Spuitgieten voor de circulaire economie

PBS Machinery is bezig met de ontwikkeling van compacte, modulaire en betaalbare spuit-gietmachines om Start-ups, productiebedrijven en recycling workshops te voorzien van machines die hoogwaardige plastic producten in serie kunnen produceren. Deze ontwikkeling is ontstaan uit diverse plastic recycling initiatieven.
Bij spuitgietmachines is de sluiteenheid zeer belangrijk. PBS Machinery heeft een concept bedacht dat potentie heeft om het gewicht en formaat van dit onderdeel te reduceren en productie te verhogen.
Met behulp van deze Take-Off regeling en kennis vanuit het Green PAC project “Kunststoffen in de Machinebouw” en het lectoraat kunststoftechnologie willen we de haalbaarheid van het concept testen, om het aanbod van modules voor de spuitgietmachines te verrijken.

Eindrapportage

In dit project is de haalbaarheid onderzocht voor een nieuw concept sluiteenheid voor spuitgietmachines. Deze werkt in tegenstelling tot conventionele sluiteenheden niet met 2 parallelle platen die een mal dicht houden. Dit concept houdt mallen gesloten door een verdeelde druk over de gehele oppervlakte van een cilindervormige mal.

Gaandeweg het project is door een verdiepende inzicht van de markt, de denkrichting van toepassing van dit concept enigszins gewijzigd. Aanvankelijk was het idee om dit concept in handbediende / low Tech toepassingen te gebruiken voor prototyping, product ontwerpers en scholen. Maar de grootste potentie voor dit concept blijkt te liggen in industriële / geautomatiseerde toepassingen waar een grote diversiteit aan (spuitgiet)producten wordt gemaakt op een beperkt aantal machines. Het business model zoals in de het aanvraagformulier gesteld is daarom enigszins bijgesteld.

De doelen uit het aanvraagformulier:
- De sluitkracht valideren bij verschillende drukken van het “Clamping medium”
- Testen van verschillende afdichtingsconcepten tussen het sluitkracht medium en de matrijsholte
- Testen van de sluitkracht bij diverse injectieprofielen (door hydraulische druk, niet met vloeibaar kunststof)
- Veiligheidstesten, zoals onderzoek naar wat er gebeurt wanneer de matrijsholte druk de sluitkracht overschrijdt.

In de loop van het project is gebleken dat het projectplan erg optimistisch was opgesteld. De eerste 2 punten bleek al en grote uitdaging waardoor het testen met injectieprofielen en veiligheidstesten nog niet zijn uitgevoerd. Het onderzoek van de eerst 2 punten is gaandeweg uitgevoerd in deze 4 fases:

- Fase 1: Een spuugmodel om met hydrauliek het principe te testen
- Fase 2: Een drukvat met 2 delige malplaat om met directe waterdruk een sluitkracht te bewerkstelligen
- Fase 3: Een kleine testopstelling om te kijken of grote verdeelde krachten over te brengen zijn via een dun rubberen membraan
- Fase 4: Een drukvat met rubberen huls, in combinatie met een 3 delige “mal”. Met Loadcellen als meet instrument.

Op het moment van schrijven moet de vierde testopstelling nog worden afgemaakt.
Restpunten daarbij zijn het (her)ontwerpen en maken van 2 flensen die een rubberen manchet
Verbinden, het vullen van de 3D geprinte maldelen met een hars ter versterking, en de assemblage. Na
het testen van deze testopstelling kan met zekerheid worden gezegd of dit concept potentie heeft in
spuitgietmachines. Het principe van het overbrengen van een grote kracht doormiddel van een verdeelde
druk via een membraan is al wel gevalideerd.

Het verloop van het project is goed gegaan, waarbij de samenwerking met het Lectoraat Kunststoftechnologie van Hogeschool Windesheim ervoor gezorgd heeft dat studenten hebben kunnen meewerken aan het project. Het faciliteren en
projectmanagement vanuit Windesheim heeft ervoor gezorgd dat er grote stappen zijn gezet in de
ontwikkeling