Der Elastomer-Spritzgießmaschinenbauer Maplan, Kottingbrunn (Österreich), hat in den vergangenen Monaten Lücken im Großmaschinenprogramm geschlossen und entlang von konkreten Kundenaufträgen zur Serienreife gebracht. Begleitend dazu wurde auch das Peripherie- und Automatisierungsprogramm […]
Der Elastomer-Spritzgießmaschinenbauer Maplan, Kottingbrunn (Österreich), hat in den vergangenen Monaten Lücken im Großmaschinenprogramm geschlossen und entlang von konkreten Kundenaufträgen zur Serienreife gebracht. Begleitend dazu wurde auch das Peripherie- und Automatisierungsprogramm ergänzt. Eine weitere Neuerung ist ein Geschäftsbereich, der wirtschaftlich interessante Angebote zur Modernisierung und Lebensdauerverlängerung von laufenden Maschinen anbietet.
Das aktuelle Standard-Maschinenprogramm bietet zahlreiche Optionen für Hersteller von Elastomerteilen. (Foto: Maplan)
Auf der K 2019 hatte Maplan ein neu abgestuftes Maschinenprogramm einschließlich neuer Baureihennamen vorgestellt. Im gleichen Zuge wurde deren Standardausrüstung angeglichen bzw. aufgewertet, was durch das dem Produktnamen hinzugefügte „Plus“ unterstreicht.
Das gemeinsame Kennzeichen aller Vertikalmaschinen Ergo+ ist die auf eine niedrige Bedienhöhe hin ausgelegte Konstruktion der Schließeinheit. Die Serie mit vollhydraulischer Schließeinheit deckt kleinere bis mittlere Schließkräfte ab. Sie ist in fünf Größenstufen von 900 bis 4.600 kN Schließkraft verfügbar. Durchgängig liegt die Bedienhöhe gegenüber der Vorgängergeneration um bis zu 250 mm niedriger, wodurch in der Regel Bediener-Plattformen oder die Aufstellung der Maschinen in Fundamentgruben entfallen können.
Oberer Schließkraftbereich ausgebaut
Für den oberen Schließkraftbereich von 4.600 bis 9.000 kN stehen die Maschinen Ergomax+. Durch den Corona-Lockdown frei gewordene Konstruktionskapazitäten ermöglichten jetzt das Schließen letzter Lücken im Maschinenportfolio. Konkret wurden die Schließkraftgrößen 570 und 720 serienreif gemacht, welche nun ältere Baumuster abgelöst haben. Aktuell besteht die Baureihe aus vier Baugrößen mit einem ausgewogenen Schließkraftabstand von jeweils 25 %.
Allen Maschinen der Reihe Ergomax+ gemeinsam ist ein hydromechanisches Schließsystem bestehend aus der Kombination von hydraulischen Schließzylindern sowie seitlich aus- und einfahrendem Verriegelungsblock, womit eine ergonomisch günstige Bedienhöhe auch bei den Typen mit höherer Schließkraft erreicht wird.
Neue Spritzaggregate für mehr Bedienkomfort und Prozesssicherheit
Die Vertikalmaschinen-Baureihe Ergomax+ kombiniert eine tief absenkbare untere Werkzeug-Aufspannplatte mit dem einem Spritzaggregat mit leicht erreichbarem Streifeneinzug außerhalb der Maschine. (Foto: Maplan)
Alternativ zu den standardmäßigen Spritzaggregaten Map.fifo original sind innerhalb des Vertikalmaschinen-Programms Aggregate mit der Bezeichnung Map.fifo ergo erhältlich. Im Unterschied zur Original-Fifo-Spritzeinheit verfügen sie über ein, gegenüber dem vertikalen Spritzzylinder, um 90° in die Horizontallage gedrehtes Plastifizieraggregat. Dies verlegt den Streifeneinzug aus der Maschinenverkleidung in die seitliche Position neben der Schließeinheit und senkt ihn so weit ab, dass er bei nahezu allen Maschinengrößen in Hand-Reichweite des Maschinenbedieners liegt. Die Bandbreite der Spritzvolumina reicht von 1,5 bis 22 l.
Dem Anwender bieten die ergo-Spritzaggregate zusätzlich gute Voraussetzungen zur Steuerung und Regelung der Massetemperatur. Dazu wurde ein Temperatursensor an der Einmündung des Plastifizieraggregats in den Einspritzkolben positioniert und mit einer Regelsoftware kombiniert. Das Mess- und Regelsystem ermöglicht eine gezielte Beeinflussung der Materialtemperatur des Plastifiziervolumens in der Einspritzkammer. So ist es möglich gleich am Anfang des Spritzgießprozesses gleichmäßige Temperaturverhältnisse zu schaffen. Dadurch ist es möglich, die Vulkanisationszeiten zu reduzieren. Die gegenüber einem nicht geregelten Plastifizierprozess gleichmäßigeren Temperaturen resultieren auch in gleichbleibender Viskosität der Gummimischung über den gesamten Einspritzprozess und führen somit zu gleichmäßigerem und schnelleren Füllen der Kavitäten.
Plastifizieren mit fünf Drehzahlstufen
Mit dem aktuellen Technik-Update besteht ab sofort die Möglichkeit den Plastifizierprozess in fünf Stufen abzubilden, wobei jeder einzelnen Stufe nicht nur eine eigene Schneckendrehzahl, sondern auch ein eigener Staudruck zugeordnet ist. Durch den unterschiedlichen Scherenergieeintrag kann die Massetemperatur beeinflusst und damit die Schwankungsbreite des Temperaturverlaufs innerhalb eines Plastifiziervorganges reduziert werden. Das Ergebnis ist ein breiteres Prozessfenster.
Erhöhte Transparenz für den Plastifizierprozesses
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- Übersichtsseite Plastifizierung mit grafischer Darstellung der Prozessparameter: Blau – Plastifizierhub, Gelb – Schneckengeschwindigkeit, Rot – Staudruck, Grün – Druck am Hydromotor. (Abb.: Maplan)
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- Druckverläufe mit generierter Hüllkurve zur Toleranzüberwachung. (Abb.: Maplan)
Für alle Maplan-Spritzaggregate lassen sich die die Prozessdaten übersichtlich zusammengefasst darstellen. Auf drei Bildschirmseiten der Maschinensteuerung werden die Druck- und Temperaturverläufe der Plastifizierung zyklusbezogen präsentiert. Beispielhaft dafür zeigt die rechte Abbildung den Druckverlauf während des Plastifizierens, über den ein Toleranzband zur Prozessüberwachung gelegt werden kann. Die Kurvenverläufe können als CSV-Files exportiert und der teilebezogenen Qualitätsdatendokumentation hinzugefügt werden.
Heizzeit-Management durch praxisnahes Programm
Die Software Map.compensate ermittelt eine Verlaufskurve, die die Grundlage für Heizzeitkorrekturen bei umgebungsbedingten Arbeitspunkt-Abweichungen darstellt. (Abb.: Maplan)
Heizzeitberechnungs- bzw. Prozessoptimierungssysteme sind seit vielen Jahren von unterschiedlichen Entwicklern und Herstellern verfügbar. In der täglichen Betriebspraxis überfordern diese jedoch häufig die Maschinenbediener durch die Vielzahl einzugebender Material- und Maschinenparameter. Deshalb blieb bisher die Verbreitung überschaubar.
Mit Map.compensate stellt Maplan nun ein System vor, bei dessen Entwicklung die Praxiseignung ganz oben auf der Agenda stand. Pro verarbeiteter Gummi-Mischung können vorab bis zu zehn Vulkanisationszeiten bei unterschiedlichen Werkzeugtemperaturen ermittelt werden, die anschließend in das Compensate-Programm übernommen werden. Mit diesen Daten errechnet die Steuerung den konkreten Zusammenhang zwischen Heizzeit und Werkzeugtemperatur. Tritt eine Abweichung gegenüber dieser Einstellung ein, z. B. durch einen umgebungsbedingten Temperaturabfall, so ist die Compensate-Software in der Lage, über eine errechnete Zeitkorrektur die Vulkanisation wieder an den angestrebten Arbeitspunkt zurückzuführen.
Neue Sondermaschinen für das 2K-Spritzgießen
Zweikomponenten-Gummispritzgießmaschine Multi+ 2K Split-line. (Foto: Maplan)
Das zuletzt abgeschlossene Re-Design aller Baureihen hat durch Modularisierung auch die Sondermaschinen für 2K-Gummiformteile näher an die Standardmaschinentechnik gerückt. Sie sind unter der Baureihenbezeichnung Multi+ 2K in zwei Varianten verfügbar: Einmal mit Einspritzung von der Seite und von oben oder mit zwei von oben einspritzenden Spritzeinheiten. Bei nahezu gleicher Stellfläche wie eine Ein-Komponenten-Standardmaschine bietet diese Bauart einen geradlinigen Mischungseintrag beider Mischungssorten in das Werkzeug bzw. den Kaltkanal aus. Die Aggregat-Kombinationen sind in einer großen Bandbreite von Einspritzvolumina verfügbar.
Sondermaschinen im Großformat
Angestoßen von der Nachfrage nach Maschinen zur Herstellung von großflächigen Metallplatten/Elastomer-Verbundteilen und Motordichtungen größeren Umfangs hat Maplan ein neues ebenfalls durchgängig modular aufgebautes Vertikalmaschinensystem entwickelt. Ganz oben im Pflichtenheft standen großflächige, rechteckige Maschinenplatten und eine ergonomische Bediensituation. Die Systembezeichnung Multi-Ram reflektiert das Konstruktionsprinzip, das zur ausgewogenen Schließdruckaufbringung je nach Plattengröße zwei (Twin-Ram), vier (Quattro-Ram) oder mehr Druckkolben kombiniert.
Die neue Vertikalmaschinen-Baureihe Multi-Ram ist durchgängig modular konzipiert – hier eine Duo-Ram 560 mit 2 x 2.800-kN-Schließmodulen und zwei von oben einspritzenden 50-cm³-Spritzaggregaten. (Foto: Maplan)
Die Twin-RAM 560 mit 5.600 kN Schließkraft verfügt über Werkzeug-Aufspannplatten mit einer Fläche von 800 x 1.500 mm, die auf eine maximale Durchbiegung im Plattenzentrum von 0,05 mm ausgelegt wurden. Die Schließeinheit wurde bei einem konkreten Projekt mit zwei von oben einspritzenden FIFO-Aggregaten mit 50 cm³ Dosiervolumen kombiniert, die gemeinsam oder unabhängig voneinander betrieben werden können. Die präzisen Spritzeinheiten ermöglichen die Verarbeitung auch kleiner Schussvolumen. Bei dem Projekt werden 2 x 7 cm³ Elastomer gratarm verarbeitet. Zur Erleichterung bzw. Automatisierung der Einlegeteil- bzw. Fertigteilmanipulation sind die Maschinen mit Wechselplatten-Einheiten in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich.
Nach oben hin wurde die Multi-Ram-Baureihe um die Quattro-Ram 800 mit 4 x 2.000-kN-Schließmodulen ergänzt. (Abb.: Maplan)
Eine aktuell projektierte Quattro-Ram 800 kommt mit noch größeren Eckdaten: Schließkraft 8.000 kN, Aufspannplattenfläche 1,5 x 2,5 m, Werkzeuggesamtgewichte bis zu 10 t, ausfahrbare 5 t schwere Mittelplatte, zwei von oben einspritzende FIFO-Spritzaggregate, Gesamthöhe der Maschine 6,4 m und 100 t Gesamtgewicht. Diese Maschine aus der neuen Multi-Ram-Baureihe wurde speziell für Großdichtungen im E-Mobilitätsbereich entwickelt.
Angebote zur Modernisierung von Altmaschinen
Zwischen 1984 und 2005 wurden mehr als 2.500 Maschinen der Steuerungsgenerationen 3 und 4 geliefert. Bei diesen Steuerungen kommt es zunehmend zu Engpässen bei der Ersatzteilverfügbarkeit elektronischer Komponenten, wie z. B. digitale I/O-Module oder Displays, ohne dass die Grundmaschine bereits am Ende ihres Produktlebenszyklus angekommen wäre. Dafür wurde ein neues Geschäftsfeld geschaffenen.
So können Maplan-Maschinen ab der Steuerungsgeneration 4 innerhalb weniger Tage vor Ort auf die aktuelle Steuerung Map.commander C.6 umgerüstet werden. Dies bringt eine Altmaschine auf einen Funktionsumfang einer Neumaschine inklusive voller Vernetzbarkeit und Industrie-4.0-Funktionalitäten. Ebenso können über die Nachrüststeuerung Verbrauchsmesser für Strom, Luft und Wasser als Entscheidungsgrundlage für Energie-Einsparungsmaßnahmen angeschlossen werden. Die Nachrüstung kann in der Regel innerhalb von drei bis sieben Arbeitstagen abgeschlossen werden.
Alternativ bietet Maplan auch die Option an, Maschinen in gutem Allgemeinzustand ab Baujahr 1994 und jünger zurückzukaufen. Im Werk werden deren mechanische Komponenten geprüft und falls notwendig überholt bzw. ausgetauscht. Zusätzlich wird die Steuerung Map.commander X6 nachgerüstet. Nach der Generalüberholung werden diese Maschinen am Markt angeboten.
Online-Bedienerschulung und -Service ausgebaut
Die Lockdown-bedingten Reise- und Besuchsbeschränkungen haben den Trend zur Online-Kommunikation bei der Bedienerschulung, zur Remote-Fehlerortung und Software-Installation verstärkt.
Das Map.eye kann durch seinen magnetischen Sockel einfach an jeder Position des Maschinengehäuses platziert werden. (Foto: Maplan)
Für die Fernwartung der Maschinen bietet Maplan bereits seit der Vor-Corona-Zeit das Ferndiagnose-Package Map.remote an. Es bietet den Vorteil einer sofortigen Hilfe ohne Servicetechniker vor Ort. Über das Software-unterstützte Hardwaremodul Map.eye können zusätzlich unkompliziert Live-Bilder direkt von der Maschine an das weltweite Maplan Service-Netzwerk übertragen werden. Dadurch können Fragen zur Bedienung der Maschine, verfahrenstechnische Hilfestellung sowie Funktionsprobleme kosten- und emissionssparend erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
Über die Vidas-Bedienmodule kann die Online-Bedienerschulung individuell auf die Schulungsbedürfnisse abgestimmt werden. Die Schulungen selbst sind über Video-Chats und Webinars organisiert.
Konstante Ölqualität
Die Zuverlässigkeit der Hydrauliksteuerung und die Lebensdauer deren Komponenten stehen in unmittelbarem Zusammenhang mit der Ölqualität. So verändern ein steigender Gehalt an Wasser und Schmutzpartikeln die funktionsbestimmende Viskosität. Als qualitätssicherndes Angebot hat Maplan eine Stand-alone-Ölfiltereinheit neu ins Zubehörprogramm aufgenommen. Sie kann im Produktionsbetrieb flexibel an jede hydraulische Maschine angeschlossen werden. Auf Basis der Messung der Partikelanzahl und des Wassergehaltes fördert eine Bypass-Pumpe das Maschinenöl über die Filtereinheit und anschließend im geschlossenen Kreislauf wieder zurück. Die Vorteile sind die Verlängerung der Ölwechsel-Intervalle.
Automatisierungsprogramm ausgebaut
Vollautomatische Produktionszelle inkl. individueller Teilemarkierung mittels Laser. (Foto: Maplan)
Über die oben vorgestellten Neuerungen hinaus hat die intensive Entwicklungstätigkeit zu weiteren Neuerungen geführt. Dazu gehören Automatisierungslösungen wie Map.autocell für die vollautomatische Herstellung von Formteilen und neue Ausrüstungsmodule, wie eine Leichtgewichts-Mittelplatten-Verschiebeeinrichtung oder eine neue pneumatische Ausdrückeinheit. Hinzu kommt die Entwicklung einer neuen C-Rahmen-Vertikalmaschinenbaureihe.
