Die Wiederverwendung von Kunststoffprodukten ohne Qualitätsverlust zählt zu den wichtigsten Hürden für die Realisierung einer echten Kreislaufwirtschaft. Dafür müssen einerseits die Stoffströme so gestaltet werden, dass sie möglichst ohne Störstoffe und sortenrein sind, andererseits benötigen die Verarbeiter Anlagen, die ein möglichst großes Prozessfenster zulassen. Auf diese Weise kann mit schwankenden Eingangsqualitäten ein gleichmäßiges Ergebnis bei den Produkten erzielt werden. Der Maschinenbauer ENGEL befasst sich bereits seit Jahren mit dieser Thematik und hat die Grenzen des Möglichen mehrfach verschoben. Im Gespräch mit Circular Technology erläutert Dr. Johannes Kilian, Leiter der globalen Anwendungstechnik, wie flexible Kunststoffverarbeitung funktioniert und wohin die Reise noch gehen soll.
Circular Technology: Wie kann man einen Spritzgießprozess so gestalten, dass er mit Recyclingmaterial gut zurecht kommt?
Dr, Johannes Kilian: Recyclingmaterialien haben oftmals die Eigenschaft, dass die Materialeigenschaften höheren Schwankungen unterliegen. Dem kann man mit Hilfe einer Prozessregelung auf der Spritzgießmaschine entgegenwirken. Diese Prozessregelungen ermöglichen – auch bei Recyclingmaterialien – ein breites Prozessfenster und sichern damit die Möglichkeit auch für hochgenaue Bauteile Recycling Material einzusetzen.
CT: Welche Rolle spielen dabei Digitalisierung und künstliche Intelligenz?
Kilian: Digitalisierung und künstliche Intelligenz (KI) spielen eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung von Recyclingmaterialien. Sie ermöglichen eine präzise Steuerung und Überwachung des Prozesses, was zu einer verbesserten Qualität und Effizienz führt. ENGEL iQ weight control ist ein intelligentes Assistenzsystem, das die Bauteilqualität trotz schwankender Materialeigenschaften konstant hält. Während der Produktion regelt iQ wight control den Prozess und gleicht Schwankungen noch im selben Schuss aus. Dabei korrigiert iQ weight control das Einspritzvolumen und den Umschaltpunkt noch im gleichen Schuss, abhängig von der Kunststoff-Viskosität. Dadurch werden schwankende Eingangsqualitäten von Rezyklaten ausgeglichen, was zu einer Reduktion des Ausschusses um bis zu 50%, einer um 66% höheren Prozessstabilität, einer verbesserten Recyclingfähigkeit und konstantem Bauteilgewicht führt.
Wenn der Prozess trotzdem etwas zum Schwanken beginnt, ist der ENGEL iQ process observer zur Stelle. Mit Hilfe seiner KI erkennt der iQ process observer nicht nur den wahren Grund der Schwankung an, sondern gibt dem Bediener oder Bedienerin auch noch konkrete Vorschläge, um die Prozesseinstellung zu verbessern und einen stabileren Prozess zu erreichen. Damit ermöglichen diese beiden digitalen Assistenzsysteme die Verarbeitung von Recyclingmaterial auch für hochgenaue Bauteile und bilden einen wesentlichen Schritt für eine nachhaltigere Kunststoffproduktion. Damit können auch für hochgenaue Bauteile auch Rohmaterialien mit einem Recyclinganteil verwendet werden.
CT: Wie kann der Rezyklateinsatz noch weiter vorangetrieben werden? Brauchen wir spezifischere Sammelsysteme, flexiblere Technik oder strengere Regularien oder ein wenig von allem?
Um die Verwendung von Rezyklaten zu fördern und die Kreislaufwirtschaft zu stärken, ist es notwendig, effizientere Sammelsysteme und fortschrittlichere Verarbeitungstechnologien zu entwickeln. Je besser Recyclingmaterialien getrennt werden, desto höher kann der Anteil von Recyclingmaterialien in Bauteile tatsächlich sei
CT: Wie wird der Trend zur nachhaltigen Produktion sich weiter entwickeln?
Kilian: Der Gewinn des Preises „Fabrik des Jahres 2023“ durch ENGEL St. Valentin sowie die Platin Auszeichnung von ecovadis zeigt, dass ENGEL einen wesentlichen Fokus auf das Thema Nachhaltigkeit legt – nicht nur in der Produktentwicklung sondern auch in der eigenen Produktion. Durch die weitere Entwicklung sowie die gesetzlichen Rahmenbedingungen wird der Einsatz von Recycling Materialien im Spritzguss noch weiter erhöhen. Assistenzsysteme wie iQ weight control oder die 2-Stage Lösung für die Direkte Verarbeitung von Recycling Materialien auf der Spritzgießmaschine sind technologische Möglichkeiten um den Einsatz von Recycling Material noch weiter zu erhöhen.
Im Bereich der Verpackungsprodukten wird die Verabeitung von rPET zukünftige auch im Spritzguss eine wesentliche Rolle spielen. ENGEL hat dazu in den vergangenen Jahren sowohl Maschinen sowie Prozesse entwickelt, welche es ermöglichen rPET auch für Dünnwand Verpackungen einzusetzen. Ein absoluter Game – Changer am Weg zur Kreislaufwirtschaft.
Bild oben: Dr. Johannes Kilian leitet die globale Anwendungstechnik bei ENGEL. Foto. Circular Technology
