Nachhaltigkeit ist nicht mehr nur ein Schlagwort, sondern ein globaler Imperativ.

Regierungen, Verbraucher und Erstausrüster fordern nachhaltigere Produkte und Herstellungsverfahren. In der Kunststoffindustrie bedeutet dies, dass die Umweltbelastung durch die Minimierung von Abfällen, die Senkung des Energieverbrauchs und den verstärkten Einsatz von PCR- und PIR-Materialien (Post-Consumer-Recycling) reduziert werden muss.

Vorschriften wie der Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft der Europäischen Union, der US-Plastikpakt und das kalifornische Gesetz SB 54 setzen aggressive Ziele für den Recyclinganteil, die Vermeidung von Mülldeponien und die Wiederverwertbarkeit von Produkten. Marken, die sich nicht anpassen, müssen mit finanziellen Strafen, Produktbeschränkungen oder dem Verlust von Geschäften mit umweltbewussten Kunden rechnen.

Doch der Weg zur Nachhaltigkeit ist nicht einfach – vor allem nicht für Spritzgießer.

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Die Herausforderung bei der Verwendung von recycelten Materialien im Spritzgussverfahren

Recycelte Kunststoffe stellen aufgrund ihrer uneinheitlichen Materialeigenschaften eine große Herausforderung für Spritzgießer dar. Im Gegensatz zu Neuprodukten, deren Viskosität, Schmelzfluss und mechanische Festigkeit vorhersehbar sind, können recycelte Materialien von Charge zu Charge erheblich variieren. Diese Unstimmigkeiten haben folgende Ursachen:

• Unterschiedliche Ausgangspolymere (sogar innerhalb desselben Harztyps)
• Degradation durch mehrfache Hitzeentwicklung
• Unbekannter oder inkonsistenter Gehalt an Füllstoffen und Additiven
• Verunreinigungen wie Feuchtigkeit oder unverträgliche Kunststoffe
• Breite Molekulargewichtsverteilung

Folglich kann das Gießen mit recyceltem Material unter Verwendung herkömmlicher Verfahren zu Problemen führen:

• Höhere Ausschussraten
• Blitzlicht und kurze Aufnahmen
• Unstimmigkeiten bei den Abmessungen
• Verzogene oder brüchige Teile
• Erhöhte Ausfallzeit für Anpassungen

Aus diesem Grund zögern viele Hersteller, recycelte Materialien zu verwenden – selbst wenn die Kunden dies verlangen.

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Werkzeuginnendruck: Der Schlüssel zum nachhaltigen Spritzgießen

Werkzeuginnendrucksensoren liefern das Echtzeit-Feedback, das Spritzgießer benötigen, um recycelte Materialien sicher zu verarbeiten. Anstatt sich nur auf die Maschineneinstellungen (wie Einspritzdruck oder Schneckenposition) zu verlassen, messen Werkzeuginnendrucksensoren genau, was im Inneren des Formnests passiert.

Auf diese Weise können die Verarbeiter Materialschwankungen ausgleichen und eine gleichbleibende Qualität der Teile sicherstellen – unabhängig von der Harzquelle oder der Charge.

1. Sicherstellen der korrekten Befüllung und Verpackung

Anhand der Werkzeuginnendruckdaten können die Verarbeiter erkennen, wann eine Kavität vollständig gefüllt und korrekt verpackt ist. Selbst wenn die Viskosität des recycelten Materials schwankt, erkennt das CoPilot®-System Abweichungen in Echtzeit, schlägt Alarm oder sortiert verdächtige Teile aus und kann – wenn es zur Steuerung angeschlossen ist – eine Geschwindigkeits-zu-Druck-Übertragung basierend auf dem Werkzeuginnendruck auslösen.

2. Weniger Ausschuss und höhere Reproduzierbarkeit

Die Verwendung von Druckschwellen zur Definition der Teileannahme hilft, Überfüllungen, Unterfüllungen oder Überlappungen zu vermeiden. Dies reduziert die Nacharbeit, verringert den Materialabfall und macht es einfacher, die Qualitätsanforderungen des Kunden bei der Verwendung von recyceltem Harz zu erfüllen.

3. Unterstützung für DECOUPLED Molding®

Die DECOUPLED Molding®-Methode von RJG verbessert die Vorteile der Werkzeuginnendruckkontrolle, indem sie den Einspritzprozess in drei verschiedene Phasen unterteilt – Füllen, Verpacken und Halten. Dies ermöglicht den Spritzgießern,:

• Kontrollieren Sie Scherung und Geschwindigkeit während der Befüllung für einen optimalen Fluss
• Präzise Steuerung des Packungsdrucks für Dimensionsstabilität
• Halten Sie einen konstanten Nachdruck aufrecht, um die Integrität der Teile zu gewährleisten.

Diese wissenschaftlichen Formgebungsverfahren sind entscheidend für den Umgang mit der Variabilität des recycelten Materials und die Verbesserung der Prozessfähigkeit.

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Nachhaltigkeitsvorschriften beschleunigen den Wandel

Der Druck hin zu einer nachhaltigen Kunststoffverarbeitung wird immer größer. Betrachten Sie diese jüngsten Entwicklungen:

• EU (Green Deal / PPWR): Die Politik sieht vor, dass alle in der EU in Verkehr gebrachten Verpackungen bis 2030 auf wirtschaftlich tragfähige Weise wiederverwendbar oder recycelbar sein müssen. (Das separate PPWD-Recyclingziel für Kunststoffverpackungen liegt bei 55% bis 2030).
• U.S. Kunststoff-Pakt: Die ursprüngliche Zusage zielte darauf ab, dass bis 2025 100 % der Kunststoffverpackungen wiederverwendbar/recycelbar/kompostierbar sein sollten. Die Roadmap 2.0 erweitert nun die noch nicht erreichten Ziele bis 2030.
• OEM-Vorgaben: Automobil- und Konsumgütermarken geben zunehmend Ziele für den Recyclinganteil und den Kohlenstoffausstoß vor (z.B. Richtlinien für die Messung des Recyclinganteils in den Lieferketten der Automobilindustrie).
• Einzelhändler-Scorecards & Zertifizierung: Programme wie Amazon SIPP/FFP/SIOC und Walmarts Sustainable Packaging Playbook und ESG-Initiativen legen die Erwartungen an die Verpackung/Recyclingfähigkeit fest und beeinflussen Lieferantenbewertungen und Rückbuchungen.

Dieser Druck verwandelt Nachhaltigkeit von einem „Nice to have“ in eine wettbewerbsfähige Notwendigkeit.

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RJG: Unterstützung von Spritzgießern bei der Verarbeitung von recycelten Kunststoffen zu zuverlässigen, profitablen Teilen

Die Technologie von RJG versetzt Hersteller in die Lage, mit recycelten Materialien zu formen und dabei eine hohe Teilequalität und einen hohen Durchsatz zu gewährleisten. Das CoPilot®-System mit Werkzeuginnendrucksensoren ermöglicht eine präzise Steuerung, eine schnellere Fehlerbehebung und Prozesseinblicke in Echtzeit – selbst bei schwankenden Kunststoffeigenschaften.

Zu den Vorteilen gehören:

• Geringerer Ausschuss und weniger Ausfallzeiten
• Verbesserte First-Pass-Ausbeute
• Niedrigere Materialkosten mit höherem Recyclinganteil
• Unterstützung für ESG-Ziele von Unternehmen
• Zukunftssicher gegen kommende Vorschriften und OEM-Anforderungen

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Eine nachhaltigere und profitablere Zukunft

Die Verwendung recycelter Materialien bedeutet nicht mehr, dass Sie auf Qualität oder Vorhersagbarkeit verzichten müssen. Mit der richtigen Technologie und dem richtigen Prozesswissen können Spritzgießer hochleistungsfähige Teile herstellen, die Umweltbelastung reduzieren und die sich verändernden Marktanforderungen erfüllen.

RJG ist führend im Bereich des nachhaltigen Spritzgießens und unterstützt Hersteller weltweit bei der Einführung umweltfreundlicher Praktiken, ohne dabei Kompromisse bei der Leistung oder Rentabilität einzugehen. Dazu gehören auch die neuesten, bahnbrechenden Entwicklungen in der autonomen Prozesssteuerung.

Erfahren Sie, wie führende Unternehmen der Branche die RJG-Technologie einsetzen, um Abfälle zu reduzieren, die Effizienz zu verbessern und mit recycelten Materialien zu gießen – besuchen Sie unsere Seite mit den Anwendungsfällen für Nachhaltigkeit, um mehr zu erfahren.

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