De optimalisatie van 2K-productie en afdichtingstechnologie voor voedselcontactproducten
ENBI Plastics & Silicones is benaderd door een toonaangevende speler in de voedselverwerkingsindustrie om hun voedselcontactproduct te produceren. Deze vraag is voortgekomen uit de wereldwijde onzekerheden rond productie, de wens van de opdrachtgever om meer controle over het proces te krijgen en een duurzamer product te ontwikkelen. Het bestaande product bestaat uit een 2K-behuizing met verschillende haakvormen en een afdichting. Daarbij dient het product zowel uit PP als PP-glas gevormd te worden om reguliere en stoomreiniging mogelijk te maken. Los van materiaal kent dit voedselcontactproduct drie lengtevarianten, waarmee er in totaal zes productvarianten van het product bestaan. Dit heeft gezorgd voor uitdagingen in zowel de productie als de assemblage.
Technische uitdagingen bij productie en assemblage
De belangrijkste uitdagingen waar het ENBI-projectteam mee te maken heeft gehad:
- Het ontwikkelen van meerdere productvarianten uit één 2K-matrijs
- Het creëren van een universele afdichting voor zowel de PP- als PP-glasbehuizing;
- Printen van houdbaarheidsinformatie op PP, een materiaal waarop inkt slecht hecht;
- Automatiseren van een enkel assemblageproces voor zes verschillende productvarianten.
Afdichtingsoplossing en productmonitoring
De afdichting vervult twee cruciale functies: afdichten en het ondersteunen van de “open/dicht” functie. Hiervoor hebben we een zacht, samendrukbaar materiaal met een hoge wrijvingscoëfficiënt gebruikt. Om de beweging van dit materiaal mogelijk te maken, wordt een voedselveilig smeermiddel toegevoegd tijdens de assemblage. Dit smeermiddel heeft echter het nadeel dat het de levensduur van het product beperkt. Daarom is het noodzakelijk om de houdbaarheid van het product te kunnen volgen en monitoren.
Om het product goed te kunnen monitoren, wordt er een QR-code op het product geprint. Het printen op de PP- en PP-glasbehuizingen is een uitdaging doordat inkt doorgaans slecht hecht op deze materialen. Met behulp van een nieuwe technologie die we aan het einde van het assemblageproces hebben geïntegreerd, zijn we in staat geweest de QR-code toch succesvol op de behuizingen te printen.
Efficiënte productie met een ‘one-piece-flow’ proces
Met het opzetten van een ‘one-piece-flow’-proces, waarin alle zes productvarianten geassembleerd kunnen worden, zijn we in staat geweest een efficiënte productie te realiseren. Met behulp van een flexibele co-bot voeren we de herhaalbare assemblagestappen uit, wat heeft gezorgd voor een consistente kwaliteit en vermindering van inefficiënte handmatige handelingen. Dankzij de combinatie van flexibele co-bot cellen en in-house ontworpen en 3D-geprinte mallen kunnen we alle productvarianten binnen dezelfde assemblagecel verwerken. Dit heeft gezorgd voor een flexibele, efficiënte en stabiele productie.
Next Generation: Innovatie en optimalisatie
Naast het oplossen van bovengenoemde productie- en assemblage-uitdagingen hebben onze engineers samen met de opdrachtgever gewerkt aan de ontwikkeling van een volgende generatie van dit voedselcontactproduct. Dankzij innovatieve technologieën hebben zij het mogelijk gemaakt de levensduur van het product te verbeteren.
De "open/dicht" functie van het afdichtingsonderdeel van de nieuwe generatie is geoptimaliseerd zonder het gebruik van smeermiddelen. Rond het afdichtingsgedeelte is een zacht deel van vloeibaar siliconenrubber (LSR) als tweede component omspoten. Hierbij wordt het materiaal vanuit een niet-uitgeharde toestand verwerkt tot een volledig uitgehard en duurzaam product. Door innovatieve nabehandelingsprocessen worden de oppervlakten van het LSR glad gemaakt, wat zorgt voor een lage wrijving zonder dat de afdichtingsprestaties verminderen.
Naast bovengenoemde voordelen heeft deze optimalisatie ook de volgende voordelen opgeleverd:
- Slimmere matrijsopbouw voor verschillende productvarianten;
- Kortere spuitgietcyclus;
- Geen smeermiddel, geen houdbaarheidsbeperkingen.
Bovendien hebben we het oorspronkelijke materiaal van de behuizing, PP of PP-glas, vervangen door PBT. Dit heeft de hechting verbeterd en mogelijk gemaakt om hetzelfde product te gebruiken voor zowel reguliere- als stoomreiniging. Zo maken we de next generation duurzamer, veelzijdiger en minder afhankelijk van houdbaarheid, wat een aanzienlijke verbetering heeft opgeleverd voor de opdrachtgever en hun afnemers.
Samenwerking en resultaat
Dit project heeft de technische expertise en toewijding van ENBI aan kwaliteit en innovatie onderstreept. Dankzij de nauwe samenwerking met de opdrachtgever hebben we een product gecreëerd dat zowel de prestaties heeft verbeterd als de kosten heeft verlaagd.
