Jevons-Paradoxon und JSW-Spritzgießmaschinen

JSW-Spritzgießmaschinen bieten dank kontinuierlicher Innovationen einen völlig anderen Blick auf die Spritzgießtechnologie. Entwurf, Konstruktion und Herstellung der JSW-Spritzgießmaschinen sind in erster Linie auf die Einsparung elektrischer Energie und die Minimierung des Kunststoffverbrauchs ausgerichtet.

Stellen Sie sich vor, was Folgendes für den „Geldbeutel“ eines Spritzgießbetriebs bedeuten würde:

• eine Steigerung der Effizienz um ca. 27 %,
• eine Senkung des Stromverbrauchs um ca. 60 %. Für die Natur bedeutet dies eine Verringerung der Emissionen um ca. 82 t Kohlendioxid jährlich. Das ist so viel, wie ein Wald mit einer Fläche von 2,1 ha im gleichen Zeitraum aufnimmt!

Die Eigenschaften der JSW-Spritzgießmaschinen lassen sich einfach in vier Worten zusammenfassen. Sie sind:

• günstiger,
• schneller,
• präziser,
• umweltfreundlicher.

Langjährige Forschung und Entwicklung in Verbindung mit Innovationen im Bereich der Stahlwerkstoffe und ihrer Verarbeitung haben es ermöglicht, einzelne Komponenten auf ein höheres technologisches Niveau zu bringen, das die heutigen Probleme der Kunststoffspritzgießbetriebe löst.

Vergleich des Energieverbrauchs einer hydraulischen und einer vollelektrischen Maschine (JSW)

Plastifiziereinheit 

Bei Spritzgießmaschinen wird die meiste elektrische Energie zum Aufheizen der Plastifiziereinheit verbraucht. Deshalb konzentrierte sich die Entwicklung bei JSW genau auf diesen Bereich, mit dem Ziel, die erforderliche Leistungsaufnahme der Heizung zu senken.

Der Zylinder der Plastifiziereinheit muss druck- und zugleich abriebfest sein. Seine Wände müssen möglichst dünn sein, damit die Wärme der Heizung dorthin gelangt, wo sie benötigt wird, also in den Kunststoff rund um die Plastifizier- und Einspritzschnecke. Die Verringerung der Wandstärke verkürzt zugleich wirksam den Regelkreis und minimiert die Temperaturhysterese.

Die verringerte thermische Trägheit und der schnellere Wärmedurchgang verbessern die Endqualität der Spritzgussteile und ermöglichen es Verfahrenstechnikern, moderne Kunststoffe mit hoher Empfindlichkeit gegenüber der Verarbeitungstemperatur sicher zu verarbeiten.

Als großer Vorteil bei der Entwicklung erwies sich die Tatsache, dass die Muttergesellschaft der JSW-Spritzgießmaschinenabteilung — also Japan Steel Works — das größte japanische Stahlwerk ist.

Das Ergebnis intensiver Entwicklung sind hochwertige Bimetallzylinder für Spritzgießmaschinen mit extrem reduzierten Abmessungen bei gleichzeitig erhöhter Druckfestigkeit. Die für die Spritzzylinder verwendeten Werkstoffe gehören zum Know-how von JSW und werden ausschließlich für Spritzgießmaschinen dieser Marke geliefert.

Als typisches Beispiel können wir die Plastifiziereinheit mit der Bezeichnung 1400H betrachten. Moderne Bimetallwerkstoffe erhöhten die Druckfestigkeit um ca. 50 % und verringerten zugleich den Außendurchmesser des Zylinders von 239 mm auf die heutigen 190 mm. Der Zylinder wurde somit um 49 mm verkleinert.

Noch deutlicher zeigt sich die hohe Qualität moderner Stahlwerkstoffe beim Vergleich der zu temperierenden Masse. Gegenüber der Vorgängergeneration muss die Heizung 320 kg weniger Stahl durchwärmen.

Der optimierte Zylinder reduziert somit den Stromverbrauch erheblich und verkürzt die Anlaufzeit der Spritzgießmaschine. Die Anlaufzeit der neuen Plastifiziereinheit bis zum Produktionsbeginn wurde um 12—25 % (je nach Größe) verkürzt. Der Stromverbrauch sank gegenüber dem Vorgängertyp um 27—35 %.

Gewichtskonstanz des Spritzgussteils 

Gewichtsschwankungen von Spritzgussteilen bereiten sowohl Qualitätsverantwortlichen als auch (und heutzutage vor allem) Wirtschaftlichkeitsverantwortlichen Sorgen. Mit einer einfachen Berechnung haben Kunden ermittelt, dass sie bei einem Spritzgussteil mit einem Gewicht von 935 g, das auf einer herkömmlichen Maschine um lediglich 0,2 % schwankt, durch den Umstieg auf eine JSW-Spritzgießmaschine ca. 1 530 kg Material eingespart haben. Dabei handelt es sich um Material, das sie nicht kaufen, transportieren, lagern, trocknen usw. mussten. Die Amortisation der Investition in eine hochwertige Spritzgießmaschine wurde dadurch wesentlich beschleunigt.

Der innovative Zylinder der Plastifiziereinheit erhöht dank schnellerer Temperaturüberwachung und -regelung die thermische Homogenität der Schmelze und steigert die Wiederholgenauigkeit der Produktion.

Zur Verringerung der Verschwendung von Kunststoffmaterialien tragen auch die speziellen, patentierten Stabilisierungsfunktionen Reverse seal, IWCS und HAVC bei.

Grafische Darstellung der erhöhten Konstanz des Spritzgussteils durch die einzelnen Stabilisierungsfunktionen

Warum eine JSW-Spritzgießmaschine kaufen

Vollelektrische Maschinen bieten: 

• schnellere Bewegungen und damit eine höhere Produktionskapazität,
• höhere Präzision bei gleichzeitig geringerer Ausschussquote,
• geringeren Verbrauch und damit niedrigere Energiekosten,
• geringere Kosten für das Ölmanagement,
• höhere Zuverlässigkeit, wobei die geringere Störanfälligkeit die Investitionen in die Wartung senkt und die Produktionsleistung durch kürzere Stillstandszeiten steigert,
• geringere Geräuschentwicklung und daraus resultierende bessere Arbeitsbedingungen,
• geringere CO2-Emissionen und damit eine umweltfreundlichere Produktion im Einklang mit den Richtlinien der Europäischen Union.

Jevons-Paradoxon mit JSW

Dabei handelt es sich um ein wirtschaftliches Phänomen, bei dem der technologische Fortschritt, der eine effizientere Ressourcennutzung ermöglicht, paradoxerweise den Verbrauch dieser Ressourcen erhöht.

Vereinfacht gesagt: Wenn Unternehmen hocheffiziente JSW-Technologien anschaffen, die den Ressourcenverbrauch (elektrische Energie) erheblich senken, gewinnen sie einen so großen Wettbewerbsvorteil, dass dies zu einer Steigerung der Nachfrage und damit auch der Zahl kontinuierlich produzierender Maschinen führt. Die erhöhte Produktivität, die zu einer steigenden Maschinenzahl führt, bewirkt somit letztlich einen gleich hohen oder sogar höheren Verbrauch.

Entscheidend ist jedoch, dass die Produktion bei drastisch gesenkten Kosten je hergestelltem Stück erfolgt.