Fallstudie: Eine 48-Hohlraum-Wasservorformform, die in Malaysia einen Zyklus von 13 Sekunden durchläuft

Das Ergebnis in einer Zeile

Ein malaysischer Kunde fertigt 500–600-ml-Wasserflaschen-Vorformen in einer 48-Hohlraum-Form mit einem 13-Sekunden-Zyklus  —13.292 Vorformen pro Stunde , etwa 319.000 pro Tag und rund 106 Millionen pro Jahr nach einem Zwei-Schicht-plus-Plan. Die Maschine ist eine effizient  HPET2300-320S7 aus unserer Efficient-(Servo-Energieeinsparung)-Vorformling-Serie und läuft mit einer passenden Vorformling-Spritzgussform.

Dies ist keine Maschinenspezifikation. Es ist eine Zahl, die eine Spritzgussanlage jede Stunde jeder Schicht einhalten muss; und der interessante Teil ist nicht die Maschine selbst – sondern alles, was sie umgibt, damit 13 Sekunden wiederholbar sind.

Was 13 Sekunden tatsächlich bedeuten

Die Zykluszeit ist leicht anzugeben, aber schwer einzuhalten – daher lohnt es sich, sie in die drei Zahlen zu übersetzen, die ein Produktionsleiter tatsächlich steuert.

Ausbeute beeinträchtigen. Bei 13 Sekunden führt die Maschine 276,9 Zyklen pro Stunde aus. Bei 48 Kavitäten ergibt das 13.292 Vorformen pro Stunde  — und da die Leistung pro Kavität ausschließlich durch den Zyklus bestimmt ist (276,9 pro Kavität pro Stunde), führt nur eine Erhöhung der Kavitätenanzahl oder eine Verkürzung des Zyklus über diese Zahl hinaus – nicht jedoch eine größere Maschine.

Schussgewicht. 48 Kavitäten × 8–11 g ergeben ein Schussgewicht von 384–528 g . Das ist die Menge, die das Spritzeinheit alle 13 Sekunden sauber und vollständig liefern muss.

Materialfluss. 13.292 Vorformlinge pro Stunde bei 8–11 g ergeben 106–146 kg/h pET oder etwa 2,6–3,5 Tonnen pro Tag und 850–1.170 Tonnen pro Jahr bei 8.000 Betriebsstunden.

Diese drei Zahlen sind der Grund dafür, dass ein 48-Hohlraum-Auftrag ein Systemprojekt und kein reiner Maschinenkauf ist.

Was erforderlich ist, um 13 Sekunden einzuhalten

Die Trocknung muss für die Durchsatzleistung und nicht für die Maschine dimensioniert werden. Bei 106–146 kg/h und der Standard-PET-Trocknungsanforderung von 160–180 °C über 4–6 Stunden auf unter 0,005 % Feuchtigkeit muss der Trocknungsbehälter etwa 0,4–0,9 Tonnen material fassen, um dem Harz seine volle Verweilzeit zu gewährleisten. Ein zu kleiner Trockner zeigt sich zunächst als Trübung und Sprödigkeit und zweitens als Zyklus, den man verlangsamen muss, um dies auszugleichen.

Die Formkühlung bestimmt den Zyklus. Vorformenformen laufen typischerweise bei 10–20 °C, um eine vorzeitige Kristallisation zu verhindern; die Kühlung macht den größten Anteil der 13 Sekunden aus. Zwei Faktoren entscheiden darüber, ob der Zyklus realistisch oder nur wünschenswert ist: Erstens, ob die Kühlkanäle die Wärme gleichmäßig über alle 48 Kavitäten abführen, und zweitens, ob die schnellste und langsamste Kavität nahe genug beieinanderliegen, sodass die Form nicht mit der Geschwindigkeit ihrer schlechtesten Kavität betrieben wird. Bei einem 48-Kavitäten-Werkzeug verdient die Kavität-zu-Kavität-Varianz mehr Aufmerksamkeit als jede Maschineneinstellung.

Die Einspritzeinheit muss mithalten – nicht nur füllen. Um einen 13-Sekunden-Zyklus aufrechtzuerhalten, muss das Zylinderaggregat mindestens 30–41 g/s  — das Schussgewicht geteilt durch die Zykluszeit — plastifizieren. Ist diese Leistung zu gering, wird die Form irrelevant; das Zylinderaggregat bestimmt das Tempo.

Das Entnehmen erfolgt innerhalb des Zyklus. Das Auswerfen und Entfernen von 48 Vorformlingen muss innerhalb dieser 13 Sekunden geschehen, ohne die Halskontur zu beschädigen. Hub und Timing des Auswerfers sowie des Entnahmevorgangs sind keine Zusatzfunktionen zum Zyklus; sie sind integraler Bestandteil desselben.

Stabilität ist das Ziel. Sobald der Zyklus gefunden ist, muss er konstant gehalten werden. Das bedeutet, Vorformlinggewicht, Abmessungen von Hals und Tor sowie Wandverteilung und Trübung kontinuierlich während der Serienfertigung zu überwachen – nicht nur als einmalige Stichprobe am Inbetriebnahmetag.

Warum der Kunde sich für 13 Sekunden interessiert

Bei einer Wasserflasche ist das Gewicht des Vorforms der größte einzelne Kostenfaktor pro Flasche, und ein schneller, stabiler Zyklus ist entscheidend, um eine Gewichtsreduzierung sicher einzuführen. Ein Zyklus von 13 Sekunden bei 48 Kavitäten ist eine Produktionszusage: Er legt fest, wie viele Flaschen das Werk liefern kann, wie viel Harz es jährlich einkauft und wie viel Energie es pro tausend Vorformen verbraucht.

Dorthin zu gelangen, ist die einfachere Hälfte. Der Grund, warum dieses Projekt funktioniert, ist, dass der Zyklus bei allen 48 Kavitäten wiederholbar ist – Schicht für Schicht – bei einem Vorformgewicht, das die Blasformanlage ohne Einschränkung akzeptiert.

Wie effizient führt ein Projekt wie dieses durch

Die Maschine und die Vorform-Matrix sind als abgestimmtes Set vor der Auslieferung konstruiert und getestet, sodass der Kunde nicht die erste Woche damit verbringt, zwei Lieferanten aufeinander abzustimmen. Inbetriebnahme, Bediener-Schulung und Prozessoptimierung werden von unserem Ingenieurteam übernommen; anschließend steht Remote- und Vor-Ort-Unterstützung zur Verfügung – auch über unser regionales Service-Netzwerk, was besonders wichtig ist, wenn eine Anlage im Dreischichtbetrieb läuft und keine Zeitverschiebung abwarten kann.

Wenn Sie einen Hochkavität-Vorform-Auftrag für Wasser planen, senden Sie uns drei Zahlen: Vorform-Gewicht, Kavitätenanzahl und Ziel-Ausbringung. Wir sagen Ihnen, welche Maschine der Auftrag tatsächlich benötigt.

Anmerkungen zu den Zahlen

Vom Projekt vorgegeben: 48 Kavitäten, 13-s-Zyklus, Maschinenmodell, Produkt (500–600-ml-Wasser-Vorform, 8–11 g), Land.

In diesem Artikel abgeleitet (angegeben, damit Sie die Rechnung nachvollziehen können):

• Zyklen pro Stunde = 3.600 ÷ 13 s = 276,9

• Ausbringung = 276,9 × 48 = 13.292 Stück/h; × 24 h ≈ 319.000 Stück/Tag

• Jährliche Ausbringung setzt voraus

8.000 Betriebsstunden pro Jahr

(eine übliche Planungsgrundlage, keine gemessene Verfügbarkeitsangabe)

• Spritzgewicht = 48 × 8–11 g = 384–528 g

• Materialdurchsatz = 13.292 Stück/h × 8–11 g = 106–146 kg/h

• Plastifizierungsleistung = Spritzgewicht ÷ Zykluszeit = 30–41 g/s

• Trockensilo-Größe = Materialdurchsatz × 4–6 h Verweilzeit = 0,4–0,9 t

Anforderungen an unterstützende Prozesse (Trockenbedingungen, Vorformen-Werkzeugtemperatur, Kavitätengleichlauf, Vorformen-Akzeptanzprüfungen) folgen den veröffentlichten PET-Verarbeitungsempfehlungen – siehe die unten genannten Quellen.

Quellen

• Alpine Mold,

PET-Spritzgieß-Leitfaden: Ein vollständiger Leitfaden für Ingenieure und Hersteller

, veröffentlicht am 2025-08-01 – PET-Trockenbedingungen (160–180 °C, 4–6 h, <0,005 % Feuchtigkeit), Vorformen-Werkzeugtemperatur (10–20 °C), Maschinen- und Werkzeuganforderungen.

• Kavität-Form,

PET-Vorformling-Spritzgießformen: Grundlagen von Konstruktion und Prozess

, aktualisiert am 2025-09-01 — Hohlraumbilanz, Kühlung, Hohlraum-zu-Hohlraum-Varianz sowie Genehmigungskriterien für Vorformen.

• effizient informationen zur Vorformling-Spritzgießmaschinen-Serie (Effizient / Servo-Energieeinspar-Serie) sowie zum Standardumfang der Projektsupportleistungen.