Die aktuelle Situation an den Rohstoffmärkten rückt Rezyklate in den Fokus und gleichzeitig sind sie rar. Wie man verschiedene Ausgangsmaterialien gemeinsam nutzbar macht, zeigt der Maschinenbauer auf der K 2022. Mit DCIM werden drei unterschiedlich viskose Polymere zu einem neuen Produkt.
Flüssig, kaugummiartig, zäh: PP-Spinnfaservlies aus FFP2-Masken (Schmelze-Volumenfließrate MVR 800 bis 1.000), geschredderte HDPE-Ware aus der Logistik- und Verpackungsbranche (MVR 5 bis 15) und HDPE-Blasformware aus der Spielzeugproduktion (MVR kleiner 1). Diese ungleich viskosen Ausgangsstoffe nutzt die DCIM-Direktcompoundierung, um einen neuen Werkstoff zu schaffen. Hinzu kommen Masterbatch, Stabilisator-Additive und Eisenglimmer als Füller. Daraus entstehen am Messestand von KraussMaffei in einer Zykluszeit von 35 s fünfteilige PO-Klappboxen, wie sie beim Transport von Frischfisch verwendet werden.
Auf der K entnimmt ein Linearroboter LRX 350 die fünf Einzelteile aus dem Werkzeug und übergibt sie an eine Automation von Campetella, die das Einlegen, Klipsen und Stapeln der Kisten übernimmt.
Wirtschaftlich attraktiv dank Einschneckenextruder
Der DCIM-Prozess mit Einschneckenextruder ist bereits für Schussgewichte von 50 bis 2.000 g wirtschaftlich attraktiv, während IMC (mit Zweischneckenextruder) mindestens rund 1.500 g benötigt. (Foto: KraussMaffei)
Mit DCIM (Direct Compounding Injection Molding) erweitert KraussMaffei sein Portfolio im Bereich Direktcompoundierung und ergänzt die seit 20 Jahren bewährte IMC-Anlage (Injection Molding Compounder). Der DCIM-Einschneckenextruder ist bereits für Schussgewichte von 50 bis 2.000 g wirtschaftlich attraktiv, während IMC (mit Zweischneckenextruder) mindestens rund 1.500 g benötigt. Das Ziel ist in beiden Fällen gleich: Polymere blenden, additivieren verstärken oder füllen, und das integriert in den Spritzgießprozess und ohne Verlust bei der Zykluszeit.
Bei DCIM sitzt der Extruder in platzsparender Huckepack-Stellung direkt über der Einspritzeinheit einer hydraulischen Standard-Maschine (meist der GX-Baureihe, hier GX 1100-4300). Die compoundierte Schmelze gelangt in einer Wärme, also ohne Abkühlung oder Zwischenlagerung, in die Plastifizierung, wodurch sich der Polymerabbau reduziert. Zusätzlich spart der Einstufenprozess Energie und verringert den CO2-Fußabdruck.
Beim DCIM-Verfahren kommt ein Einschneckenextruder zum Einsatz, der in platzsparender Huckepack-Stellung direkt über der Einspritzeinheit einer hydraulischen Standard-Spritzgießmaschine sitzt. (Foto: KraussMaffei)
Extruder und Spritzgießmaschine produzieren im diskontinuierlichen Betrieb, das heißt, wenn das Schussvolumen für den nächsten Zyklus erreicht ist, stoppt der Extruder seine Arbeit. Um diese perfekt zu erledigen und aus sechs Einzelkomponenten eine homogene Masse zu machen, verfügt er über eine speziell entwickelte Schnecke, die zudem sehr lang ist. Bei Standard-Spritzgießmaschinen liegt das Verhältnis von Länge zu Durchmesser bei etwa 17 bis 23, bei DCIM sind es beachtliche 30 L/D.
Materialkostenersparnis von bis zu 50 Prozent
Für die besonders preisgetriebene Verpackungs- und Logistikbranche eröffnet DCIM die attraktive Möglichkeit, bis zu 50 % der Materialkosten zu sparen. Das Schussgewicht der Messe-Klappbox beträgt 1.000 g und allein die externe Erstellung eines Compounds schlägt mit durchschnittlich 0,6 Euro/kg zu Buche, die man nun nicht ausgeben muss. In anderen Branchen wie beispielsweise bei Herstellern technischer Teile wiederum steht oft die Motivation im Vordergrund, die Materialhoheit zu erlangen, also eigene Rezepturen für Neuwarecompounds wie zum Beispiel Polypropylen- oder Polyamid-Glasfasercompounds oder verschiedene Polymerblends zu entwickeln und das Know-how dafür im Haus zu behalten.
Nachhaltige Transportverpackungen: Auf der K 2022 produziert eine GX 1100-4300 DCIM robuste Mehrwegkisten aus drei verschiedenen Rezyklaten. (Foto: KraussMaffei)
In jedem Fall profitieren Kunststoffverarbeiter von der großen Flexibilität, die DCIM bietet. Wenn gerade kein Compound benötigt wird, lässt sich die Maschine im Standard-Spritzgießbetrieb nutzen. Und durch die geringen Mehrkosten amortisiert sich die DCIM-Ausstattung innerhalb weniger Monate.
Partner bei dem Messeexponat sind die Firmen Big-Spielwarenfabrik GmbH & Co. KG (Blasfolien), Schoeller Allibert Services B.V. (HDPE Spritzgussware), Zettl Meditec GmbH (FFP Maskenvlies), almaak international (Maskenvlies Agglomerat), Audia Plastics s.r.o. (Farbmasterbatch), Byk Chemie (Additive), Kärtner Montanindustrie (Eisenglimmer), Campetella Robotic Center srl (Automation) und S.C.S. Societa Construzione Stampi (Werkzeug).
