Seit mehr als 50 Jahren steht die elm-plastic GmbH in Dudeldorf für hochwertige, technisch anspruchsvolle Artikel aus Kunststoff. Das Unternehmen verfügt über einen eigenen Werkzeugbau. Rund 100 Mitarbeiter produzieren in dem Spritzgießunternehmen in der Eifel auf 3500 m² hauptsächlich Spritzgießteile für die Pharma-Industrie. Für einen kleinen Baumarktartikel fiel die Wahl auf eine im Betrieb vorhandene 500kN-Spritzgießmaschine. Mit der neuen Heißkanallösung Streamrunner mit additiv gefertigtem Verteilerbalken von Hasco hot runner gelang den Formenbauern eine hochproduktive Lösung mit optimalem Öffnungshub.
Die Produktpalette von elm-plastic umfasst zwar in erster Linie pharmazeutische Primärpackmittel und Dosierhilfen für human- und veterinärmedizinische Präparate. Daneben wickelt das Unternehmen aber auch immer wieder Projekte aus anderen Bereichen ab. Ein Beispiel dafür ist etwa ein geometrisch ziemlich anspruchsvolles Produkt, das künftig in Baumärkten zu finden sein soll.
Streamrunner löst die Herausforderung der Einbauhöhe
Das Unternehmen produziert den Spritzgussartikel im Kundenauftrag aus HDPE auf einem 8‑fach-Werkzeug. Mehrmals jährlich ruft der Kunde Losgrößen von 400 000 Einheiten ab. Eine Herausforderung für die Produktion war die Geometrie des Artikels. Denn eigentlich spricht fast alles für eine 500-kN-Spritzgießmaschine als ideale Lösung für dieses Produkt in 8‑fach Fertigung. Eine Herausforderung war jedoch die Einbauhöhe der 500-kN-Maschine, die für diese Applikation etwas knapp bemessen war. Allerdings war nach Meinung der verantwortlichen ein Umstieg auf die nächst größere 750-kN- Maschine keine wirtschaftliche Alternative.
Im Fokus
Streamrunner: Individuelles vom Vollsortimenter
Mit mehr als 100 000 Produkten sieht sich Hasco als Vollsortimenter für den Werkzeug- und Formenbau. Das Lüdenscheider Unternehmen liefert seinen Anwendern alles aus einer Hand. Das Normalienprogramm ist modular aufgebaut und zudem aufgrund der Erfahrung vieler Jahre und Projekte Direkt auf die Bedürfnisse der Anwenderbedürfnisse abgestimmt. Außerdem im Programm sind individuelle Heißkanallösungen. Im Zusammenspiel sieht Hasco das als verlässliche Grundlage für qualitativ hochwertige Formen und nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit.
Der Werkzeugbau bei elm-plastic fertigt im Jahr zwischen fünf und zehn Werkzeuge. Dabei setzt das Team um elm-plastic-Entwicklungsleiter Roman Möhs und Produktionsleiter Timo Dedisch seit Jahren auf Normalien und Heißkanaltechnik von Hasco. Und so war eine Neuentwicklung noch gut im Gedächtnis. Erst auf der K 2019, der Weltleitmesse der Kunststoff- und Kautschuk-Industrie in Düsseldorf, hatten die Hasco-Spezialisten den neuen Streamrunner vorgestellt. Und der sollte es ermöglichen, trotz komplexer Einbausituation und anspruchsvoller Anbindung in der Formdicke die für die Verwendung der kleineren Maschine notwendigen 10 mm einzusparen. Das ist viel bei der Form für einen Artikel, der selbst gerade einmal 25 mm lang ist.
Der Streamrunner ist ein kompaktes 3D-gedrucktes Heißkanalsystem
Der Verteilerbalken des Streamrunner wird exklusiv bei Hasco in einem Lasersinterverfahren additiv erstellt. Dank der individuell ausformbaren Charakteristika kann die komplette „Heiße Seite“ wesentlich kompakter ausfallen. Und damit sorgten die Formenbauer für den nötigen Raum beim Öffnungshub und somit für eine sichere Entformung. Bei Einbauhöhe, Auswerferhub und ähnlichen kritischen Maßen blieb sogar noch etwas Reserve. Das alles wäre mit einem konventionellen Standardheißkanal so gut wie unmöglich gewesen.
Außerdem sind bei einem 3D-gedruckten Verteiler die Fließkanäle absolut frei gestaltbar. So kann der Konstrukteur sie optimal balancieren und Radien verwenden. Damit lassen sich tote Ecken im Schmelzekanal vermeiden. Der komplette Verteilerbalken des Streamrunner einschließlich aller Gewinde entsteht beim 3D-Lasersintern in einem einzigen Arbeitsgang und in einem Stück. Der Heißkanalhersteller muss also keine Umlenkelemente einschrumpfen, die undicht werden können. Außerdem ermöglicht der 3D-Druck kleinste Stichmaße und höchst variable Düsenanordnungen.
Schon in der 3D-Konstruktion des Werkzeugs fanden die Experten einen Weg, die Platzproblematik mit einem 3D-gedruckten Verteiler zu lösen. Der zwar relativ kleine, dafür aber sehr komplexe Artikel hat einen anspruchsvollen Anschnitt. Deshalb entschlossen sich die Hasco-Experten zusätzlich zu einer Moldex-Füllsimulation und Fließanalyse. Das ist übrigens ein Service, den Hasco seinen Anwendern generell kostenfrei anbietet. Resultat dieser Simulation war, dass die Werkzeugbauer den Anspritzpunkt konstruktiv noch vor der Herstellung des Werkzeugs um einige Millimeter verlegten. So konnten sie zudem Lufteinschlüsse schon im Ansatz vermeiden.
Kosten des Streamrunners rechnen sich schnell
Zudem war die Lieferzeit für den individuell ausgelegten und angefertigten 8‑fach Streamrunner mit verschraubten modifizierten 20er Techni Shot Düsen nur geringfügig länge als für ein konventionell erstelltes System. Und die etwas höheren Kosten rechnen sich schnell, da jetzt in der Produktion die kleinere Spritzgießmaschine zum Einsatz kommt. Damit ermöglichten die Hasco-Innovationen eine problemlose Durchführung und optimale Abwicklung des gesamten Projekts. Außerdem positiv sind die von der Trennebene aus montierbaren Düsenspitzen und die ebenfalls so erreichbare Heizung. So gestalten sich Wartungsarbeiten deutlich einfacher.
Auf der Auswerferseite des Streamrunner-Werkzeugs geben Schieber beim Entformen den Weg fürs Werkstück frei. Die Gleitführung dieser Schieber ist mit einer DLC-Schicht (Diamond like Carbon) ausgestattet. Die Beschichtung reduziert die Reibwerte und ermöglicht deutlich höhere Standzeiten ohne eine weitere Schmierung.
Dank DLC-Schicht auch für den Reinraum geeignet
Zwar geht es beim aktuellen Projekt mit dem Streamrunner um einen Baumarktartikel. Trotzdem ist der Verzicht auf die Schmierung für elm-plastic ein wichtiger Faktor. Denn die Maschinen sind ja in erster Linie für die Herstellung von Medizintechnikprodukten in einer Reinraumumgebung im Einsatz. elm-plastic produziert in erster Linie Produkte für internationale Pharmazeuten und Lohnabfüller der Pharmaindustrie. Deshalb hat das unternehmen auch in der Corona-Krise keine signifikanten Umsatzeinbrüche. Bei elm-plastic sind alle Spritzgießmaschinen vollelektrisch angetrieben.
Die Produktpalette bei elm-plastic deckt in erste Linie pharmazeutische Primärpackmittel und Dosierhilfen für human- und veterinärmedizinische Präparate ab. Neben Einweg-Spritzen außerdem auch Produkte wie Pipetten, Applikatoren und Injektoren in verschiedensten Ausführungen, Dosierassistenten, Lochschraubkappen, Pipettenabstreifer und viele weitere Artikel. Während der Corona-Krise kamen zusätzliche Aufträge von weltweit tätigen Akteuren, auch aus den USA, etwa für Messbecher oder Pipetten unterschiedlichster Art.
Gute Zusammenarbeit mit dem Heißkanalhersteller
Aus der Zusammenarbeit in all diesen Projekten nahm das Team bei elm-plastic gute Erfahrungen mit. Für die Verantwortlichen der Grund, auch weiterhin eng mit dem Lüdenscheider Normalienhersteller zusammenzuarbeiten. Einen der größten Vorteile sehen die Werkzeugbauer darin, dass bei Hasco alle Normkomponenten ab Lager lieferbar sind und so zudem auch im Falle eines Ausfalls problemlos Ersatz zur Verfügung steht. Denn ein im Online-Shop bestelltes Ersatzteil liefert Hasco binnen 24 h aus. Und auch die Lieferzeit beim maßgefertigten Streamrunner hielt sich in Grenzen.
Zudem hat Hasco auch den neu strukturierten Heißkanalbereich in seinem Online-Portal um viele relevante Informationen erweitert. Eines der interessantesten Features dort ist das neue intuitiv ausfüllbare Anfrageformular, mit dem Anwender auch komplexe Heißkanalsysteme einfach und schnell anfragen können.