Energieverbrauch der Spritzgießmaschine runter, Output rauf

Die W.u.H. Fernholz GmbH und Co. KG produziert in Meinerzhagen (Deutschland) vorwiegend Verpackungen für die Lebensmittelindustrie. Insbesondere Becher, Schalen und Deckel für Molkereiprodukte aus Materialien wie Polystyrol, Polypropylen und APET. Der besonders preissensible Markt erfordert eine möglichst effiziente Produktion, da bereits Beträge im Cent-Bereich entscheiden, ob ein Hersteller den Zuschlag für einen Auftrag bekommt.

Die enormen Anstiege der Energiepreise sind daher eine besondere Herausforderung für Unternehmen wie Fernholz. Auf der Suche nach Einsparpotential wurde der Energieverbrauch der Spritzgießmaschinen als potenzieller Faktor identifiziert. Ein Umstieg auf vollelektrische Spritzgießmaschinen würde große Vorteile mit sich bringen. Aber können diese Maschinen, die für anspruchsvollen Dünnwandspritzguss erforderlichen Leistungen erbringen?

Fernholz produziert die Verpackung für ein Molkereiprodukt, bestehend aus Becher und Deckel. Der Deckel wird mit IML aus einem hochtransparentem Copolymer gefertigt. Der Trend zu extremen Fließweg-Wandstärkenverhältnissen im Dünnwandspritzguss stellt besonders hohe Anforderungen an die Leistung und Dynamik der Spritzeinheit – so auch diese Anwendung. Bei der Umstellung von einem Vierfach- auf ein Sechsfach-Werkzeug dachte man über einen Wechsel der Spritzgießmaschine nach. Ein energieeffizienteres Modell wurde in Erwägung gezogen.  Speziell vollelektrische Spritzgießmaschinen, wo auch der Einspritzvorgang elektrisch angetrieben erfolgt, kommen hier schnell an ihre Grenzen. Aufgrund des niedrigen Energieverbrauchs war Fernholz dennoch von einer vollelektrischen Spritzgießmaschine überzeugt. Auf der Suche nach einer passenden Maschine, die die erforderliche Leistung erbringt, kontaktierten sie ENGEL. 

„ENGEL hat bereits sehr früh im Bereich Packaging auf vollelektrische Spritzgießmaschinen gesetzt“, hebt Christoph Lhota, Vice President der Business Unit Packaging und Medical von ENGEL hervor. Als Vorreiter in diesem Bereich hat ENGEL über zehn Jahre Know-how und Entwicklung in den elektrischen Antriebsstrang investiert. Das Ergebnis ist die aktuelle Generation der vollelektrischen Spritzgießmaschinen-Baureihe e-motion. 
Die e-motion ist eine vielseitige High-Performance Maschine, ausgelegt für die hohen Anforderungen im Packaging-Bereich. Mit leistungsstarken Motoren, effizienten Kugelumlauf-Spindeln und zusätzlichen Servoverstärkern werden die nötigen, hohen Geschwindigkeiten sichergestellt. So profitiert auch die Verpackungsindustrie von dem niedrigen Energieverbrauch vollelektrischer Spritzgießmaschinen.

Für die Produktion der Deckel mit IML legte ENGEL eine e-motion 740/280 aus. Die Maschine wurde mit dem PAC-Paket ausgestattet. Dieses beinhaltet unter Anderem verstärkte Aufspannplatten und einen kraftvollen, elektrischen Direktantrieb für das Einspritzen. Verstärkte Aufspannplatten stellen eine gleichmäßige Schließkraftverteilung über alle sechs Kavitäten des Werkzeuges sicher. Die hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit der elektrischen Antriebe ermöglicht eine Produktion mittels Spritzprägen. Das sorgt für eine konstant hohe Teilequalität bei Dünnwandspritzguss. Die Zykluszeit konnte reduziert werden, verglichen zur bisherigen Anlage. „Hinsichtlich Produktivität, Stabilität sowie Qualität wurden durch die ENGEL Technologie erhebliche Verbesserungen erzielt“, resümiert Stefan Witt, Packaging-Spezialist von ENGEL Hannover, der das Projekt vom Start weg betreut hat. Den Energieverbrauch der vollelektrischen Spritzgießmaschine beziffert Fernholz auf etwa 40 % niedriger im Vergleich zur Vorgänger-Maschine.

„Die elektrischen Spritzgießmaschinen von ENGEL sind wesentlich genauer und präziser. Aber im Vordergrund stand für uns die erhebliche Stromersparnis.“ (Til Fernholz, Betriebsleiter bei Fernholz)