30 Millionen Präzisionskomponenten pro Jahr fertigt die Electro-Parts S.p.A., Bossolasco (Italien). Diese Kunststoffteile kommen zur Herstellung von Gleichstrommotoren für die Automobilbranche und die Industrie zum Einsatz, mit denen sich das Unternehmen international einen Namen gemacht hat. Für die Fertigung der Plastikkomponenten wurde 2002 mit dem Aufbau einer eigenen Spritzgussfertigung begonnen und dabei auf das Know-how von Sumitomo (SHI) Demag Italien mit Sitz in Turin zurückgegriffen. Dabei gründet sich die seit zwei Jahrzehnten andauernde Partnerschaft nicht nur auf der Lieferung von hervorragenden Maschinen, sondern auch auf gegenseitiger Wertschätzung sowie beratender Unterstützung und praktischer Anleitung durch Sumitomo (SHI) Demag.
Als um die Jahrhundertwende die Gefahr bestand, dass die künftige strategische Ausrichtung von Electro-Parts von einem externen Zulieferer hätte beeinträchtigen werden können, wandte sich der Vorstandsvorsitzende Marco Falcone an den derzeitigen Geschäftsführer von Sumitomo (SHI) Demag in Italien, Paolo Zirondoli, mit der Bitte, die Machbarkeit der Einrichtung eines eigenen Formenbaus zu prüfen. Dessen Ratschläge erwiesen sich als sehr wertvoll. Gemeinsam wurde ein Plan entwickelt, das Spritzgießen der Präzisionsbauteile bei Electro-Parts im eigenen Haus einzuführen. Nachdem eine hydraulische Maschine den Anfang gemacht hatte, umfasst der Fuhrpark des Unternehmens heute zwölf Spritzgießmaschinen, darunter sieben vollelektrische Präzisionsmaschinen, die täglich in drei Schichten, einschließlich einer Nachtschicht, arbeiten.
„Außergewöhnliche Zusammenarbeit, Unterstützung von unschätzbarem Wert“
„Die Unterstützung des Partners bei der Umsetzung dieses Projekts war von unschätzbarem Wert und die Beziehung für beide Seiten vorteilhaft. Die Zusammenarbeit mit Sumitomo (SHI) Demag war außergewöhnlich, denn das Unternehmen konnte sich mit unserer Geschäftsstrategie identifizieren und gab uns die Gewissheit, dass die Ausrüstung hundertprozentig zuverlässig und für die von uns anvisierte Strategie geeignet war“, erinnert sich Falcone an den Moment, als das Unternehmen die Produktion von Bauteilen nicht länger an Subunternehmer vergab, sondern ins eigene Haus holte. Der CEO hebt zudem die kontinuierliche Beratung und den Gesamtlösungsansatz des Maschinenbauers hervor.
„Sie unterstützten uns bei der Umstellung, indem sie die Erfahrungen mit der indirekten Formgebung, die wir beim Einkauf von Teilen gesammelt hatten, für die Entwicklung unseres eigenen direkten Formgebungsverfahrens nutzten“, erinnert sich Falcone. „So konnten wir eine Anlage aufbauen, die uns von Beginn an die Kontrolle über Produktionskapazität, Kosten und Qualität ermöglichte. Die Synergie zwischen unseren beiden Unternehmen ist konstant geblieben. Durch dieses gegenseitige Vertrauen hat uns das Team von Sumitomo (SHI) Demag Italien geholfen, unsere Ziele schneller zu erreichen.“ Seit 2002 wurde das Werk fünfmal vergrößert, Electro-Parts investierte in zusätzliche Ausrüstungen und erhielt die Zertifizierung nach ISO 16949:2002. Darüber hinaus wurde ein F&E-Zentrum für Montage- und Elektronik eingerichtet.
Seit der ersten IntElect nur noch Vollelektrische von Sumitomo (SHI) Demag angeschafft
Mit heute rund 280 Mitarbeitern – davon 180 in Italien und 100 in Rumänien – fertigt und montiert Electro-Parts eine breite Palette von beweglichen Teilen für Gleichstrom- und bürstenlosen Motoren, die in Fahrzeugdächern, elektrischen Fensterhebern, Feststellbremsen, Sitzverstellungen, automatischen Öffnungs- und -schließmechanismen für den Kofferraum sowie für Kühlgebläse eingesetzt werden. Jedes in Serie gefertigte Bauteil wird auf einer von 30 automatischen Fertigungsstraßen vor Ort zusammengebaut und einer EOL-Prüfung unterzogen.
Die Fließband-Montageroboter sorgen für Wiederholgenauigkeit und höchste Präzision bei der Formgebung für jedes einzelne Bauteil – für Electro-Parts entscheidende Kriterien, denen auch die Spritzgießmaschine entsprechen muss. Dies war einer der Hauptgründe, warum das Unternehmen im Jahre 2009 die erste vollelektrische IntElect-Maschine installiert hat. Seitdem wurde der Maschinenpark ausschließlich mit vollelektrischen Spritzgießmaschinen erweitert – zunächst mit der IntElect-Smart-Serie, gefolgt von der IntElect2. Zwei der neuesten Maschinen aus dieser Baureihe wurden erst kürzlich im Juli 2021 installiert.
Elektrische Antriebe und digitale Steuerung für mehr Präzision und damit mehr Produktivität
„Für Branchen, in denen Präzision von größter Bedeutung ist, kann die Kombination aus elektrischen Antrieben und digitaler Steuerung das Spritzgießen zu einem berechenbaren und präzisen Vorgang machen. Als Ergebnis der parallelen Bewegungen hat Electro-Parts auf den neuen IntElect-Modellen eine Produktivitätssteigerung von 15 Prozent gegenüber den hydraulischen Maschinen erreicht“, berichtet Zirondoli. Ein weiterer Grund für die Anschaffung der Vollelektrischen sei die hohe Präzision und damit weniger Fehler gewesen, was den Ausschuss reduziere. Aufgrund der hochtechnischen Anforderungen und Eigenschaften der Bauteile kann Electro-Parts kein Ausschussmaterial wiederverwenden und recyceln.
Bei Anwendungen im Automobilbereich, die eine größere Dimensionsstabilität erfordern, verwendet das Unternehmen vorwiegend Polyamid sowie faserverstärkte Kunststoffe. Dabei sei die Kontrolle des Einspritzdrucks und die Prozessoptimierung für die Formbarkeit von entscheidender Bedeutung, so der Geschäftsführer. „Angesichts der aktuellen Materialkosten und Versorgungsprobleme darf kein Material verschwendet, sondern es muss aus jedem Kunststoffgranulat ein Bauteil werden. Mit der Verarbeitung von jährlich 200 Tonnen Material stellen sich die IntElect-Maschinen dieser kritischen Herausforderung und berücksichtigen auch andere Nachhaltigkeitsaspekte wie Energieverbrauch, Wasserverbrauch und Lärmemissionen, um das Wohlbefinden der Mitarbeiter zu gewährleisten“, erklärt Zirondoli.
Direktantriebe sorgen für schnellere Zyklen und geringeren Energieverbrauch
„Die IntElect-Maschinen ermöglichen es Spritzgießern, mit geringen Schussgewichten zu arbeiten, mit höherer Präzision und folglich weniger Fehlern und geringerem Ausschuss. In der Praxis bedeutet das, dass keine zusätzliche Qualitätskontrolle erforderlich ist und keine damit verbundenen Kosten anfallen. Einfach ausgedrückt: Jede IntElect-Maschine erzeugt bei jedem Arbeitsgang erstklassige Qualitätsteile“, versichert der Geschäftsführer. „Wir wechseln die Formen zwei- bis dreimal täglich und verarbeiten technisch sehr anspruchsvolle Polymere, darunter glasfaserverstärkte Polyamide, selbstverlöschende Materialien, PBT, PPA und mehr. Daher muss jede Maschine einfach und schnell umgerüstet werden können und darüber hinaus reaktiv, flexibel, zuverlässig und leistungsstark sein“, ergänzt Luca Avataneo, der seit Beginn die Spritzguss-Fertigung des italienischen Unternehmens leitet.
Die Direktantriebe von Sumitomo (SHI) Demag – eine Eigenentwicklung der japanischen Muttergesellschaft – sind ein weiteres Merkmal, das von Electro-Parts geschätzt wird. Der Motor mit hohem Drehmoment wurde von Experten, die den Fokus auf Bewegungssteuerung legen, eigens für den Spritzgießprozess entwickelt und gebaut. Er ist reaktiv und reduziert das Trägheitsrisiko. „Die Technologie ist einzigartig, weil wir keine konventionellen Motoren verwenden. Der Grund: Spritzgießen ist kein einfacher Standardprozess. Es ist ein Hochgeschwindigkeitsverfahren mit sehr schneller Beschleunigung und Abbremsung. Unsere Motoren sind direkt mit der Achse verbunden und haben keine Wirkungsgradverluste durch zusätzliche Bauteile wie bei der konventionellen indirekten Technik. Das Ergebnis ist eine höhere Einspritzleistung und ein dynamischeres Ansprechverhalten. Dadurch können unter bestimmten Bedingungen Energieeinsparungen von über 70 Prozent und noch schnellere Zykluszeiten erzielt werden“, beschreibt Zirondoli die Vorteile.
activeFlowBalance stellt vollständige Füllung der Werkzeugkavitäten sicher
Alle IntElect-Maschinen von Electro-Parts sind zudem mit der patentierten activeFlowBalance von Sumitomo (SHI) Demag ausgestattet. Diese einzigartige Technologie gewährleistet die vollständige Füllung der Werkzeugkavitäten, die bei Electro-Parts von einer bis zu acht reichen. „Die Funktion nutzt die Kompression der Schmelze im Zylinder, um den Druck zu stabilisieren. Dies führt dazu, dass nur teilweise gefüllte Kavitäten von der expandierenden Schmelze gefüllt werden“, erläutert Avataneo und fügt hinzu: „Das bedeutet, dass jede Kavität mit dem gleichen Druck beaufschlagt wird, wodurch Gratbildung und unvollständige Füllung vermieden werden. Indem dies automatisch geschieht wird Zeit eingespart, da komplexe Einspritzprofile in weniger als einer Minute erstellt werden können, ohne dass Mitarbeiter eingreifen müssen.“ Dies bestätigt auch Zirondoli: „activeFlowBalance überwindet viele der Probleme, die zu fehlerhaften Teilen im Spritzgießprozess führen und Produktivität sowie Gewinn beeinträchtigen. Die Technologie kann den Ausschuss um bis zu 40 Prozent reduzieren.“
Ein weiteres einzigartiges Feature der IntElect heißt activeProtect und sorgt dafür, dass herabfallende Teile während des Öffnungs- und Schließvorgangs sicher ausgeworfen werden, um das Formwerkzeug vor Beschädigungen zu schützen. Zirondoli: „Der zusätzliche Sensor am Gelenk des Kniehebelsystems kontrolliert und misst die Kräfte auf die Spannbewegung während des gesamten Hubes. Wenn der Sensor feststellt, dass Position oder Kräfte von den eingestellten Parametern und den damit verbundenen Toleranzen abweichen, reagiert er sofort.“ Für zusätzlichen Schutz der Form überwacht das System auch die Öffnungshübe. Dadurch wird sichergestellt, dass mechanische Formelemente – wie etwa Stifte – vor Beschädigungen geschützt werden.
Dank umfangreichem Support neue Märkte erschlossen
Die Bereitstellung der gesamten Ausrüstung einschließlich der Kühlsysteme und Peripheriegeräte in Verbindung mit der beratenden Unterstützung, Schulung und Anleitung zur Prozessoptimierung vom ersten Tage an hat Electro-Parts auf einen neuen strategischen Weg gebracht, den das Unternehmen mit Zuversicht beschreitet, versichert der CEO. „Während wir früher auf Zulieferer für Komponenten angewiesen waren, verfügen wir jetzt über das Know-how und die Kapazitäten, um eine Ausweitung der Produktion in Betracht zu ziehen und neue Märkte mit unseren Präzisionsmotoren zu beliefern“, so Falcone.
„Die umfangreichen Erfahrungen, die wir beim Spritzgießen von Präzisionsbauteilen mit anspruchsvollen Qualitätsstandards in unserer hocheffizienten, vollständig mit Maschinen Sumitomo (SHI) Demag ausgestatteten Spritzgießerei unter der Leitung von Luca sammeln konnten, haben uns den Blick auf neue Produktionsszenarien eröffnet. Dazu gehört auch die Herstellung anspruchsvoller Teile für andere OEMs. Die zuverlässige Unterstützung unseres Maschinen-Partners hat es uns ermöglicht, an diesen Punkt zu gelangen. Es war eine Technologie- und Teamleistung.“