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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: [email protected]@babyplast.de
Web: www.babyplast.de
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