Een nieuw co-injectieproces, dat ENGEL in samenwerking met Top Grade Molds heeft ontwikkeld, maakt een hoog en volledig ingekapseld gerecycled materiaalgehalte in de productie van emmers mogelijk en is daarmee superieur ten opzichte van conventionele processen voor sandwichspuitgieten. Zeer korte cyclustijden worden bereikt in combinatie met de nieuwe ENGEL duo speed spuitgietmachine.
De politieke druk om gerecyclede kunststof materialen te gebruiken neemt wereldwijd toe. Verschillende landen bepalen al het minimale gerecyclede gehalte voor bepaalde producten. In het westen van de VS vereisen sommige markttoepassingen bijvoorbeeld 25 procent gerecyclede materiaalinhoud. Tegelijkertijd willen veel merken niet dat het donkergekleurde gerecyclede kernmateriaal zichtbaar is op het inspuitpunt. Deze trends hebben de ontwikkeling van het nieuwe co-injectieproces aangestuurd. Met een gerecycled materiaalgehalte van meer dan 30 procent voldoen de 5-gallon emmers, die tijdens het ENGEL live e-symposium werden geproduceerd, ruim aan de Amerikaanse specificaties, die zeer uitdagend zijn in vergelijking met andere internationale normen.
Zeer korte cyclustijden
ENGEL’s ontwikkelingspartner is Top Grade Molds uit het Canadese Mississauga: een matrijzenfabrikant gespecialiseerd in verpakkingstoepassingen. De emmermatrijs voor de wereldpremière werd geleverd door de Amerikaanse emmerfabrikant M&M Industries uit Chattanooga, Tennessee. Deze werd ingezet op een ENGEL duo speed spuitgietmachine, die ENGEL speciaal heeft ontwikkeld om te voldoen aan de eisen van producenten van emmers en opslag- en transportcontainers. Dit nieuwe grote machinetype combineert productiviteit en efficiëntie met korte cyclustijden. Het co-injectieproces biedt vergelijkbare cyclustijden als bij het produceren van emmers in conventionele eencomponent-spuitgieten.
Co-injectie maakt het mogelijk om het gerecyclede materiaal in de kern van het onderdeel te concentreren en in te kapselen door een laag virgin oppervlaktemateriaal. Het nieuwe en het gerecyclede materiaal zijn van hetzelfde type, om ervoor te zorgen dat de sandwichgegoten onderdelen ook aan het einde van hun levensduur kunnen worden gerecycled. HDPE wordt gebruikt voor de 5-gallon emmers: het gerecyclede materiaal hier is afkomstig uit de post-consumerinzameling.
Hoogste productkwaliteit
De grootste uitdaging bij sandwichspuitgieten is het bereiken van een hoog gerecycled gehalte zonder afbreuk te doen aan de productkwaliteit of prestaties. Een focus van de ontwikkeling van het nieuwe proces lag daarom op het combineren van de twee gesmolten kunststoffen in de emmermatrijs, zonder ze vooraf in de smeltstroom te mengen. Als gevolg hiervan schakelt het systeem tussen gerecycled en nieuw materiaal op het vormholte-inspuitpunt door middel van een co-injectie kleppoort.
5-gallon emmers worden in Noord-Amerika voor een breed scala aan eindgebruiksmarkten gebruikt. Aangezien de kern- en oppervlaktemateriaalfracties strikt van elkaar zijn geïsoleerd in het productieproces en het kernmateriaal (inclusief het injectiepunt) wordt ingekapseld door de huid, kan het nieuwe co-injectieproces ook voor de voedingsmiddelenindustrie worden overwogen.
Met het nieuwe co-injectieproces versterkt ENGEL haar expertise in de productie van sandwichproducten met een kern van gerecycled materiaal verder. Hoewel het ENGEL skinmelt-proces, dat op de K-show 2019 werd gepresenteerd, voornamelijk wordt gebruikt voor de productie van technische onderdelen, logistieke dozen en pallets, voldoet het co-injectieproces dat met Top Grade Molds is ontwikkeld aan de eisen die worden gesteld door fabrikanten van emmers en andere kleinere verpakkingsproducten en is het ook geschikt voor multi-cavity matrijzen.
Voor demonstratiedoeleinden werd een transparant virgin huidmateriaal gecombineerd met een zwart recyclaat. Het hoge gehalte aan gerecycled materiaal wordt zo zichtbaar en het percentagegehalte gemakkelijker te berekenen. (Foto: ENGEL).