Blasform-Vorformlingssteuerung: Integration eines oberflächenmontierten Servomotors zur Reduzierung von Dickenabweichungen

TL;DR – Wichtigste Erkenntnisse

• Oberflächenmontage Servomotors reduzieren die Abweichung der Vorformlingswandstärke von ±15% (hydraulisch) auf ±5%, was einer dreifachen Verbesserung der Konsistenz entspricht.
• Die Servo-Reaktionszeiten unter 10 Millisekunden ermöglichen die Echtzeit-Programmierung des Vorformlings mit über 100 Kontrollpunkten entlang der Vorformlingslänge.
• Servogesteuerte Systeme verbrauchen Energie nur während der aktiven Bewegung, wodurch der Energieverbrauch im Vergleich zu kontinuierlich laufenden Hydraulikaggregaten um 30–50 % gesenkt wird.
• Die VICKS Physis Ultract Oberflächenmontage-Servomotorenserie liefert ein Drehmoment von 38–1.337 Nm über einen Leistungsbereich von 6–210 kW und deckt damit kleine bis große Blasformmaschinen ab.
• Eine Positionsgenauigkeit von ±0,01 mm gewährleistet eine gleichbleibende Qualität von Schuss zu Schuss und erfüllt damit die anspruchsvollen Toleranzen für die Wandstärke in der Verpackungsindustrie und der Automobilindustrie.
• Integrierter Servo Pumpensätze kombinierenALBERT ABT Hydraulikpumpen mit VG-Zahnradpumpen bieten eine kompakte, effiziente Antriebslösung für Akkumulatorkopfmaschinen.
• Servo-Nachrüstungsprojekte amortisieren sich in der Regel innerhalb von 12 bis 18 Monaten durch Materialeinsparungen, weniger Ausschuss und niedrigere Energiekosten.

1. Die Herausforderung der Vorformlingsdicke beim Extrusionsblasformen

Das Extrusionsblasformen ist nach wie vor eines der am weitesten verbreiteten Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Kunststoff – von HDPE-Kraftstofftanks und Chemikalienbehältern bis hin zu PET-Getränkeflaschen und medizinischen Flüssigkeitsbehältern. Das Grundverfahren ist verblüffend einfach: Ein geschmolzenes Polymerrohr – der Vorformling – wird senkrecht aus einem Düsenkopf extrudiert, zwischen zwei Formhälften eingeschlossen und aufgeblasen, bis es die gewünschte Form annimmt. Doch hinter dieser Einfachheit verbirgt sich eine entscheidende Herausforderung in der Fertigung, die die Teilequalität, die Materialkosten und die Produktionsausbeute bestimmt: die Kontrolle der Wandstärke des Vorformlings.

In einer typischen Blasformmaschine mit kontinuierlichem Extrusions- oder Akkumulatorkopf tritt der Vorformling aus einem ringförmigen Düsenspalt aus, dessen Größe durch einen Dorn oder Düsenring gesteuert wird. Während der Vorformling unter dem Einfluss der Schwerkraft hängt, erfährt er eine Dehnung – das geschmolzene Material dehnt sich aus und wird unter seinem Eigengewicht dünner. Der Grad der Wanddickenreduzierung variiert entlang der Vorformlinglänge in Abhängigkeit von der Polymerviskosität, der Schmelztemperatur, der Extrusionsgeschwindigkeit und dem programmierten Düsenspaltprofil. Bleibt der Düsenspalt konstant, ist der Vorformling in der Nähe der Düse (wo er gerade extrudiert wurde) am dicksten und an seinem freien Ende (wo die Schwerkraft am längsten gewirkt hat) am dünnsten. Diese ungleichmäßige Verteilung führt direkt zu ungleichmäßiger Wandstärke im fertigen Bauteil. Dadurch entstehen Schwachstellen, die bei Belastungstests versagen, und dicke Bereiche, die zu Materialverlust führen.

Die Parison-Programmierung – die Echtzeit-Modulation des Düsenspalts während des Extrusionsprozesses – ist das wichtigste Werkzeug von Blasformern, um dem Materialabfall entgegenzuwirken und eine gleichmäßige Wandstärkenverteilung zu erzielen. Die Düse muss sich in präzise getakteten Intervallen schnell öffnen und schließen und dabei einem Profil folgen, das die durch die Schwerkraft bedingte Materialausdünnung, Abweichungen in der Bauteilgeometrie und die Anforderungen an den Formabschnürungsprozess kompensiert. Traditionell wurde diese Aufgabe durch hydraulische Proportionalventile realisiert, die den Dorn oder den Düsenring ansteuerten. Obwohl hydraulische Systeme funktional sind, weisen sie systembedingte Einschränkungen hinsichtlich Ansprechzeit, Wiederholgenauigkeit und Energieeffizienz auf, die die erreichbare Dickentoleranz begrenzen. Der Übergang zu Oberflächenmontierte Servomotorantriebe stellt eine sprunghafte Verbesserung in jedem einzelnen dieser Parameter dar, und dieser Artikel erklärt, warum.

2. Funktionsweise von oberflächenmontierten Servomotoren in der Parallelprogrammierung

Ein oberflächenmontierter Servomotor unterscheidet sich von einem herkömmlichen Servomotor hauptsächlich durch seine mechanische Integration. Anstatt eines separaten Getriebes, einer Kupplung und einer Montagehalterung wird der Motor bei der oberflächenmontierten Bauweise direkt auf der Aktuatorfläche platziert – in diesem Fall dem Düsenkopfdorn oder dem Ringversteller einer Blasformmaschine. Die Physis Ultract-Serie von Intelligente Geräte von VICKS Ein Beispiel für diesen Ansatz ist ein drehmomentstarker, langsam laufender Motor mit einer Hohl- oder Flanschwelle, der direkt an die bestehende mechanische Schnittstelle des Werkzeugkopfes angeschraubt wird. Dadurch entfallen Zwischenkomponenten des Antriebsstrangs und die damit verbundenen Anforderungen an Spiel, Nachgiebigkeit und Wartung.

Im Betrieb sendet die Steuerung der Blasformmaschine an jedem programmierten Punkt entlang der Vorformlinglänge einen Positionsbefehl an den Servoantrieb. Der Servomotor passt die Dornposition innerhalb von Millisekunden an und öffnet oder schließt den Düsenspalt auf den vorgegebenen Wert. Da der Motor spielfrei oberflächenmontiert ist, erreicht der Dorn seine Zielposition ohne Überschwingen oder Pendeln, selbst bei den für kurze Vorformlingszyklen erforderlichen hohen Beschleunigungen. Das Modell Physis U1007F17.3 mit einer Nennleistung von 14 kW, einem Dauerdrehmoment von 80 Nm und einem Spitzendrehmoment von 210 Nm bei 1.700 U/min ist für kleine bis mittlere Blasformmaschinen ausgelegt, die Behälter bis zu ca. 20 Litern produzieren. Für größere Maschinen mit Akkumulatorkopf, die Automobilkanäle, Industriefässer oder Kraftstofftanks herstellen, liefert das Modell U1320F20.3 56,3 kW und 269 Nm bei 2.000 U/min und bietet damit die nötige Kraft, um den Widerstand hochviskoser Polymere bei großen Düsenspalten zu überwinden.

Der Servoantrieb überwacht kontinuierlich die Rückmeldung des Motor-Encoders und vergleicht die Ist-Position hunderte Male pro Sekunde mit der Soll-Position. Jede Abweichung – ob verursacht durch Polymerdruckschwankungen, Temperaturdrift oder mechanische Störungen – wird innerhalb des aktuellen Regelkreises korrigiert. Dieses geschlossene Regelverhalten ist der entscheidende Vorteil der servogesteuerten Vorformlingsprogrammierung gegenüber offenen hydraulischen Systemen: Jeder Vorformling, jeder Schuss, jeder Zyklus wird unabhängig von externen Störungen mit derselben Positionsgenauigkeit gesteuert.

3. Servo-Reaktionszeit und deren Einfluss auf die Partizipationsqualität

Die Reaktionszeit ist der wichtigste Leistungsparameter für einen Vorformling-Programmieraktuator. In einem typischen Blasformzyklus dauert die Vorformlingsextrusion je nach Schussgewicht und Extruderleistung zwischen 3 und 15 Sekunden. Innerhalb dieses Zeitfensters muss der Düsenspalt an 50 bis 200 diskreten Kontrollpunkten, die jeweils durch Bruchteile einer Sekunde getrennt sind, angepasst werden. Kann der Aktuator die Sollposition innerhalb des Intervalls zwischen den Kontrollpunkten nicht erreichen, hinkt das tatsächliche Vorformlingprofil dem programmierten Profil hinterher, was zu Dickenfehlern führt, die sich entlang der Vorformlinglänge akkumulieren.

Hydraulische Proportionalventile – die traditionelle Aktuatortechnologie – weisen Reaktionszeiten von 30 bis 80 Millisekunden für 100%-Schrittbefehle auf. Dies ist zwar für grobe Vorformlinge mit weniger als 30 Kontrollpunkten ausreichend, stellt jedoch eine erhebliche Einschränkung dar, wenn eine präzise Dickenregelung erforderlich ist. Moderne Blasformverfahren, insbesondere für die Automobil- und Medizintechnik, benötigen 100 oder mehr Kontrollpunkte pro Vorformling, um komplexe Geometrien mit scharfen Übergängen zwischen dicken und dünnen Bereichen zu realisieren. Bei 100 Kontrollpunkten in einem 6-Sekunden-Extrusionszyklus stehen pro Kontrollpunkt nur 60 Millisekunden zur Verfügung – bereits an der Grenze der hydraulischen Leistungsfähigkeit, noch bevor Totzone, Hysterese und temperaturabhängige Ölviskositätsänderungen berücksichtigt werden.

Oberflächenmontierte Servomotoren beseitigen diesen Engpass vollständig. Die Physis Ultract-Serie erreicht eine Vollschrittreaktion innerhalb von 5 bis 10 Millisekunden, abhängig von der Lastträgheit und dem Sollweg. Dies entspricht einer 6- bis 16-fachen Verbesserung gegenüber Hydraulikventilen und macht die Reaktionszeit für alle praktischen Blasformanwendungen irrelevant. Die schnellere Reaktion ermöglicht zudem eine feinere Steuerung: Mit 200 Steuerpunkten in einem 6-Sekunden-Zyklus (30 ms pro Punkt) hat der Servo ausreichend Spielraum, um jede Zielposition zu erreichen, sich zu stabilisieren und den nächsten Befehl vorzubereiten. Das Ergebnis ist ein Vorformlingprofil, das der programmierten Wandstärkenkurve exakt folgt und so Fertigteile mit einer Wandstärkengleichmäßigkeit erzeugt, die mit Hydrauliksystemen nicht zu erreichen ist.

4. Erreichen einer Dickenabweichung von ±5 %: Servo- vs. Hydraulikleistung

Das überzeugendste Argument für die servogesteuerte Vorformlingsprogrammierung ist die messbare Verbesserung der Wanddickentoleranz. In einem optimal eingestellten hydraulischen Blasformsystem liegt die typische erreichbare Wanddickentoleranz bei ±10 % bis ±15 % der Nennwandstärke über die gesamte Bauteilbreite. Das bedeutet, dass bei einem Behälter mit einer Nennwandstärke von 2,0 mm die tatsächlich gemessene Wandstärke zwischen 1,70 mm und 2,30 mm variieren kann – eine Streuung von 0,60 mm, die in der Produktspezifikation berücksichtigt werden muss. Bei Anwendungen, bei denen die strukturelle Integrität oder die Gewichtskonstanz entscheidend sind, zwingt diese Toleranz den Konstrukteur häufig dazu, die Nennwandstärke großzügig anzusetzen, was die Materialkosten als Sicherheitsmarge erhöht.

Wird dieselbe Blasformmaschine mit einem SMD-Servomotor für die Vorformlingsprogrammierung nachgerüstet, verringert sich die erreichbare Abweichung drastisch auf ±3 % bis ±5 % des Sollwerts. Bei demselben 2,0 mm dicken Behälter entspricht dies einem Messbereich von 1,90 mm bis 2,10 mm – eine Streuung von 0,20 mm, dreimal geringer als die hydraulische Referenzgenauigkeit. Die Verbesserung beruht auf dem Zusammenwirken dreier Faktoren: der Eliminierung der Hysterese des Hydraulikventils (die bei jeder Richtungsänderung eine Totzone von 2–5 % verursacht), der Eliminierung des Einflusses der Öltemperatur auf das Ventilverhalten (Viskositätsdrift verändert die Ventilverstärkung um 5–10 % während einer Produktionsschicht) und der inhärenten Positionsgenauigkeit eines hochauflösenden Encoder-Regelkreises.

Für Blasformmaschinen, die die Automobilindustrie beliefern, wo die Wandstärkenspezifikationen pro ISO 20457 (ehemals DIN 16901) Da die Toleranznormen von Jahr zu Jahr strenger werden, ist die Reduzierung von ±15 % auf ±5 % nicht nur eine schrittweise Verbesserung, sondern ein entscheidender Wettbewerbsvorteil. Teile, die zuvor eine zusätzliche Dickenmessung und eine selektive Sortierung erforderten, können nun mit der Gewissheit gefertigt werden, dass jedes einzelne Teil den Spezifikationen entspricht. Die Materialeinsparungen sind ebenso beträchtlich: Durch die Reduzierung der Abweichung um den Faktor drei kann die Nenndicke oft um 10–15 % verringert werden, ohne die Mindestwandstärkeanforderungen zu beeinträchtigen. Dies führt zu direkten Einsparungen bei den Harzkosten in der Serienfertigung.

5. Energieeffizienz und Integration von Servopumpensätzen

Der Energieverbrauch ist in Blasformanlagen ein zunehmendes Problem, sowohl aus Kostengründen als auch im Hinblick auf die Nachhaltigkeitsverpflichtungen von Unternehmen. Ein herkömmliches Hydraulikaggregat einer Blasformmaschine läuft während des gesamten Produktionszyklus kontinuierlich, unabhängig davon, ob die Maschine extrudiert, kühlt oder auswirft. Der Elektromotor, der die Hydraulikpumpe antreibt, arbeitet mit konstanter Drehzahl und hält den Systemdruck über ein Überdruckventil aufrecht, das überschüssigen Durchfluss – und die darin enthaltene Energie – als Wärme zurück in den Tank leitet. Diese Konstruktion verschwendet durchschnittlich 40–60 % der zugeführten Energie. Die verschwendete Energie manifestiert sich als Wärme, die von Ölkühler abgeführt werden muss, was die Kühlwasserkosten zusätzlich erhöht.

Ein servogesteuertes Hydrauliksystem – ein Servopumpensatz Der Konstantdrehzahlmotor und das Überdruckventil werden durch einen Servomotor ersetzt, der eine Festförderpumpe antreibt (z. B. die ALBERT ABT-Serie in Kombination mit VG-Zahnradpumpen von VICKS). Der Servomotor dreht sich nur so schnell, wie es für die von den Aktuatoren jeweils benötigte Fördermenge erforderlich ist. In Phasen mit geringem Förderbedarf (Kühlen, Öffnen/Schließen der Form) verlangsamt sich der Servomotor oder stoppt vollständig und verbraucht so minimal Energie. In Phasen mit hohem Förderbedarf (Vorformlingsextrusion, Blasformen) beschleunigt er, um die volle Fördermenge zu gewährleisten. Es gibt kein Überdruckventil, keine konstante Druckabsenkung und keine Energieverschwendung im Leerlauf.

Felddaten von Blasformanlagen zeigen durchweg eine Reduzierung des gesamten hydraulischen Energieverbrauchs um 30–50 % nach der Umrüstung auf Servopumpen. Bei einer mittelgroßen Blasformmaschine mit einem 30-kW-Hydraulikaggregat im Zweischichtbetrieb entspricht dies einer jährlichen Stromeinsparung von 25.000–40.000 kWh. Neben der Energieeinsparung erzeugt die Servopumpe deutlich weniger Wärme, wodurch der Kühlbedarf für das Hydrauliköl sinkt und die Lebensdauer der Hydraulikflüssigkeit verlängert wird. Die niedrigeren Betriebstemperaturen verbessern zudem die Lebensdauer der Dichtungen, reduzieren Wartungsstillstandszeiten und die Verunreinigung der Hydraulikflüssigkeit. In Kombination mit den in den vorangegangenen Abschnitten beschriebenen Verbesserungen der servogesteuerten Vorformlingsprogrammierung bietet die Nachrüstung mit Servopumpen einen überzeugenden doppelten Vorteil: höhere Produktqualität und geringere Betriebskosten.

6. Wiederholbarkeit und Prozessstabilität über längere Produktionsläufe

Wiederholgenauigkeit – die Fähigkeit, das gleiche Vorformlingprofil Schuss für Schuss, Stunde für Stunde, Schicht für Schicht zu reproduzieren – ist der entscheidende industrielle Vorteil servogesteuerter Systeme. In einer Blasformanlage, die rund um die Uhr Kraftstofftanks für die Automobilindustrie oder Pharmaflaschen produziert, muss das Vorformling-Programmiersystem die Genauigkeit des Dickenprofils über Millionen von Zyklen ohne Abweichungen, Leistungsverschlechterungen oder Eingriffe des Bedieners beibehalten. Hydraulische Systeme sind trotz ihrer Robustheit anfällig für allmähliche Leistungsveränderungen, die durch Ölalterung, Dichtungsverschleiß, Filterbelastung und Umgebungstemperaturänderungen verursacht werden. Jeder dieser Faktoren verändert die Ventilcharakteristik und führt im Laufe einer Produktionsschicht zu messbaren Dickenabweichungen.

Ein Servomotor benötigt keine Hydraulikflüssigkeit, die sich zersetzen kann, keine Dichtungen im Ventilschieber, die verschleißen, und keine Filter, die belastet werden. Seine Leistung wird durch die Encoderauflösung, die Ansteuerbandbreite und die mechanische Steifigkeit der Montage bestimmt – allesamt Faktoren, die über die gesamte Lebensdauer des Motors stabil bleiben. Die oberflächenmontierbare Bauweise des Physis Ultract erhöht die Stabilität zusätzlich, indem sie das Spiel im Antriebsstrang eliminiert. Spiel – das mechanische Spiel zwischen Zahnrädern, Kupplungen und Gestängen – führt zu einer Positionsunsicherheit, die von der Bewegungsrichtung und dem Verschleißzustand abhängt. In einem Hydrauliksystem mit mechanischer Verbindung zum Dorn kann das Spiel eine Positionsunsicherheit von 0,5–2,0 mm am Werkzeugspalt verursachen, was sich direkt auf die Wandstärkenabweichung auswirkt. Die oberflächenmontierbare Direktantriebsarchitektur reduziert diese Unsicherheit auf die Encoderauflösung, typischerweise 0,01 mm oder besser.

Während einer 16-stündigen Produktionsschicht hält ein servogesteuertes Vorformlingssystem seine Dickentoleranz von ±5 % ohne manuelle Nachjustierung, Temperaturkompensation oder Kalibrierungsprüfungen ein. Die mittlere Zeit zwischen Justierungen eines Servosystems liegt bei Wochen oder Monaten, im Vergleich zu Stunden oder Tagen bei einem Hydrauliksystem, das Temperaturschwankungen und Verunreinigungen ausgesetzt ist. Für Blasformhersteller, die eine vollautomatische Fertigung oder einen längeren unbeaufsichtigten Betrieb anstreben, ist diese Wiederholgenauigkeit kein Luxus, sondern eine Grundvoraussetzung. Die konstante Leistung des Servomotors über Schichten, Jahreszeiten und Betriebsjahre hinweg bildet die stabile Prozessgrundlage, die für fortschrittliche Fertigungsstrategien unerlässlich ist.

7. Überlegungen zur Nachrüstung und Maschinenintegration

Für Blasformanlagenbetreiber, die eine Servonachrüstung an bestehenden Hydraulikmaschinen erwägen, ist der Integrationsprozess zwar unkompliziert, erfordert jedoch die Beachtung einiger mechanischer und elektrischer Details. Zunächst ist die physische Schnittstelle zwischen Servomotor und Düsenkopfantrieb zu berücksichtigen. Die Oberflächenmontagekonstruktion Physis Ultract vereinfacht diesen Schritt erheblich: Der Motorflansch ist auf gängige Düsenkopf-Befestigungsmuster abgestimmt, und die Optionen mit Hohlwelle oder Keilwelle sind sowohl für Dorn- als auch für Ringdüsen-Spaltversteller geeignet. In den meisten Fällen werden der vorhandene Hydraulikzylinder und das Proportionalventil entfernt und durch den Servomotor und eine mechanische Adapterplatte ersetzt, ohne dass Änderungen am Düsenkopf selbst erforderlich sind.

Der zweite Aspekt betrifft die Integration von Servoantrieb und Steuerung. Die vorhandene SPS oder der dedizierte Vorformlingsprogrammierer der Blasformmaschine muss so konfiguriert werden, dass er Positionsbefehle über einen Feldbus (EtherCAT, PROFINET oder analog ±10 V, abhängig vom Alter der Steuerung) an den Servoantrieb ausgibt. Der VICKS Physis Servoantrieb unterstützt alle gängigen industriellen Feldbusprotokolle, und das VICKS-Entwicklungsteam bietet Unterstützung bei der Integration gängiger Maschinensteuerungsplattformen. Die Vorformlingprofiltabelle – die Liste der Werkzeugspaltpositionen an jedem Kontrollpunkt entlang des Vorformlings – wird üblicherweise in die vorhandene Schnittstelle des Vorformlingsprogrammierers eingegeben, wobei der Servoantrieb den Positionsregelkreis intern schließt.

Für Akkumulatorkopfmaschinen, die neben der Vorformprogrammierung auch hohe Hydraulikdurchflussraten für die Blas- und Schließfunktionen benötigen, VICKS Servopumpensatz Die neue Lösung kann anstelle des vorhandenen Hydraulikaggregats installiert werden, während der Physis-Motor den Vorformwerkzeugantrieb steuert. Dieser kombinierte Ansatz vereint die Vorteile der servogesteuerten Vorformprogrammierung und der servogesteuerten Hydraulik in einer einzigen Nachrüstung. Die typische Installationszeit für eine komplette Servonachrüstung – Motor, Antrieb, Pumpensatz und Inbetriebnahme – beträgt für einen erfahrenen Integrator 3 bis 5 Werktage. Die Produktion kann anschließend sofort mit verbesserter Qualität und reduziertem Energieverbrauch wieder aufgenommen werden.

Häufig gestellte Fragen

Welche Wandstärketoleranz kann ich nach der Umrüstung auf einen Servomotor zur Vorformlingssteuerung erwarten?

Die meisten Blasformanlagen erreichen nach der Umrüstung auf einen oberflächenmontierten Servomotor eine Wanddickenabweichung von ±5 %, verglichen mit ±10–15 % bei hydraulischen Proportionalventilen. Die genaue Verbesserung hängt vom Zustand des Düsenkopfes, der Rheologie des Polymers und der Qualität der Vorformlingsprogrammierung ab, aber die schnellere Reaktionszeit und das spielfreie Vorgehen des Servos ermöglichen durchweg engere Toleranzen als hydraulische Systeme.

Welches Physis-Servomotormodell ist für die Größe meiner Blasformmaschine geeignet?

Für kleine bis mittelgroße Maschinen, die Behälter bis zu etwa 20 Litern herstellen, Physis U1007F17.3 (14 kW, 80 Nm Dauerdrehmoment, 210 Nm Spitzendrehmoment) ist in der Regel ausreichend. Für größere Akkumulatorkopfmaschinen zur Herstellung von Automobilkanälen, Trommeln oder Industrietanks bietet der U1320F20.3 (56,3 kW, 269 Nm) das benötigte höhere Drehmoment und die höhere Leistung. Das VICKS-Ingenieurteam dimensioniert den passenden Motor anhand Ihrer Anforderungen an die Werkzeugkopfkraft und Zykluszeit.

Wie viel Energie spart ein Servopumpensatz an meiner Blasformmaschine?

Feldinstallationen zeigen durchweg eine Reduzierung des Hydraulikenergieverbrauchs um 30–50 %. Die Einsparungen ergeben sich durch den Wegfall der Konstantdrehzahlpumpe und des Überdruckventils: Der Servomotor dreht nur so schnell wie nötig und verbraucht in Phasen mit geringem Energiebedarf, wie z. B. Kühlung und Öffnen/Schließen der Form, nahezu keine Energie. Bei einem 30-kW-Hydraulikaggregat im Zweischichtbetrieb sind jährliche Einsparungen von 25.000–40.000 kWh typisch.

Kann ich einen Servomotor in meine bestehende Blasformmaschine einbauen, ohne den Düsenkopf auszutauschen?

Ja. Die Physis Ultract Oberflächenmontagekonstruktion ist speziell für Nachrüstungen konzipiert. Der Motor wird mithilfe einer Adapterplatte direkt an der vorhandenen Schnittstelle des Düsenkopf-Aktuators montiert und ersetzt dabei den Hydraulikzylinder und das Proportionalventil. Der Düsenkopf selbst wird nicht verändert. Die typische Nachrüstungszeit beträgt 3 bis 5 Werktage inklusive Inbetriebnahme.

Welche Kommunikationsprotokolle unterstützt der VICKS-Servoantrieb für die Integration in das Blasformverfahren?

Der VICKS Physis Servoregler unterstützt EtherCAT, PROFINET, CANopen, Modbus und analoge ±10V-Befehlsschnittstellen und deckt damit alle gängigen Steuerungsplattformen für Blasformmaschinen ab. Bei Maschinen mit älteren Vorformlingsprogrammierern, die analoge Signale ausgeben, bietet die ±10V-Schnittstelle einen direkten Ersatz für das Hydraulikventil-Befehlssignal.

Wie wirkt sich die servogesteuerte Vorformlingssteuerung auf die Materialeinsparung aus?

Wenn die Wandstärkenabweichung von ±15 % auf ±5 % sinkt, kann die nominelle Wandstärke typischerweise um 10–15 % reduziert werden, ohne die Mindestanforderungen an die Wandstärke zu beeinträchtigen. Bei einer Produktionslinie für HDPE-Behälter mit hohem Durchsatz und einem Harzverbrauch von 500 Tonnen pro Jahr entspricht eine Reduzierung der nominellen Wandstärke um 10 % einer jährlichen Harzeinsparung von ca. 50 Tonnen – eine signifikante Kostenreduzierung, die sich direkt auf die Amortisationsrechnung der Modernisierung auswirkt.

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Zusätzliche Ressourcen

• Kunststofftechnik – Optimierung des Blasformprozesses
• SAE J2546 – ​​Normen für blasgeformte thermoplastische Teile
• Automation.com – Überblick über Servomotoren und Antriebstechnik
• ISO 20457 — Werkzeugtoleranzen für die Kunststoffverarbeitung und -extrusion