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Mikrospritzgießenwirtschaftlich und genau – oder: „Kleinvieh macht auch Mist“

ANWENDERTREFFEN IRSEE15.05.2018

Marc Tesche

www.babyplast.de

AGENDA - babyplast

Wer oder was ist das?

Wie funktioniert das?

Was kann man damit machen?

Vorteile und Nutzen?

Anwendungen - Beispiele

Kosten-/Nutzenvergleich

Referenzen

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UNTERNEHMEN

CHRISTMANN Kunststofftechnik GmbHExklusiver Service & Vertrieb für D A CHWaldheimstraße 6b I 58566 Kierspewww.babyplast.de

MONTAGE: seit 1994 Fa. Cronoplast (Barcelona - Spanien)ENTWICKLUNG: seit 1995 Fa. Rambaldi (Molteno Como - Italien)VERTRIEB weltweit: seit 1995 Fa. Rambaldi (Molteno Como - Italien)

ERFOLG: mehr als 9.500 Maschinen weltweit (Stand 2018)

Deutschland

Österreich

Schweiz

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Das ist doch SPIELZEUG, oder?

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KOMPETENZ – Christmann Kunststofftechnik

Komplette Mikro-Spritzgieß-Systeme

Spritzgießen von kleinsten und

präzisesten Formteilen

Spritzgießsonderverfahren

( Mehrkomponenten, GID, Spritzprägen etc.)

Technologien

(Hochtemperatur-Thermoplast, LSR usw.)

mehr als 20 Jahre Erfahrung

12 Mitarbeiter (2018)

Ø 70 Maschinen und Aggregate /Jahr

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MIKROSPRITZGIEßEN – Definition

Mikrospritzgießen – Micro Injection Molding (MIM)

Sonderverfahren des Spritzgießens für:

1. Mikroformteile mit Gewichten im Bereich Milligramm bis wenige Gramm, z.B. Mikrozahnrad, Mikrolagerkäfig

2. Bauteile mit Strukturen im Mikrometer-Bereich mikrostrukturierte Bauteile, z.B. DVD oder Lab on a Chip

3. Bauteile „ohne“ Größen- und Gewichtsbeschränkung mit Toleranzen im Mikrometer-Bereich, z.B. Uhrenzahnräder

Vereinfacht:

Formteile deren Gewicht unter denen

eines Granulatkorns (ca. 0,025 g) liegt6

EINSATZGEBIETE

AutomotiveElektro- &

TelekommunikationNanotechnologie

MikrofluidikOptik

BiotechnologieMedizin & Pharma

KonsumgüterVerpackung

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PORTFOLIO – Baukasten (EUROMAP-Größenangabe)

HORIZONTAL-Maschine

Typ 6/10 PT

(62 H – 10)

ZUSATZ-Spritzaggregat

Typ I/10 PT

(L/H – 10)

VERTIKAL-Maschine

Typ 6/10 VPT

(62 V – 10)

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AUFBAU der 6/10PT

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Bedieneinheit

Schließeinheit

Maschinenrahmen oder -bett

Plastifiziereinheit

Trichterkühlung

Spritzeinheit

Maschinentisch mit Kühlmaschine - Option

Trichterstück

WZ-Einbauraum

TECHNISCHE DATEN - Maschinen

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TECHNISCHE DATEN - Spritzaggregate

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Modular / Baukasten

Horizontal-, Vertikal-Maschine wie auch

Zusatz-Spritzaggregat sind wahlweise mit

Standard als auch mit PLUS Aggregat lieferbar

und auch nachrüstbar

Optionen zur Leistungssteigerung

Erhöhung Spritzdruck – bis zu 10% - auf Anfrage

Erhöhung Plastifizierleistung – bis zu 20% - auf Anfrage

Erhöhung Einspritzgeschwindigkeit – auf Anfrage

ALLEINSTELLUNGSMERKMALE

klein: 0,8 m² Stellfläche - Tischlösung

präzise: 0,001 g Schussgewichtsabweichung

flexibel: für alle spritzbaren Formmassen geeignet

sauber: 16 l Hydrauliköl - keine Partikelemission

energiesparend: Ø 1 kWh/kg inkl. Kühlung und Temperierung

wirtschaftlich: Ø 5 €/h Maschinenstundensatz (2-Schicht)

leise: 68 dB(A)

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KOLBENSPRITZEINHEIT

schonendes Aufschmelzen durch Wärmeleitung

nicht durch Scherung

Plastifizierkolben

Zone H1: Plastifizierung

Zone H2: Umlenkkopf

Zone H3: Maschinen-Düse

Spritzkolben

Zweistufiges Kolben-Spritzaggregat mit Rückschlagkugel

Rückschlagkugel

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REPRODUZIERBARKEIT - Restmassepolster

Beispiel: Bei einem 12er Kolben entsprechen 5 mm Dosierhub 0,565 cm³ Schmelze.

Größe: Standard Größe: PLUS

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zwei Aggregatgrößen acht Kolbendurchmesser

KOLBENSPRITZEINHEIT

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Zweistufige Kolben-Vorplastifizierung mit Kolbeneinspritzung

Vorteile:

+ gute, kunststoffschonende Verarbeitung („keine“ Scherung)

+ gut geeignet für Schussgewichte von 0,001 bis ca. 15 g

+ geringe Verweilzeit / Verweilzeit „einstellbar“

+ zügiger Farb- Materialwechsel mit geringem Verlust

+ einfache und robuste Bauweise

+ gute Reproduzierbarkeit

+ besonders Energieeffizient

+ einfache und unkomplizierte Handhabung

+ für Granulat nahezu jeder Kornform und Größe, Pulver, Flocken …

MASCHINENKONZEPT - flexibel

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25 mm

25 mm

WERKZEUGEINBAUMAßE 6/10PT

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MASCHINENKONZEPT

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ENERGIEEFFIZIENZ babyplast

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Typischer Energieverbrauch einer babyplast Maschine

Aufgrund der speziellen Bauweise (Servo-Hydraulik), der besonderen Plastifizier- und Spritzeinheit (zweistufiges Kolben-Spritzaggregat) und der angepassten Baugröße der babyplast Maschine ist eine Energiemessung nach EUROMAP 67 nicht möglich.

Bei einer konventionellen Spritzgießmaschine beträgt der Anteil der Heizleistung ca. 50% oder mehr am Gesamtenergieverbrauch. Ein großer Teil davon ist für das Aufheizen und Temperieren des Plastifizierzylinders erforderlich und geht im Wesentlichen durch Konvektion und Strahlung verloren.

Ein konventioneller 18er Schneckenzylinder wiegt ca. 30 bis 40 kg, eine babyplastPlastifizier- und Spritzeinheit dagegen nur ca. 6 kg! Im Vergleich zu einer konventionellen spart das alleine ca. 80% Heizleistung!

Wenn wir bei babyplast Energie messen, dann immer inklusive aller Verbraucher wie z.B. Kühlmaschine, Temperiergerät, Heißkanalregler und Materialfördergerät und -trockner.

Der durchschnittliche spezifische Energieverbrauch liegt bei ca. 0,2 kWh/kg!

MIKROSPRITZGIEßEN

Medizintechnik

Maschine: 6/10P Ø12

Artikel: Zahnrad „Arterienfräse“

Schußgewicht: 0,09 g

Außen-Ø: 0,55 mm

Formmasse: PC (med.)

Anbindung: Kaltkanal Spinne

Anzahl Kavitäten: 9-fach Stern-Verteiler

Entformung: halbautomatisch

Zykluszeit: ca. 15 s20

ANWENDUNGEN

Hochtemperatur-Formmassen

PES, PEI, PEEK, PPS, PSU, LCP, PBI usw.

Energetisch günstiger Wärmehaushalt im Werkzeug (Energieverbrauch, Aufheizzeit)

Geringes Volumen in Heißkanal und Plastifiziereinheit

Kurze Verweilzeit

Geringer Materialverlußt

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MIKROSPRITZGIEßEN

Feinwerktechnik:

Maschine: 6/10P Ø12

Artikel: Mechanik Armbanduhr

Schußgewicht: 0,26 g

Formmasse: PPS

Anbindung: Kaltkanal

Anzahl Kavitäten: 1-fach

Entformung: Auswerfer - freier Fall

Prozess: vollautomatisch

Zykluszeit: ca. 12 s

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WERKZEUGE für babyplast

nur so viel Werkzeug wie nötig

Konzentration auf die

formgebenden Konturen

Entscheidend für Qualität und

Erfolg ist die Güte der Kavität

Eigengewicht bis ca. 10 kg

per Post zu versenden

von Hand einzubauen

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WERKZEUGE für babyplast

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WERKZEUGE für babyplast

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WERKZEUGE für babyplast

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WERKZEUGE für babyplast

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WERKZEUGE für babyplast

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WERKZEUGE für babyplast

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Konsumgüter:

Maschine:6/10P Ø12

Artikel: „Hebel“

Formmasse: PA66 GF35

Latamid 66H2 G 35 v0KB1 sw

Anbindung: Kaltkanal

Anzahl Kavitäten: 4-fach

Schussgewicht: ca. 0,72 g

Teilegewicht: ca. 0,0545 g

Anguss: ca. 0,5 g

Prozess: vollautom. freier Fall

Zykluszeit: ca. 10 s

Durchsatz: ca. 0,26 kg/h

Prod.-Leistung: ca. 1.440 Stück/h

WERKZEUGE für babyplast

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Mit freundlicher Genehmigung der Fa.

ANWENDUNGEN

Elektrotechnik:

Maschine: 6/10P Ø12

Artikel: Stecker

Schussgewicht: 4,75g

Formmasse: PP in div. Farben

Anbindung: Kaltkanal Tunnel

Anzahl Kavitäten: 2-fach

Entformung: Schrägschieber 35 mm

Zykluszeit: ca. 15 s freier Fall

Datum: 06.02.2013 Erstbem.

LZ Werkzeug: ca. 7 Wochen

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ANWENDUNGEN

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Konsumgüter:

Maschine: 6/10P Ø12

Artikel: „Düse“

Formmasse: PC/ABS

Anbindung: Kaltkanal

Anzahl Kavitäten: 64-fach

Schussgewicht: ca. 3,8 g

Teilegewicht: ca. 0,05 g

Anguss: ca. 0,75 g

Prozess: vollautom. freier Fall

Zykluszeit: ca. 10 s

Durchsatz: ca. 1,37 kg/h

Prod.-Leistung: ca. 23.000 Stück/h

VORSERIENWERKZEUG - MIM

Konsumgüter:

Maschine: 6/10P Ø12

Artikel: „Rahmen“

Schussgewicht: ca. 2,8 g

Formmasse: MIM und CIM

Anbindung: Stange

Anzahl Kavitäten: 1-fach

Prozess: Halbautomatik, Einlegen

Zykluszeit: ca. 20 s

Datum: 22.01.2013 Erstbem.

Bauzeit WZ: 3 Wochen

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ANWENDUNGEN

Automobil:

Maschine: 6/10P Ø12

Artikel: „Pin“

Schussgewicht: ca. 3 g

Formmasse: POM C9021 schwarz

Anbindung: Heißkanal offen EWIKON

Anzahl Kavitäten: 6-fach

Prozess: vollautom. freier Fall

Zykluszeit: ca. 7 s

Datum: 23.10.2012 Erstbem.

Lieferzeit WZ: 8 Wochen

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ANWENDUNGEN

Elektrotechnik:

Maschine: 6/10P Ø12

Artikel: „Stempel“

Schussgewicht: ca. 0,25 g

Formmasse: PPS V0

Anbindung: Teil-HK offen WITOSA

Anzahl Kavitäten: 4-fach

Prozess: vollautom. freier Fall

Zykluszeit: ca. 12 s

Datum: 25.03.2013 Erstbem.

Lieferzeit WZ: 9 Wochen

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ANWENDUNGEN

Elektrotechnik:

Maschine: 6/10P Ø12

Artikel: „Leiterplatten-Klemme“

Formmasse: PPA GF30+PTFE

Anbindung: Teil-HK offen Günther

Anzahl Kavitäten: 8-fach

Schussgewicht: ca. 0,84 g

Teilegewicht: ca. 0,05 g

Anguss: ca. 0,44 g

Prozess: vollautom. freier Fall

Zykluszeit: ca. 6 s

Durchsatz: ca. 0,5 kg/h

Prod.-Leistung: ca. 2.400 Stück/h

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Mit freundlicher Genehmigung der Fa.

BEISPIELE

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PERIPHERIEGERÄTE

fördern

trocknen (Trockenluft)

einfärben (gravimetrisch)

temperieren Heißkanal

temperieren Werkzeug

Spritzgieß-Werkzeuge

separieren

Gut-Schlecht-Weiche

Handhabung / Automation

Reinraummodul

etc.

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BEISPIELE

Produktion mit babyplast-Maschinen - Fa. Playmobil in Dietenhofen

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REFERENZEN

Elektro & Telekommunikation

Automobil

Konsumgüter

Medizin

Verpackung

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WARUM babyplast ???

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konventionelles Spritzgießen - babyplast Spritzgießen50t - 6t

DARUM babyplast !!!

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Realer Kostenvergleich eines Kunden:

konventionell babyplast

Maschine: 50 t 6/10PT (6t)

Stellfläche nur SGM: 4 m² 1 m²

Stellfläche komplett: 6 m² 2,5 m²

Aufwand für Transport: hoch und teuer sehr einfach ohne Zusatzkosten

Rüstzeit: 90 min 15 min

Energieverbrauch: 2 bis 5 kWh kleiner 1 kWh

Preis SGM: 40 T€ 22 T€

Preis Peripherie: 20 T€ 10 T€

Lieferzeit SGM: 15 bis 20 Wochen 6 bis 8 Wochen

Werkzeugkosten: 35 bis 40 T€ 8 bis 15 T€

Lieferzeit Werkzeug: 12 bis 16 Wochen 5 bis 8 Wochen

Zykluszeit: 7 bis 12 s 5,5 bis 8 s

Verfügbarkeit: ~ 92 % ~ 95 %

Verluste Anguss und Spülen: ~ 4 % ~ 1,5 %

DARUM babyplast !!!

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Reale Anwendungen bei einem Kunden:

konventionell babyplast

Maschine: 50 t 6/10PT (6t)

Anwendung:

Angussgewicht: 2,3 g 0,72 g

Anzahl Kavitäten: 4 6

Zykluszeit: 9,5 s 6,0 s

Teile/Stunde: 1.516 3.600

Herstellkosten/1.000 Stück: 10,09 USD 4,35 USD

Kostenvorteil: - 5,74 USD

- 56 %

DARUM babyplast !!!

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Reale Anwendungen bei einem Kunden:

konventionell babyplast

Maschine: 50 t 6/10PT (6t)

Anwendung:

Angussgewicht: 7,33 g 0,30 g

Anzahl Kavitäten: 16 8

Zykluszeit: 10,5 s 6,5 s

Teile/Stunde: 5.485 4.430

Herstellkosten/1.000 Stück: 6,12 USD 3,41 USD

Kostenvorteil: - 2,71 USD/1.000

- 44 %

ZUSAMMENFASSUNG

Performance

₊ wirtschaftliche & sichere Produktion

₊ Hubvolumen von 0,001 bis zu 15 cm³

₊ von kleinen Losgrößen bis zur Massenproduktion

₊ alle technischen Formmassen – optional auch LSR

₊ alle Spritzgießsonderverfahren und Technologien

Portfolio

₊ Horizontal-Maschinen

₊ Vertikal-Maschinen

₊ Zusatz-Spritzaggregate - 2K Nachrüstung bestehender SGM

Alles aus einer Hand

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KONTAKT

CHRISTMANN Kunststofftechnik GmbHWaldheimstraße 6b58566 KierspeTel.: +49 2359 294909 - 0

Mail: info@babyplast.deservice@babyplast.de

Web: www.babyplast.de

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