von Organoblech und Langfaser-Direktspritzgießen Leichtbauteile z. B. für die Automobilindustrie mit hoher Funktionsintegration und kurzen Zykluszeiten fertigen lassen. Dank Servohydraulik arbeitet der Allrounder zudem besonders energieeffizient und emissionsarm.
Arburg Vorträge runden Messeauftritt ab
Arburg ist nicht nur mit einem Messestand auf der NPE vertreten, sondern beteiligt sich auch mit Keynote-Vorträgen zum Thema additive Fertigung: Vertriebsgeschäftsführer Helmut Heinson gibt auf der Sonderveranstaltung NPE3D einen Ausblick global und für den US-Markt. Technikgeschäftsführer Heinz Gaub wird auf dem Antec-Technologieforum darüber referieren, wie „Additive Manufacturing“ die Kunststoffindustrie verändert.
Kontakt: Arburg GmbH + Co KG, www.arburg.com