Elektrische Plastifiziereinheit – ein weiterer Meilenstein für Energieeffizienz und CO2-Reduktion
Baumüller liefert energiesparende Direktantriebe für die Spritzgießmaschine ZENITH 580 von Hürmak Machinery und treibt so die Elektrifizierung voran
Wie lassen sich bei Spritzgießmaschinen Energieeinsparungen und geringere Kohlendioxidemissionen erzielen? Gemeinsam mit Spritzgießmaschinenhersteller Hürmak Machinery hat Baumüller, der Partner für Antriebssysteme, eine Antwort auf diese Frage gefunden: „Seit fast zehn Jahren arbeiten wir bereits zusammen und seit fünf Jahren nutzen wir die servohydraulische Lösung von Baumüller. Jetzt setzen wir für unsere Plastifiziereinheit die Direktantriebstechnik ein und sind sehr zufrieden mit der Präzision, den kürzeren Zykluszeiten und den Energieeinsparungen“, berichtet Burç Angan, stellvertretender Vorstandsvorsitzender von Hürmak Machinery.
Die Zenith-Baureihe umfasst Maschinen mit dem innovativen hydraulischen Zwei-Platten-Schließsystem. Sieben verschiedene Modelle liefern zwischen 110 und 1.000 Tonnen Schließkraft
Hürmak Machinery ist ein führender Lösungsanbieter in der türkischen Kunststoffindustrie. In seinem über fünfzigjährigen Bestehen ist das 1969 gegründete Unternehmen zu einem der erfahrensten und verlässlichsten Hersteller von Spritzgießmaschinen in der Türkei aufgestiegen.
Mit den vollständig im Inland entwickelten und produzierten Maschinen genießt Hürmak sowohl auf dem inländischen als auch auf internationalen Märkten hohes Ansehen und eine große Nachfrage. Mit den entsprechenden Umsatzsteigerungen schaffte es Hürmak bereits im Jahr 2013 unter die 100 wachstumsstärksten Unternehmen in der Türkei.
Nachhaltigkeit und Kohlendioxidemissionen
Die Erderwärmung und die von Politikseite eingeführten Maßnahmen zum Erreichen der Klimaziele verleihen den Themen Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft zusätzliche Dynamik. Die Verarbeitung von Rezyklat, die Gestaltung und Nutzung von dünnwandigen Produkten zur Verringerung des Materialeinsatzes und beispielsweise die Bevorzugung von Kunststoffen gegenüber schweren Metallwerkstoffen in der E-Mobilität werden immer konsequenter umgesetzt. Diese und andere Maßnahmen sollen dabei helfen, die Kohlendioxidemissionen zu verringern.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Energieverbrauch in der Industrie. Die Energiekosten sind in den vergangenen Jahren deutlich angestiegen und spielen damit auch eine Schlüsselrolle für den Schutz unserer Umwelt. „Neben dem Heizgerät ist der Antrieb der Spritzeinheit der größte Energieverbraucher. Wir haben Berechnungen für zwei verschiedene Maschinen durchgeführt, um unserem Kunden Hürmak Machinery die Vorteile elektrischer Antriebslösungen gegenüber hydraulischen Lösungen aufzuzeigen, und die Ergebnisse waren beeindruckend“, erklärt Marcel Möller, Branchenmanager Kunststoffindustrie bei Baumüller.
Elektrische Plastifiziereinheit
Das Ziel für die Zukunft sei es, den CO2-Fußabdruck zu verringern, berichtet Burç Angan von Hürmak. Dies sei auch angesichts der regulatorischen Anforderungen durch den Europäischen Green Deal und andere EU-Vorschriften wie den Corporate Sustainability Reporting Directive (CSRD) von großer Bedeutung. Studien in Zusammenarbeit mit Baumüller haben gezeigt, welch enorme Energieeinsparungen mit synchroner Direktantriebstechnologie anstelle von Hydraulikantrieben erzielt werden.
Effizienzbetrachtungen bei Plastifiziereinheiten: Direktantriebslösung (92 %) gegenüber Hydrauliklösung (58 %)
Es wurden dabei zwei Anwendungen mit einer Wellenleistung von 67,6 kW analysiert: Eines mit kurzen Zyklen, zum Beispiel die Herstellung von Farbeimern, und eines mit langen Zyklen, etwa die Herstellung von Infrastrukturteilen. Beide Maschinen befinden sich im Dauerbetrieb. Wir sind hochzufrieden mit der Qualität und Effizienz der Baumüller-Motoren. Der Energieverbrauch ist um 50 Prozent gesunken. Das ist hervorragend“, freut sich Burç Angan. Der Trend bei den Stromkosten zeigt ganz klar aufwärts. In beiden Anwendungsbeispielen wird sich die Investition sehr schnell auszahlen.
Die Berechnung der Energieeffizienz für zwei verschiedene Maschinen zeigt, wie viel Energiekosten die Direktantriebstechnik einspart, die zudem einen sehr attraktiven ROI liefert
Hürmak Machinery nutzt für die Plastifiziereinheit der neuen Spritzgießmaschine ZENITH 580 eine Direktantriebslösung von Baumüller. Die hohe Energieeffizienz und die niedrigen Lebenszykluskosten der Baumüller-Drehmomentantriebe bedeuten für Hürmaks Endkunden dauerhafte Kosteneinsparungen.
Aufgrund der konstant hohen Effizienz über einen breiten Drehzahl- und Drehmomentbereich sind synchrone Direktantriebe ideal geeignet, um in Plastifiziereinheiten die Hydrauliklösungen zu ersetzen. Der Grund hierfür ist, dass die Energieeffizienz in Arbeitspunkten mit geringerem Drehmomentbedarf noch mehr ansteigt, wenn Direktantriebe verwendet werden. Die Verarbeitung unterschiedlicher Werkstoffe führt zu verschiedenen Arbeitspunkten und Teillastbedingungen. Dies erhöht die Effizienz weiter und verbessert so auch die Energiebilanz.
Mit seinen DST2-High-Torque-Motoren bietet Baumüller Direktantriebe mit einem breiten Drehmoment- und Drehzahlbereich. Dank ihrer guten Einstellbarkeit bei der Wellenhöhe und -länge ermöglichen sie sowohl technisch als auch wirtschaftlich betrachtet eine optimale Auslegung.
Parallele Funktionen und kürzere Zykluszeiten
Parallele Funktionen sind ein weiterer Vorteil, die elektrische Antriebe für Spritzeinheiten mit sich bringen. Sie können die Zykluszeiten deutlich verkürzen und die Maschinenproduktivität entsprechend steigern, besonders bei kurzen Kühlzeiten. Erreicht wird dies durch eine wirtschaftliche und leistungsoptimierte Systemgestaltung.
Beide Funktionen ermöglichen es beispielsweise, das Öffnen des Werkzeugs bereits während des Plastifizierungsprozesses zu starten und so die Zykluszeit erheblich zu verkürzen.
Hürmak Machinery setzt DST2-High-Torque-Motoren von Baumüller ein. Die hohe Energieeffizienz und die niedrigen Lebenszykluskosten bieten enorme Vorteile 
Optional kann die Zykluszeit bei kurzen Kühlzeiten durch den Einsatz elektrischer Antriebe und paralleler Funktionen verkürzt werden
Langjährige geschätzte Partnerschaft
Burç Angan, stellvertretender Vorsitzender von Hürmak Machinery:
„Mit Baumüller pflegen wir seit fast zehn Jahren eine starke Partnerschaft. Am wichtigsten ist für uns eine wertschätzende Zusammenarbeit und Kommunikation. Die Unterstützung, die wir erhalten, ist für uns von großer Bedeutung. Baumüller ist der führende Akteur in der Branche. Zahlreiche Hersteller von Kunststoffspritzgießmaschinen vertrauen auf Baumüller. Unsere Kunden sind wie wir selbst hochzufrieden mit der Antriebstechnologie von Baumüller, die auch für unsere Marke eine Aufwertung bedeutet.“
Die Plastifiziereinheit von Hürmak Machinery wird jetzt von einem DST2-Direktantrieb in Verbindung mit einem Servoantrieb b maXX 5500 von Baumüller angetrieben
Fazit
Hersteller von Kunststoffmaschinen stehen derzeit vor großen Herausforderungen. Neben Produktivitätsoptimierungen und der kosteneffizienten Herstellung hochwertiger Produkte müssen die Maschinen auch energieeffizient arbeiten, da die Gesamtbetriebskosten zunehmend an Bedeutung gewinnen. Insbesondere im energieintensiven Plastifizierungsprozess kann der Energieverbrauch deutlich reduziert werden, indem die vollständig hydraulische Lösung durch eine sparsamere, elektrische Antriebstechnologie ersetzt wird. Hürmak Machinery arbeitet seit fast zehn Jahren mit Baumüller zusammen. Die Partnerschaft basiert auf wertschätzender Zusammenarbeit und vertrauensvoller Kommunikation. Mit der Elektrifizierung des Schneckenantriebs ist der nächste Meilenstein der innovativen elektrischen Antriebslösungen erreicht. Endkunden können sich auf attraktive Amortisationszeiten freuen. Die Kohlendioxidemissionen werden reduziert, was zukünftig weitere Vorteile mit sich bringen wird, beispielsweise im Hinblick auf EU-Vorschriften.
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