Was ist eine ISBM-Maschine? Ein umfassender Leitfaden für Anfänger zum Spritzstreckblasformen

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1. Was ist eine ISBM-Maschine?

Eine ISBM-Maschine (Injection Stretch Blow Molding Machine) ist eine Spezialanlage zur Kunststoffverarbeitung, die Rohpolymerharz in einem einzigen, kontinuierlichen Produktionszyklus direkt in fertige Hohlbehälter umwandelt. Das charakteristische Merkmal dieser Technologie ist, dass alle drei grundlegenden Prozessschritte – Spritzgießen, axiales Streckziehen und radiales Blasformen – auf derselben Maschine stattfinden, ohne dass der Behälter oder die Vorform zwischen den Schritten entnommen werden muss. Dies unterscheidet ISBM vom herkömmlichen zweistufigen Blasformen, bei dem Vorformlinge auf einer separaten Spritzgießmaschine hergestellt, abgekühlt, gelagert und dann Stunden oder sogar Tage später auf einer anderen Blasformmaschine wieder erhitzt werden. Der Wegfall dieser Zwischenabkühlung und des Wiedererhitzens ist der entscheidende Vorteil des einstufigen ISBM-Verfahrens: geringerer Energieverbrauch, höhere Maßgenauigkeit und reduziertes Kontaminationsrisiko – besonders wichtig bei Anwendungen in der Pharma- und Lebensmittelindustrie, wo Sterilität und Maßgenauigkeit unerlässlich sind.

In der Praxis füllt ein Bediener Rohkunststoffgranulat – PET, PETG, PP, PC, TRITAN oder verschiedene andere Polymersorten – in den Trichter der ISBM-Maschine. Ab diesem Zeitpunkt läuft der Prozess vollautomatisch ab: Die Maschine injiziert geschmolzenes Harz, um einen Vorformling zu formen, passt dessen Temperatur an das optimale Streckprofil an, streckt den Vorformling axial mit einem mechanischen Streckstab, bläst ihn gleichzeitig radial gegen die Wände der Blasformkavität mit Hochdruckluft aus und wirft schließlich den fertigen Behälter per Roboterarm oder Schwerkraftrinne aus. Die fertige Flasche oder das fertige Glas erreicht den Sammelpunkt bereits dimensioniert, mit fertigem Hals und ist ohne weitere Bearbeitungsschritte bereit zum Abfüllen, Etikettieren oder Verschließen. Eine kompakte 3-Stationen-Maschine wie die EP-HGY50-V3-EV mit einer Stellfläche von nur 3,8 m × 1,2 m kann Behälter von 100 ml bis 2.500 ml an bis zu sechs Kavitätenpositionen pro Zyklus herstellen – was eine bemerkenswert produktive Nutzung der Produktionsfläche für einen Prozess darstellt, der eine so große Bandbreite an Behältergrößen ermöglicht.

ISBM-Maschinen-Spritzblasformproduktion

2. Wie funktioniert eine ISBM-Maschine? Der Spritzstreckblasformprozess Schritt für Schritt

Der Spritzstreckblasformverfahren Der Prozess lässt sich in vier aufeinanderfolgende Phasen unterteilen, von denen jede einer Station auf dem Drehtisch der Maschine entspricht. Das Verständnis jeder Phase trägt dazu bei, zu verdeutlichen, warum die Technologie Behälter mit Eigenschaften – insbesondere biaxialer Molekülorientierung, Barrierewirkung und Halsgenauigkeit – erzeugt, die mit alternativen Verfahren wie dem Zweistufen- und Extrusionsblasformen bei gleicher Wandstärke in der Regel nicht erreicht werden.

Phase 1 — Spritzgießen (Vorformling)

Kunststoffgranulat gelangt über den Trichter in den Zylinder und wird durch die rotierende Schnecke und Heizbänder schrittweise aufgeschmolzen. Das geschmolzene Polymer wird anschließend unter hohem Druck über ein Heißkanalsystem in den Formhohlraum eingespritzt, wo es um die Halskernstifte herum erstarrt und den Vorformling – ein dickwandiges Rohr mit bereits festgelegter Halsgeometrie – formt. Die Halsbearbeitung (Gewindeprofil, Dichtfläche, Halshöhe) wird in diesem Schritt mit Toleranzen von weniger als ±0,05 mm fixiert. Daher erzielt das einstufige ISBM-Verfahren eine deutlich bessere Dichtheit als Verfahren, bei denen der Hals in einem separaten Wiedererwärmungs- und Blasvorgang fixiert werden muss. Die Schließkräfte der Maschinen der EP-Baureihe variieren von 50 kN bei der kompakten EP-HGY50-V3-EV bis zu 400 kN bei der großformatigen EP-HGY650-V4 und spiegeln die Bandbreite der unterstützten Vorformlingsgrößen und Kavitätenanzahlen wider.

Stufe 2 – Temperaturkonditionierung (Unterschied zwischen 3 und 4 Stationen)

Bei einer 3-Stationen-Maschine wie der EP-HGY50-V3-EV oder EP-BPET-94-V3 übernimmt diese Zwischenstufe das Abschneiden des Angussrestes, das leichte Vorblasen für dünnwandige Anwendungen und den thermischen Ausgleich – wodurch sich die Temperatur des Vorformlings von der Außenfläche bis zum Kern stabilisiert. Bei einer 4-Stationen-Maschine wie der EP-BPET-70-V4, EP-BPET-125-V4 oder EP-HGYS150-V4 ist dieser Schritt in eine separate Temperaturkonditionierungsstation mit individuellen Heiz- und Konditionierungskernen ausgelagert, was eine deutlich präzisere Temperaturprofilierung ermöglicht. Dies ist der Hauptgrund, warum 4-Stationen-Maschinen dickwandige Behälter, Weithalsgläser und technische Kunststoffe wie PC und PPSU zuverlässig verarbeiten können, bei denen eine hohe Temperaturhomogenität vor dem Streckprozess unerlässlich ist, um eine gleichmäßige biaxiale Ausrichtung der geblasenen Wand zu erzielen.

Stufe 3 – Streckblasformen

Der noch warme und maßgenaue Vorformling aus dem Spritzgießprozess wird zur Blasformstation transportiert, wo sich die Blasformhälften um ihn schließen. Ein Streckstab fährt axial durch den Hals und dehnt den Vorformling mechanisch auf das gewünschte Streckverhältnis (typischerweise 2:1 bis 3:1 axial für PET). Gleichzeitig dehnt Blasluft mit einem Druck zwischen 2,0 und 3,5 MPa den Vorformling radial gegen die gekühlten Kavitätswände der Blasform. Diese biaxiale Streckung – axial durch den Streckstab, radial durch den Luftdruck – richtet die Polymermolekülketten gleichzeitig in beide Richtungen aus. Das Ergebnis ist ein Behälter mit deutlich höherer Zugfestigkeit, Schlagfestigkeit, Transparenz und Barrierewirkung als durch uniaxiale oder extrusionsbasierte Verfahren allein erreicht werden könnte.

Phase 4 – Ausstieg und Rücktransport

Bei 3-Stationen-Maschinen wird der fertige Behälter direkt aus der Blasformstation per Schwerkraft oder mechanischem Auswerfer ausgeworfen. Bei 4-Stationen-Maschinen trennt eine separate Auswurfstation mit Roboterarm oder Robotergreifer den Behälter sauber vom Halskern. Dies ermöglicht eine schnellere Zykluswiederaufnahme und eliminiert das Risiko, dass der fertige Behälter beim Auswerfen mit der heißen Blasform in Berührung kommt – wichtig für hochtransparente oder dünnwandige Behälter, bei denen Oberflächenmarkierungen ein Qualitätskriterium sind. Die 6-Stationen-Maschine EP-HGYS280-V6 nutzt eine Doppelschnecken-Doppeleinspritzung, die die Leistung einer Standard-4-Stationen-Maschine für die Massenproduktion kleiner Behälter effektiv verdoppelt.

3. 3-Stationen-ISBM-Maschinen vs. 4-Stationen-ISBM-Maschinen: Welche sollten Sie wählen?

Die Wahl zwischen einer 3-Stationen- und einer 4-Stationen-Maschine gehört zu den häufigsten Fragen von Käufern bei der Bewertung der am Markt erhältlichen Spritzstreckblasformmaschinen. Ehrlich gesagt ist keine der beiden Konfigurationen generell überlegen – sie erfüllen unterschiedliche Produktionsanforderungen, und die richtige Wahl hängt von Behältertyp, Material, Produktionsvolumen und der verfügbaren Produktionsfläche ab.

Vergleichsfaktor 3-Stationen-ISBM-Maschine 4-Stationen-ISBM-Maschine
Typische Modelle EP-HGY50-V3-EV, EP-BPET-94-V3 EP-BPET-70-V4, EP-BPET-125-V4, EP-HGYS150-V4, EP-HGY250-V4, EP-HGY650-V4
Bahnhöfe Einspritzen → Konditionieren/Schneiden → Blasen Einspritzen → Konditionieren → Blasen → Auswerfen
Maschinen-Fußabdruck Kleiner (z. B. 3,8 × 1,2 × 2,5 m) Größer (z. B. 4,8 × 2,0 × 3,2 m bis 6,3 × 2,4 × 3,7 m)
Behältergrößenbereich 100 ml – 2.500 ml (PET/PETG) 20 ml – 20 l je nach Modell
Temperaturregelung Gut – kombinierte Konditionierungs-/Gebläsephase Hervorragend – separate Klimaanlage
Am besten geeignet für Standard-PET/PETG-Flaschen, Kosmetik & Pharma Weithalsgläser, PC/TRITAN, dickwandig, hohes Volumen
Kompatibel mit ASB-Formen Bestimmte Modelle (z. B. EP-BPET-94-V3) Ja (z. B. kompatibel mit EP-HGYS150-V4 ASB-12M)
Energieverbrauch Niedriger (weniger Servosysteme erforderlich) Höhere absolute Leistung, vergleichbare Effizienz pro Flasche
Hohlraumzahlbereich 1–6 Kavitäten (modellabhängig) 1–28 Kavitäten (modellabhängig)

Für ein kolumbianisches Werk, das erstmals in den Markt für Premium-Kosmetikflaschen einsteigt, ist eine 3-Stationen-Maschine vom Typ EP-HGY50-V3-EV mit 4-fach-Werkzeugen für 250-ml-Serumflaschen ein idealer Ausgangspunkt: geringe Investitionskosten, geringer Platzbedarf und das vollautomatische Antriebssystem sorgt für eine Maßgenauigkeit, die mit deutlich teureren Anlagen vergleichbar ist. Mit der Erweiterung des Produktportfolios um Weithals-Lebensmittelgläser oder großformatige 5-Liter-Wasserkanister bietet sich eine 4-Stationen-Maschine vom Typ EP-BPET-125-V4 oder EP-HGY250-V4 als nächste logische Wahl an. Mit Einspritzschließkräften von bis zu 300 kN und Blasschließkräften von bis zu 250 kN pro Seite ermöglicht sie die Herstellung der größeren Vorformlingsvolumina, die für diese Behälter erforderlich sind.

Produktionslinie für einstufige Spritzstreckblasformmaschinen

4. Einstufiges ISBM vs. Zweistufiges SBM: Ein praktischer Vergleich

Der wichtigste Unterschied in der Blasformindustrie liegt zwischen dem einstufigen und dem zweistufigen Spritzstreckblasformverfahren. Beim zweistufigen Verfahren werden Vorformlinge auf einer separaten Spritzgießmaschine hergestellt, entnommen, auf Umgebungstemperatur abgekühlt, gelagert und anschließend in eine Nacherwärmungs-Streckblasformmaschine gegeben. Dort werden sie mittels Infrarotlampenöfen nacherwärmt, bevor sie gestreckt und geblasen werden. Dieser Nacherwärmungsschritt birgt einige Nachteile, die das einstufige Spritzstreckblasformverfahren strukturell vermeidet. Erstens ist der Energiebedarf für die Nacherwärmung kalter Vorformlinge erheblich – typischerweise erhöht er den thermischen Energiebedarf des Blaszyklus um 25–40 l/min. Zweitens können zwischen den Arbeitsgängen gelagerte Vorformlinge Luftfeuchtigkeit aufnehmen, was die optische Klarheit und die Barrierewirkung hygroskopischer Kunststoffe wie PET beeinträchtigt. Drittens hinterlassen die Nacherwärmungslampen sichtbare Wärmespuren auf der Oberfläche der Vorformlinge, die sich als subtile Oberflächenfehler auf den fertigen Behälter übertragen können – ein Problem bei hochwertigen Kosmetikverpackungen, wo visuelle Perfektion ein Markenkriterium ist. Viertens birgt die Handhabung von Vorformlingen zwischen verschiedenen Maschinen Kontaminationsrisiken, die in pharmazeutischen Verpackungsumgebungen kategorisch inakzeptabel sind.

Das einstufige Verfahren – wie es bei allen ISBM-Maschinen der EP-Serie zum Einsatz kommt – beseitigt sämtliche Nachteile, indem die Vorform vom Einspritzen bis zum Auswerfen des fertigen Behälters auf den Maschinenhalskernen verbleibt. Das Polymer kühlt nicht auf Umgebungstemperatur ab, lagert nicht und ist zwischen den Prozessschritten nicht der Werksatmosphäre ausgesetzt. Die biaxiale Molekülorientierung wird erreicht, wenn sich die Polymerketten im idealen Streckzustand befinden. Dieser Zustand ist unmittelbar nach der Formgebung gegeben, wenn die Temperatur gleichmäßig verteilt ist und die Viskosität des Materials den optimalen Streckpunkt erreicht hat. Dies ist nicht nur eine geringfügige Prozessverbesserung, sondern ein grundlegend anderer Qualitätsmechanismus, der Behälter mit höherer Druckfestigkeit, besserer optischer Klarheit und geringerer Wandstärkenabweichung erzeugt als die zweistufige Produktion derselben Flaschengeometrie und derselben Harzcharge.

Parameter Ein-Schritt-ISBM Zweistufiges Wiedererhitzen von SBM
Energie pro Flasche Niedriger – kein Nacherhitzen erforderlich Höher – Infrarot-Aufwärmofen fügt 25–40% hinzu
Vorformbehandlung Keine – die Vorformlinge bleiben durchgehend auf den Halskernen. Manueller oder automatisierter Transport zwischen Maschinen
Kontaminationsrisiko Minimal — geschlossener Einzelmaschinenprozess Höher – Lagerung, Transport und Wiedererwärmung setzen Vorformlinge aus
Genauigkeit der Halsbearbeitung Einmal in der Einspritzstation einstellen, nie wieder erhitzen Beim Einspritzen festigen, kann sich beim Wiedererwärmen entspannen.
Behälterklarheit Hervorragend – keine Lampenkontaktspuren Kann auf der Oberfläche Hitzespuren von Lampenkontakten aufweisen.
Investitionen in Ausrüstung Eine Maschine deckt den gesamten Prozess ab. Spritzgießmaschine + Wiedererwärmungsblasmaschine
Ideal für Pharmazeutika, Kosmetik, Premium-Lebensmittel und -Getränke, Babyprodukte PET-Getränkeflaschen für den Massenmarkt in sehr großen Mengen
Pharmazeutische Eignung Ausgezeichnet – kontaminationsfreier Prozess Mäßig – zusätzliche Sterilisation kann erforderlich sein

5. Welche Materialien kann eine ISBM-Maschine bearbeiten?

Einer der größten praktischen Vorteile eines Einstufige Spritzstreckblasformmaschine Die Bandbreite der verarbeitbaren Polymerfamilien ist bemerkenswert. Im Gegensatz zum Extrusionsblasformen, das vorwiegend mit HDPE und LDPE in Verbindung gebracht wird, ist die ISBM-Technologie tatsächlich multimaterialfähig. Im Spritzgussverfahren lassen sich alle Kunststoffe verarbeiten, die bei Temperaturen plastifiziert werden können, die mit Standard-Heißkanal- und Schneckenmaterialien kompatibel sind. Das Streckblasverfahren eignet sich für alle Thermoplaste, die bei der Verarbeitungstemperatur eine ausreichende molekulare Orientierung durch Streckung aufweisen. In der Praxis werden auf ISBM-Maschinen der EP-Serie am häufigsten folgende Kunststoffe verarbeitet, mit Erläuterungen, warum sie jeweils für bestimmte Endanwendungen ausgewählt werden.

Material Vollständiger Name Wichtigste Eigenschaften Hauptanwendungen Verarbeitungshinweise
HAUSTIER Polyethylenterephthalat Hohe Transparenz, ausgezeichnete Barrierewirkung, vollständig recycelbar Wasser, Säfte, Gewürze, Pharmazeutika, Kosmetika Standardkonfiguration; am häufigsten verarbeitetes Harz auf ISBM-Maschinen
PETG Glykol-modifiziertes PET Hervorragende Klarheit, Stoßfestigkeit, keine Kristallisation Hochwertige Kosmetik, Hautpflege, Spezialitäten Niedrigere Verarbeitungstemperatur als bei PET; hervorragend geeignet für farbige, transparente Behälter
PCTG Polycyclohexylendimethylenterephthalatglykol Robustheit, Klarheit, Chemikalienbeständigkeit Kosmetik, Körperpflege, Spezialverpackungen Hervorragend geeignet für komplexe Formen; gute Verträglichkeit mit Pigmenten
PP Polypropylen (hochtransparente Qualität) Chemikalienbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, recycelbar Lebensmittelbehälter, Haushaltsreiniger, Kfz-Flüssigkeiten Erfordert ein modifiziertes Gate- und Konditionierungsprofil; das halbkristalline Verhalten erfordert eine sorgfältige Temperaturkontrolle
PC Polycarbonat Außergewöhnliche Schlagfestigkeit, Hitzebeständigkeit, optische Klarheit Babyflaschen, wiederverwendbare Wasserflaschen, medizinische Geräte Erfordert höhere Verarbeitungstemperatur (280–310 °C); H13-Stahl-Formeinsätze empfohlen
TRITAN Tritan-Copolyester (BPA-frei) BPA-frei, außergewöhnliche Klarheit, spülmaschinenfest Babyflaschen, Sportflaschen, Lebensmittelkontaktartikel FDA/EFSA-konform für Lebensmittelkontakt; hochwertiges Material mit höheren Harzkosten
PS / SAN Polystyrol / Styrol-Acrylnitril Gute Transparenz, robust, wirtschaftlich Kosmetikdosen, LED-Lampenschirme, Bastelbehälter Spröde im Vergleich zu PET; Injektionsparameter erfordern sorgfältige Geschwindigkeitsprofilierung

6. Fünf entscheidende Vorteile der einstufigen Spritzstreckblasformtechnologie

01 — Energieeffizienz: Keine Nacherhitzung

Die Vorform behält ihre Einspritzwärme in jeder nachfolgenden Station bis zum Abschluss des Blasvorgangs. Dadurch entfällt der Bedarf an einem Infrarot-Nachwärmofen, der bei einer zweistufigen Maschine 25–401 TP4T des gesamten thermischen Energieverbrauchs pro Behälter ausmacht. Für ein Werk, das eine Million Flaschen pro Monat produziert, bedeutet diese Energieeinsparung eine signifikante und dauerhafte Reduzierung der Betriebskosten. Die EP-HGY50-V3-EV beispielsweise arbeitet mit einer installierten Gesamtleistung von 45,2 kW – ein wettbewerbsfähiger Wert für eine Maschine, die 6 Kavitäten pro Zyklus und einen 24-Stunden-Dauerbetrieb mit typischen Zykluszeiten zwischen 15 und 25 Sekunden ermöglicht.

02 — Überragende Maßgenauigkeit und gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit des Halses

Da die Halsform in der Spritzgießstation fixiert wird und die Vorformlinge die Halskerne erst beim Auswerfen des Behälters verlassen, kann sich der Hals weder entspannen noch verformen oder zwischen den Produktionsläufen maßlich variieren. Die Wandstärkenabweichung bei optimaler einstufiger ISBM-Produktion liegt routinemäßig unter ±51 µT über alle Kavitäten hinweg – eine Spezifikation, die direkt zu geringeren Ausschussraten, einer gleichmäßigeren Verschlussleistung und einer vorhersehbaren Belastbarkeit des Behälters führt. Diese hohe Maßgenauigkeit ist einer der Gründe, warum ISBM das bevorzugte Herstellungsverfahren für pharmazeutische Tropfflaschen und Kosmetikbehälter mit kritischen Verschlüssen ist, bei denen bereits eine Abweichung der Halsform von 0,1 mm zu Drehmomentfehlern beim Verschließen führen kann.

03 – Reduziertes Kontaminationsrisiko für empfindliche Verpackungen

In der pharmazeutischen, medizinischen, Babyartikel- und Lebensmittelverpackungsindustrie bietet die geschlossene Reinraumumgebung des einstufigen ISBM-Verfahrens einen entscheidenden Hygienevorteil. Die Vorformlinge werden geformt, konditioniert, gestreckt und geblasen, ohne jemals in der offenen Produktionsumgebung gehandhabt, gelagert oder transportiert zu werden. Es gibt keine Lagerregale für die Vorformlinge, kein Bedienpersonal berührt Behälter in Zwischenschritten, und es besteht keine Exposition gegenüber Luftfeuchtigkeit, die die Transparenz des PET beeinträchtigen oder Oberflächenverunreinigungen absorbieren könnte. Für regulierte Produktionsumgebungen in Kolumbien und international vereinfacht die Reinraumintegration und die einfache Dokumentation eines Einmaschinenprozesses die GMP-Konformitätsvalidierung im Vergleich zu einem zweistufigen Zweimaschinen-System erheblich.

04 — Höhere Materialausnutzung und weniger Abfall

Einstufige ISBM-Maschinen erzeugen minimalen Produktionsabfall. Angussreste und Angussmaterial aus der Spritzgießphase werden entweder inline entfernt und dem Mahlgutbehälter zugeführt oder in fortschrittlichen Konfigurationen durch Heißkanal-Direktanschnitt vollständig eliminiert. Es fallen keine Ausschusswaren aufgrund unsachgemäßer Lagerung oder Feuchtigkeitsaufnahme an, und es gibt keinen Blasausschuss aufgrund von Temperaturunterschieden der Vorformlinge, die mit der falschen Temperatur in die Blasstation gelangen. Materialausnutzungsraten von über 951 TP4T sind im Dauerbetrieb routinemäßig erreichbar, im Vergleich zu 88–921 TP4T, die bei zweistufigen Systemen typisch sind, bei denen der Transport kalter Vorformlinge und das Wiedererwärmen zusätzliche Ausschussmechanismen darstellen. Bei teuren Spezialkunststoffen wie TRITAN oder medizinischem Polycarbonat hat dieser Unterschied in der Materialeffizienz einen direkten und signifikanten Einfluss auf die Kosten pro fertigem Behälter.

05 — Kompakte Stellfläche mit umfassender Produktionskapazität

Eine einzige einstufige ISBM-Maschine ersetzt sowohl eine Spritzgieß- als auch eine Blasformmaschine einer zweistufigen Anlage und benötigt dabei nur einen Bruchteil der Gesamtfläche. Die EP-HGY50-V3-EV hat eine Stellfläche von 3,8 × 1,2 Metern. Die größere EP-HGY250-V4, die Behälter bis zu 2.500 ml in Mehrkavitätenkonfigurationen oder bis zu 20 Liter im Einkavitätenmodus herstellen kann, benötigt lediglich 6,3 × 2,4 Meter. Für Fabriken in den Industriegebieten Kolumbiens – wo die Mietkosten für Produktionshallen in Städten wie Bogotá, Medellín und Barranquilla erheblich sein können – bedeutet die Zusammenlegung von Spritzgießen und Blasformen auf einer einzigen Fläche eine bedeutende, dauerhafte Betriebskostenersparnis und nicht nur eine einmalige Investitionsentscheidung.

7. Übersicht der ISBM-Maschinenreihe der EP-Serie

Das EP-Produktsortiment reicht von kompakten 3-Stationen-Servomaschinen für die flexible Klein- bis Mittelserienfertigung bis hin zu robusten 4-Stationen-Plattformen, die 20-Liter-Behälter produzieren und in zweireihiger Konfiguration bis zu 28 Kavitäten pro Zyklus verarbeiten können. Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten technischen Parameter der Hauptmaschinenmodelle zusammen und erleichtert die Auswahl der passenden Plattform. Alle Modelle verarbeiten standardmäßig PET und PETG; materialspezifische Konfigurationen für PP, PC und TRITAN sind auf Anfrage erhältlich.

Modell Bahnhöfe Einspritzklemmung (kN) Schlagklemme (kN) Motorleistung (kW) Maschinengröße L×B×H (mm) Gewicht (T) Maximales Volumen
EP-HGY50-V3-EV 3 50 100 34.8 3800×1200×2500 3.5 2.500 ml
EP-BPET-94-V3 3 785 298 65 4800×2050×3000 11.6 4.500 ml
EP-BPET-70-V4 4 285 115 44 4400×1350×2900 5.1 2.500 ml
EP-BPET-125-V4 4 685 286 65 5000×2050×3000 11.6 5.000 ml
EP-HGYS150-V4 4 150 200 43.2 4200×1400×2900 6 2.500 ml
EP-HGYS200-V4 4 300 200 49.2 4800×2000×3200 13 2.500 ml
EP-HGY250-V4 4 300 200 67.7 6300×2400×3700 16 2.500 ml (bis zu 9 °C)
EP-HGY650-V4 4 400 400 75.7 6100×2600×4200 28 20 l
EP-HGYS280-V6 6 150 200 43.2 5900×2600×3200 14 2.500 ml (Doppelschneckenverdichter)

Flaschenmuster für Spritzstreckblasformprodukte

8. Wo werden ISBM-Maschinen eingesetzt? Wichtigste Anwendungsbereiche

Die Kombination aus der Verarbeitung verschiedener Materialien, hoher Maßgenauigkeit und kontaminationsfreier Produktion macht die Spritzstreckblasformmaschine (ISBM) zur idealen Lösung für eine Vielzahl von Branchen. Die folgenden Sektoren stellen die etabliertesten Märkte für die ISBM-Technologie dar und erläutern, warum jeder Sektor speziell von diesem einstufigen Verfahren gegenüber Alternativen profitiert.

Kosmetik & Körperpflege

Hochwertige Seren, Feuchtigkeitscremes, Parfüm-Sekundärverpackungen und Shampoos zählen zu den Produktkategorien, die am häufigsten mit ISBM in Verbindung gebracht werden. Die spiegelglatte Oberfläche der PETG- und PCTG-Behälter, der präzise Halsabschluss für exaktes Dosieren mit Pumpspendern und die Möglichkeit, asymmetrische oder geprägte Formen herzustellen, die mit Extrusionsblasformverfahren nicht realisierbar sind, haben ISBM weltweit zum Standardverfahren für Verpackungen von Kosmetikmarken im mittleren bis gehobenen Preissegment gemacht – auch für große Marken, die ihre Verpackungsproduktion nach Kolumbien verlagern.

Pharmazeutische und medizinische

Augentropfflaschen, Behälter für orale Flüssigkeiten, Tablettendosen und Mehrdosenbehälter für Arzneimittel erfordern eine GMP-konforme Produktion in einer sterilen Umgebung. Das einstufige ISBM-Verfahren erfüllt diese Anforderung als einziges Verfahren ohne spezielle Reinrauminfrastruktur, da die gesamte Produktionskette von der Vorform bis zum Behälter in einer einzigen Maschine abläuft. Pharmazeutische Verpackungsabnehmer in Kolumbien müssen zudem die INVIMA-Richtlinien für Arzneimittelverpackungen einhalten, deren Validierung mit einem Einmaschinenverfahren, dokumentierter Parameterkontrolle und Rückverfolgbarkeit deutlich einfacher ist.

Speisen und Getränke

Speiseölflaschen, Heißabfüllbehälter für Säfte, Mineralwasserflaschen, Gewürzgläser und Honigbären repräsentieren das Lebensmittel- und Getränkespektrum von ISBM. PET- und PP-Materialien für den Lebensmittelkontakt entsprechen den Lebensmittelsicherheitsstandards von INVIMA (Kolumbien), FDA (USA), EU-Verordnung 10/2011 und ANVISA (Brasilien), sofern die entsprechenden Kunststoffe für den Lebensmittelkontakt verwendet werden. Weithals-Lebensmittelgläser mit einem Volumen von bis zu 5.000 ml lassen sich mit der EP-BPET-125-V4-Plattform und den entsprechenden Werkzeugen herstellen.

Baby- und Kleinkindprodukte

Babyflaschen, Trinklernbecher und Aufbewahrungsbehälter für Säuglinge sind ideale Anwendungsbereiche für die BPA-freien Materialien TRITAN, PPSU und lebensmittelechtes PC, die ISBM-Maschinen problemlos verarbeiten. Die Maßgenauigkeit der Flaschenhalsbearbeitung ist besonders bei Babyflaschen wichtig, da der Sauger eine Dichtung mit Bruchteilen eines Millimeters Genauigkeit erfordert. Die Möglichkeit, die Rückverfolgbarkeit der Materialien und die Prozessparameter für jede Produktionscharge zu dokumentieren, ist zudem entscheidend für die Einhaltung der gesetzlichen Bestimmungen für Säuglingsprodukte in Kolumbien und international.

Großformatige Industriebehälter

Die EP-HGY650-V4 erweitert die ISBM-Fähigkeiten auf Behälter von 5 Litern, 12 Litern und bis zu 20 Litern im Einzelkavitätenmodus – ein Format, das typischerweise mit Extrusionsblasformen in Verbindung gebracht wird, aber im ISBM für Anwendungen erreichbar ist, bei denen die überlegene Klarheit und die Präzision der Halsverarbeitung der Spritzstrecktechnologie einen echten Produktwert schaffen, wie z. B. hochwertige Wasserspenderflaschen, großformatige Lebensmittelbehälter und Spezialchemikalienfässer, die überprüfbare Maßnormen erfordern.

Technische und nicht-flaschenbezogene Anwendungen

Die Verarbeitung von PS und PMMA auf ISBM-Maschinen ermöglicht die Herstellung von LED-Lampenschirmkomponenten, optischen Behältern und dekorativen Kunsthandwerksartikeln, die die Präzision des Spritzgießens mit der Hohlformbarkeit des Blasformens kombinieren. Das Spritzstreckformverfahren eignet sich zudem für die Produktion von asymmetrischen Flaschen, Gläsern mit Prägemustern und Spezialbehältern mit integrierten Griffen oder komplexen Schultergeometrien, die mit keinem anderen einstufigen Verfahren hergestellt werden können.

Werkstatt

ISBM Maschinenbau-Werkstattboden
Montage einer Spritzstreckblasformmaschine
Produktionsanlage für ISBM-Maschinen in einem Schritt
Produktpräsentation und Flaschenmuster der ISBM-Maschinen.

Häufig gestellte Fragen zu ISBM-Maschinen

Frage 1: Was genau ist eine ISBM-Maschine und wie unterscheidet sie sich von einer herkömmlichen Blasformmaschine?+
Eine ISBM-Maschine (Injection Stretch Blow Molding) integriert Spritzgießen, axiales Streckziehen und radiales Blasformen in einem einzigen, kontinuierlichen Zyklus auf einer einzigen Anlage. Eine herkömmliche Extrusionsblasformmaschine extrudiert einen Vorformling und bläst ihn in Form. Dieses Verfahren ist zwar einfacher, führt aber zu Behältern mit geringerer Transparenz, weniger präzisen Halsabschlüssen und größeren Wandstärkenschwankungen. ISBM unterscheidet sich auch vom zweistufigen Wiedererhitzungsverfahren (SBM), das in der PET-Flaschenproduktion mit hohem Durchsatz üblich ist, dadurch, dass der Vorformling zwischen Spritzgießen und Blasformen nicht abkühlt. Dadurch entfällt ein separater Wiedererhitzungsofen sowie die damit verbundenen Verunreinigungen und Energiekosten. Das Ergebnis ist ein Verfahren, das eine höhere Behälterqualität – insbesondere hinsichtlich optischer Transparenz und Halsgenauigkeit – auf einer energie- und platzsparenden Einzelmaschine ermöglicht.
Frage 2: Wie erreicht das Spritzstreckblasformverfahren eine so hohe Flaschentransparenz im Vergleich zum Extrusionsblasformverfahren?+
Der Transparenzvorteil des ISBM-Verfahrens gegenüber dem Extrusionsblasformen beruht auf zwei Faktoren. Erstens wird beim Spritzgießen der Vorformling unter hohem Druck an einer spiegelpolierten Stahlkavität gepresst. Dadurch entsteht eine fehlerfreie Oberfläche, die auch beim Blasformen erhalten bleibt. Beim Extrusionsblasformen hingegen wird die Oberflächenqualität des Vorformlings durch die Oberflächengüte der Extruderdüse sowie durch den im Extrusionsprozess inhärenten Durchhang und die ungleichmäßige Kühlung begrenzt. Zweitens bewirkt die biaxiale Orientierung, die durch gleichzeitiges axiales Strecken und radiales Blasformen beim ISBM-Verfahren entsteht, eine Ausrichtung der Polymermolekülketten. Dies reduziert die Lichtstreuung, verbessert die Trübungswerte und sorgt für das klare Erscheinungsbild, das für hochwertige Kosmetik-, Pharma- und Lebensmittelbehälter erforderlich ist. PET-Behälter, die mit ISBM hergestellt werden, erreichen typischerweise Trübungswerte unter 21 TP4T, verglichen mit 5–151 TP4T, die häufig bei extrusionsgeblasenen PP- oder PE-Behältern ähnlicher Wandstärke beobachtet werden.
Frage 3: Wie wähle ich für meine Produktionslinie eine ISBM-Maschine mit 3 oder 4 Stationen aus?+
Der wichtigste Entscheidungsfaktor ist die Art und das Material des Behälters. Bei der Herstellung von Standard-PET- oder PETG-Flaschen bis ca. 2.500 ml mit üblicher Wandstärke (0,3–0,5 mm) eignet sich eine 3-Stationen-Maschine wie die EP-HGY50-V3-EV für eine effiziente und kostengünstige Produktion. Umfasst Ihr Produktsortiment dickwandige Behälter, Weithalsgläser, PC- oder TRITAN-Materialien oder Behälter mit einem Volumen von über 2.500 ml, ist eine 4-Stationen-Maschine mit eigener Temperaturkonditionierungsstation die richtige Wahl. Der zusätzliche Temperaturkontrollschritt gewährleistet die für diese anspruchsvollen Anwendungen erforderliche Vorformlingsgleichmäßigkeit. Weitere wichtige Kriterien sind die Stellfläche, die gewünschte Kavitätenanzahl und die Kompatibilität mit ASB- oder AOKI-Formen.
Frage 4: Welche Materialien kann ich auf einer ISBM-Maschine verarbeiten und welche eignet sich am besten für die Herstellung von BPA-freien Babyflaschen?+
Die ISBM-Maschinen der EP-Serie verarbeiten standardmäßig PET, PETG, PCTG, PP, PC, TRITAN (BPA-frei), SAN, PMMA und PS mit modellspezifischen Konfigurationen. Für BPA-freie Babyflaschen werden am häufigsten TRITAN-Copolyester und lebensmittelechtes PC (in der BPA-freien Variante) verwendet. TRITAN bietet die beste Kombination aus BPA-Freiheit, FDA/EFSA-Zulassung für Lebensmittelkontakt, hoher Schlagfestigkeit und Spülmaschinenbeständigkeit und ist daher derzeit die bevorzugte Wahl für hochwertige Babyflaschen. Ihre Spritzgussformen werden mit H13-Stahl-Einspritzkavitäten und S136-Edelstahl-Halsringen ausgestattet, die für den etwas höheren Verarbeitungstemperaturbereich von TRITAN im Vergleich zu Standard-PET optimiert sind.
Frage 5: Wie viel Energie verbraucht eine einstufige ISBM-Maschine im Vergleich zu einem zweistufigen Blasformsystem?+
Einstufige ISBM-Maschinen verbrauchen typischerweise 25–401 TP4T weniger Energie pro produzierter Flasche als ein zweistufiges System, das Behälter gleicher Größe und aus gleichem Material herstellt. Die Haupteinsparung ergibt sich aus dem Wegfall des Infrarot-Nachwärmofens an der Blasmaschine, der in der zweistufigen Produktion eine kontinuierliche Hochleistungslast darstellt. Die kompakte EP-HGY50-V3-EV beispielsweise verfügt über eine installierte Motorleistung von 34,8 kW plus 10,4 kW Heizleistung – insgesamt 45,2 kW für eine Maschine, die bis zu 6 Behälter pro Zyklus produziert. Vollservoantriebsversionen (Modelle mit dem Suffix EV) bieten im Vergleich zu hydraulischen Pendants eine weitere Steigerung der Effizienz, da Servomotoren nur während der Bewegung Spitzenleistung verbrauchen und nicht wie Hydraulikpumpen kontinuierlich.
Q6. Welches ISBM-Maschinenmodell ist mit den in meinem Werk bereits vorhandenen ASB- oder AOKI-Formen kompatibel?+
Innerhalb der EP-Reihe sind die Modelle EP-HGYS150-V4 und EP-HGYS150-V4-EV maßlich mit japanischen ASB-12M-Formen kompatibel, und das Modell EP-HGYS200-V4-B ist für die Aufnahme von AOKI-250-Maschinenformformaten ausgelegt. Dank dieser Kompatibilität können Kunden, die von ASB- oder AOKI-Maschinen umsteigen, ihre bestehenden Formeninvestitionen auf der EP-Plattform weiter nutzen und so die Gesamtkosten für Werkzeuginvestitionen beim Maschinenwechsel reduzieren. Für andere Kompatibilitätsanforderungen an ASB-Modelle oder kundenspezifische Schnittstellen prüft unser Formenbauteam Ihre bestehenden Formzeichnungen und ermittelt, ob eine Adapterplattenlösung oder ein neuer, passender Formensatz die kostengünstigste Option darstellt.
Frage 7: Wie lange ist die typische Zykluszeit für eine einstufige Spritzstreckblasformmaschine zur Herstellung von Kosmetikflaschen?+
Die Zykluszeiten von einstufigen ISBM-Maschinen liegen typischerweise zwischen 10 und 30 Sekunden pro Werkzeugumdrehung, abhängig von Behältergröße, Wandstärke, Material und Kavitätenanzahl. Eine kompakte 50-ml-Kosmetikflasche aus PETG wird auf einem 4-Kavitäten-Werkzeug der EP-HGY50-V3-EV in ca. 14–18 Sekunden pro Zyklus gefertigt, was einer Produktionsleistung von ca. 800–1.000 Behältern pro Stunde entspricht. Eine größere 500-ml-PETG-Flasche wird auf einem 3-Kavitäten-Werkzeug in 20–25 Sekunden gefertigt, was einer Produktionsleistung von ca. 430–540 Behältern pro Stunde entspricht. Die Zykluszeit lässt sich durch Optimierung der Kühlwassertemperatur (typischerweise 8–15 °C für schnelle Kühlung), Anpassung der Blasdruckrampenprofile und Feinabstimmung der Servo-Beschleunigungsparameter verkürzen – all dies ist über die Inovance- oder MIRLE-SPS-Steuerung der EP-Maschinen einstellbar.
Frage 8: Welche behördlichen Dokumente benötige ich für die Einfuhr einer ISBM-Maschine nach Kolumbien, und unterliegt sie Einfuhrzöllen?+
Für die Einfuhr einer ISBM-Maschine nach Kolumbien über DIAN benötigen Sie eine Handelsrechnung, eine Packliste, einen Frachtbrief oder Luftfrachtbrief sowie die HS-Zolltarifnummer – in der Regel 8477.10 für Spritzgießmaschinen oder 8477.30 für Blasformmaschinen. Die korrekte Zolltarifnummer für eine ISBM-Maschine, die beide Funktionen vereint, kann jedoch mit einem Zollagenten abgeklärt werden. Für die elektrische Installation der Maschine ist eine RETIE-Konformitätsbescheinigung erforderlich. Wir stellen Ihnen die vollständigen Exportdokumente zur Verfügung, einschließlich HS-Zolltarifempfehlung, CE-Konformitätserklärung und einer technischen Installationsanleitung in englischer Sprache. Die Einfuhrzölle und die anfallende Mehrwertsteuer gemäß dem kolumbianischen Zolltarif sollten Sie mit einer zugelassenen Zollagentur in Bogotá oder Medellín abklären, da die Sätze den Bestimmungen von Handelsabkommen unterliegen und je nach Herkunftsland des Exports variieren.

 

Herausgeber: PXY