Revolution der Coinjektion

Das neue Coinjektionsverfahren, das ENGEL gemeinsam mit Top Grade Molds entwickelt hat, ermöglicht bei der Herstellung von Eimern einen hohen, vollständig in Neuware eingeschlossenen Rezyklatanteil und ist damit herkömmlichen Verfahren für den Sandwichspritzguss überlegen. Bei der Produktion von 5-Gallonen-Eimern während des ENGEL live e-symposiums 2021 vom 22. bis 24. Juni spielt das neue Verfahren seine Vorteile voll aus. In Kombination mit der neuen ENGEL duo speed Spritzgießmaschine werden sehr kurze Zykluszeiten erreicht.

Der politische Druck zum Einsatz recycelter Kunststoffmaterialien wächst weltweit. Verschiedene Länder schreiben bereits heute einen Mindestrezyklatanteil für bestimmte Produkte vor. Im Westen der USA beispielsweise erfordern einige Marktbereiche für Eimer einen Anteil von 25 Prozent. Hinzu kommt die Anforderung, dass das dunkle Recyclingmaterial auch am Anspritzpunkt nicht sichtbar ist. Diese Trends trieben die Entwicklung des neuen Coinjektionsverfahrens voran. Mit einem Rezyklatanteil von mehr als 30 Prozent übertreffen die während des ENGEL live e-symposiums produzierten 5-Gallonen-Eimer klar die im internationalen Vergleich sehr strengen amerikanischen Vorgaben.

Entwicklungspartner von ENGEL ist der auf Verpackungsanwendungen spezialisierte Werkzeugbauer Top Grade Molds in Mississauga, Kanada. Das Eimerwerkzeug für die Weltpremiere wird vom US-amerikanischen Eimerhersteller M&M Industries (Chattanooga, Tennessee) zur Verfügung gestellt. Es läuft auf einer ENGEL duo speed Spritzgießmaschine, die ENGEL gezielt für Anforderungen der Produzenten von Eimern sowie Lager- und Transportbehältern entwickelt hat. Dieser neue Großmaschinentyp vereint Produktivität und Effizienz mit kurzen Zykluszeiten. Die Coinjektion stellt ebenso kurze Zykluszeiten sicher wie die Herstellung der Eimer im herkömmlichen Einkomponentenspritzguss.

Die Coinjektion ermöglicht es, das aufbereitete Material im Bauteilkern zu konzentrieren und vollständig in eine Schicht aus Neuware einzuschließen. Um auch die Sandwichprodukte am Ende ihrer Nutzungsdauer recyceln zu können, bestehen Neuware und Rezyklat aus demselben Kunststoff. Für die 5-Gallonen-Eimer wird HDPE verarbeitet, wobei das Rezyklat aus Post-Consumer-Sammlungen stammt.

Die größte Herausforderung beim Sandwich-Spritzgießen besteht darin, einen hohen Rezyklatanteil ohne Einbußen bei der Produktqualität und Leistung zu erzielen. Ein Entwicklungsschwerpunkt lag deshalb auf dem Zusammenführen der beiden Kunststoffschmelzen im Werkzeug, ohne sie bereits zuvor im Schmelzefluss zu vermischen. Im Ergebnis wird kavitätsnah, direkt am Anspritzpunkt mit Hilfe eines Nadelverschlusssystems von Rezyklat auf Neuware umgeschaltet.

5-Gallonen-Eimer werden in Nordamerika für die unterschiedlichsten Produkte universell eingesetzt. Da die beiden Materialfraktionen – Kern- und Hautmaterial – im Verarbeitungsprozess strikt voneinander getrennt werden und das Rezyklat auch am Anspritzpunkt vollständig von Neuware umschlossen wird, ist das neue Coinjektionsverfahren auch für die Lebensmittelindustrie interessant.

Mit der Vorstellung des neuen Coinjektionsverfahrens stärkt ENGEL weiter seine Kompetenz für die Produktion von Sandwichprodukten mit einem Kern aus Rezyklat. Während das auf der K2019 präsentierte ENGEL skinmelt Verfahren vor allem für die Herstellung von technischen Teilen sowie Logistikboxen und Paletten Einsatz findet, erfüllt die mit Top Grade Molds entwickelte Coinjektion die Anforderungen von Herstellern von Eimern sowie weiteren kleineren Verpackungsprodukten und ist auch für den Einsatz von Mehrkavitätenwerkzeugen geeignet.

Den Einsatz von Rezyklat zu stärken, ist eine der wesentlichen Voraussetzungen für den Aufbau einer Kreislaufwirtschaft für Kunststoffe, den ENGEL gemeinsam mit seinen Partnerunternehmen intensiv vorantreibt.