Verschleißschutz für alle Fälle
Hersteller von Spritzgießteilen aus Kunststoff sind auf robuste und effiziente Anlagen angewiesen. Einer der weltweit führenden Hersteller ist ARBURG, dessen Portfolio ALLROUNDER Spritzgießmaschinen, freeformer für die industrielle additive Fertigung und Robot-Systeme umfasst. 1923 am Stammsitz Loßburg im Schwarzwald gegründet, beliefert das Familieninternehmen heute Kunden rund um die Welt und aus allen Branchen. Auf ARBURG Maschinen entstehen zum Beispiel Bauteile für Automobilbau, Elektrik, Elektronik und Medizintechnik, ebenso Verpackungen sowie Haushaltswaren und Spielzeug.
an 34 Standorten in 25 Ländern
(konsolidierter Umsatz 2021)
So vielseitig wie das Einsatzspektrum ist die Art der verarbeiteten Materialien: von Standardkunststoffen bis hin zu technischen Hochleistungskunststoffen, entweder in Reinform oder mit unterschiedlichsten Füllstoffen. Umso wichtiger ist ein ausgewogener Verschleißschutz für Laufzeit und Lebensdauer der Maschinenkomponenten. Zentrales Ziel von ARBURG ist, dass die Kunden ihre Kunststoffprodukte vom Einzelteil bis zur Großserie in optimaler Qualität zu minimalen Stückkosten fertigen können.
Das Herzstück der Spritzgießanlagen ist die Plastifiziereinheit mit Schnecken und Zylindern. Die Rohlinge für die Zylinder bezieht ARBURG großteils von Reifenhäuser Reiloy. Diese Business Unit der Reifenhäuser Gruppe hat sich auf hochverschleißfeste Zylinder und Schnecken für Extrusion und Spritzguss spezialisiert. „Metallurgie hat bei uns einen großen Stellenwert. Wir stellen unsere Hartlegierungen selbst her und arbeiten dabei eng mit Rohstoffherstellern, Materialwissenschaftlern und Maschinenbauern zusammen“, sagt Dr. Anna Rottstegge, Leiterin Forschung & Entwicklung bei Reifenhäuser Extrusion Systems.
Reifenhäuser Extrusion Systems
Als Teil der Business Unit Reifenhäuser Extrusion Systems fertigt Reifenhäuser Reiloy hochverschleißfeste Zylinder und Schnecken für Extrusion und Spritzguss. Selbst entwickelte Hartlegierungen und Verfahren bieten Verschleißschutz der Spitzenklasse, der die Komponenten zuverlässig vor Abrasion, Adhäsion und Korrosion schützt.
Das weiß auch ARBURG zu schätzen. Eine rund 40-jährige Geschäftspartnerschaft verbindet die beiden Traditionsunternehmen. Seitdem sei der Bedarf an höherverschleißgeschützten Einheiten kontinuierlich gestiegen, berichtet Dr. Thomas Walther, Leiter Application & Process Development bei ARBURG.
Bis vor etwa 25 Jahren bestanden Komponenten wie Zylinder und Schnecken oft noch aus nitriertem Stahl. Das genügt längst nicht mehr. Weil sich Kunststoffe verändert haben – etwa durch Additive wie Glas- oder Kohlefasern zur Verstärkung, Flammschutzsysteme oder jüngst auch durch höhere Rezyklatanteile – benötigt die kunststoffverarbeitende Industrie deutlich verschleißfestere Alternativen. ARBURG setzt fast nur noch Bimetallzylinder ein und wählt den passenden Verschleißschutz aus dem Spektrum der verschiedenen Legierungen, die Reifenhäuser Reiloy anbietet.
Anlagebetreiber sollten für alle Fälle gerüstet sein
Die Anforderungen an den Verschleißschutz hängen vom Durchsatz und dem zu verarbeitenden Rohstoff ab: Ein Hersteller, der überwiegend einen Kunststoff mit Glasfaseranteil verarbeitet, weiß, worauf er sich einlässt, und kann den Verschleißschutz gezielt dafür auswählen. Dagegen ist Post-Consumer-Rezyklat (PCR) im wahrsten Sinne ein Überraschungspaket, erläutert der Anwendungstechnik-Spezialist Walther: „Darin kann alles Mögliche vorkommen, von Verstärkungsteilen bis zu Fremdpartikeln. Deshalb muss man bei der Verarbeitung von PCR auf alles gefasst sein und entsprechend hochverschleißfeste Komponenten einsetzen.“
Auch hohe Füllstoffanteile sind eine Belastungsprobe für die Plastifiziereinheit. „Man hat heute häufig sehr hoch gefüllte Materialien“, sagt Walther. „Dabei sind selbst Füllstoffanteile von 50 bis 70 Prozent keine Exoten mehr, sondern schon fast alltäglich beim Spritzgießen technischer Teile. Diese Inhaltsstoffe beschleunigen den Abrieb. Dementsprechend hoch sind unsere Anforderungen an den Verschleißschutz.“
Verschleiß produziert Ausschuss
Verschleiß betrifft prinzipiell alle Teile der Spritzgießmaschine, die mit dem Kunststoff in Kontakt kommen. Da ist zum einen das Zylinderrohr, das Reifenhäuser Reiloy als Rohling liefert, ebenso die Schnecken und Rückstromsperren, die ARBURG in Eigenproduktion fertigt. Die größten Auswirkungen hat Verschleiß im Bereich der Rückstromsperre, etwa am Sperrring oder am Zylinderrohr. Wenn sich der Spalt dort vergrößert, führt das zu hohen Einbußen bei der Prozessqualität und -stabilität.
Ebenso problematisch sind aufgeraute Oberflächen in der gesamten Plastifiziereinheit, denn der flüssige Kunststoff kann sich daran festsetzen, hat dadurch eine sehr lange Verweilzeit in dem beheizten System und baut schließlich thermisch ab. Die Folge sind Fehlstellen wie Schlieren oder schwarze Punkte auf dem Spritzgießteil. „Das Produkt kann der Hersteller so nicht verkaufen, es endet als Ausschuss. Das gilt nicht nur für transparente Optik-Komponenten, sondern für sämtliche sichtbar verbauten Teile, zum Beispiel Abdeckungen für den Automobilbau“, so Walther.
Guter Verschleißschutz zahlt sich immer aus
Wie lange Komponenten kritischen Abnutzungserscheinungen widerstehen, hängt von vielen verschiedenen Parametern ab. Aber: Wer beim Verschleißschutz spart, spart am falschen Ende – diese Erkenntnis setzt sich nach Einschätzung von Thomas Sion, der bei ARBURG in der Verfahrensentwicklung arbeitet, am Markt durch: „Anlagen mit geringer Qualität beim Verschleißschutz zugunsten eines niedrigeren Einstiegspreises verkaufen sich inzwischen schlechter, weil die Kunden sensibilisiert sind und auf eine lange Lebensdauer Wert legen.“
Legierung gewechselt und
Laufzeit verdoppelt
Manchmal zeigt sich erst im laufenden Betrieb, wie der Verschleißschutz für ein optimales Ergebnis ausgelegt werden muss. „Falls eine Anlage weniger produktiv arbeitet als erwartet oder falls Komponenten sich zu schnell abnutzen, kann es ratsam sein, eine andere Legierung zu wählen“, erklärt Claudia Rosenbach, Head of Key-Account Management bei Reifenhäuser Reiloy.
Die passende Legierung finden
Reifenhäuser Reiloy bietet an breites Angebot an Eisenbasis- und Nickelbasis-Legierungen für Bimetallzylinder und berät Kunden bei der Auswahl des passenden Verschleißschutzes für die jeweilige Anwendung.
Übersicht: Legierungen von Reifenhäuser Reiloy
Reiloy Eisenbasis-Legierung R121 mit einzigartig hoher Dichte an keramischen Phasen.
Dies erwies sich als effiziente Lösung in einem außergewöhnlichen Fall, den Sion schildert: Bei einem Kunden sei der Zylinder bereits nach 10.000 Stunden komplett verschlissen gewesen. Nachdem ARBURG ihn durch einen Zylinder mit einer anderen Legierung von Reifenhäuser Reiloy ersetzt hatte, sei auch nach 20.000 Stunden nahezu noch kein Verschleiß erkennbar gewesen.
Zwei Marktführer übernehmen Verantwortung
Dank der langjährigen Geschäftsbeziehungen und dem engen Austausch zwischen ARBURG und Reifenhäuser Reiloy kann der Spritzgießmaschinenspezialist seinen Kunden beim Verschleißschutz immer die passende Lösung auf dem neuesten Stand der Technik anbieten. Wenn Reifenhäuser Reiloy neue Legierungen auf den Markt bringt, analysieren die Anwendungstechniker von ARBURG, für welches Anwendungsspektrum sie sich eignen und welche Vorteile sich daraus ergeben.
„Die seit Jahren gut etablierten Planungsinstrumente zwischen ARBURG und Reiloy führen zu einer nachhaltigen Liefertreue“ lobt Arthur Kopp, Bereichsleiter Materialwirtschaft. Auch die räumliche Nähe sei wegen der kurzen Lieferwege günstig. ARBURG habe einen Selbstfertigungsanteil von etwa 60 Prozent und beziehe hinzugekaufte Komponenten möglichst regional, beziehungsweise aus Deutschland, denn alle Maschinen werden in der deutschen Firmenzentrale in Loßburg produziert. Hier ergänzen sich zwei Traditionsunternehmen mit Qualität „made in Germany“ und tragen gemeinsam dazu bei, dass Kunststoffverarbeitung nachhaltiger wird.
Verschleißschutz dient
der Nachhaltigkeit
arburgGREENworld
Die Verarbeitung von Rezyklaten ist ein wichtiger Baustein des Programms arburgGREENworld. ARBURG hat darin Soft- und Hardware-Lösungen zusammengefasst, damit Kunden die immer größer werdende Bandbreite dieser Materialien flexibel und sicher verarbeiten können und einen Beitrag für mehr Nachhaltigkeit in der Kunststoffverarbeitung leisten.
