Der Einkaufswagen ist ein grundlegendes Element der Ausstattung von Geschäften und Supermärkten, dessen guter Zustand für den täglichen Betrieb dieser Einrichtungen unerlässlich ist. Obwohl man sich einen Supermarkt ohne Einkaufswagen nicht vorstellen kann, mit denen man sich beim Einkaufen durch die Gänge bewegt, kann es vorkommen, dass einige von ihnen in schlechtem Zustand sind -was sich in der Regel durch ihre Instabilität oder schwierige Handhabung bemerkbar macht, oder dass es nicht genügend gibt. Wenn also der Einkauf negativ beeinflusst werden kann, erkennt man den Wert von Dingen, denen man vielleicht nicht genug Bedeutung beimisst. Wenn man bedenkt, was dieses Problem für die Kunden eines Supermarktes und damit für das Geschäft bedeuten kann, stellt sich die Frage, wovon der gute Zustand und die Qualität der Einkaufswagen abhängt. Dies bringt uns zur nächsten Frage: Aus welchen Materialien oder Prozessen werden sie hergestellt? Welche Art von Unternehmen sind für die Herstellung dieses bekannten Produkts verantwortlich?
Um diese Fragen zu vertiefen, muss zwischen den beiden Hauptarten von Einkaufswagen unterschieden werden, da sich der Herstellungsprozess bei beiden deutlich ändert: dem Stahl-Einkaufswagen und dem Kunststoff-Einkaufswagen. In diesem Beitrag soll die Herstellung von Einkaufswagen aus Kunststoff beschrieben werden, die in den letzten zehn Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen haben und zu einer Alternative zum traditionellen Einkaufswagen aus Stahl geworden sind
Kunststoff Einkaufswagen vs. Stahl Einkaufswagen
Die Herstellung von Stahl- oder Draht Einkaufswagen ist ein industrielles Fertigungsverfahren, bei dem stahlverarbeitende Unternehmen durch mechanisches Biegen, Krümmen und Schweißen verschiedene Formen aus diesem Material erstellen. Wenn die Teile, aus denen der Wagen besteht, die gewünschte Form erhalten haben, werden sie sogenannten elektrolytischen Bädern unterzogen. Bei diesem Verfahren wird das Metallteil in eine Elektrolytlösung eingetaucht, in der sich dünne Schichten eines Metallelements wie Chrom oder Zink auf dem eingetauchten Stahlteil anhaften, wodurch das Metall eine höhere Beständigkeit und ein besseres Aussehen erhält.
Die Herstellung des Kunststoff-Einkaufswagens hingegen erfordert eine völlig andere Industriestruktur und -verfahren. Die Herstellung aller Teile hängt in erster Linie von der Herstellung von Werkzeugen oder Formen ab, die die Form der Teile bestimmen. Darüber hinaus sind spezielle Anlagen wie z. B. Kunststoffspritzgießmaschinen erforderlich. Um dieses Herstellungsverfahren zu verstehen, muss man den Umwandlungsprozess von Kunststoffen verstehen.
Formen und Kunststoff-Spritzgießen
Wie bereits erwähnt, erfordert die Herstellung von Kunststoffteilen in großen Mengen die Entwicklung und den Bau von Werkzeugen oder Formen, mit denen die Geometrie, Größe und Eigenschaften dieser Teile festgelegt werden. Es handelt sich im Wesentlichen um Metallwerkzeuge aus Stahl oder andere Legierungen mit einem inneren Hohlraum, der die Produktform gemäß dem vorgegebenen Design festlegt. Die Form besteht aus zwei Hauptteilen, die so zusammenpassen, dass sie während des Einspritzvorgangs geöffnet und geschlossen werden kann: einem beweglichen Teil, „Patrize“ genannt, und einem festen Teil, „Matrize“ genannt, der die Entnahme der Teile ermöglicht.
Diese Formen werden zur Herstellung von Kunststoffprodukten mit verschiedenen Verarbeitungstechniken verwendet. Im Folgenden wird kurz die Spritzgusstechnik beschrieben, mit der die Teile, aus denen der Kunststoff Einkaufswagen besteht, hergestellt werden.
Das Spritzgießen
Das Spritzgießen ist das Verfahren zur Formgebung eines Kunststoffteils durch Einbringen (Einspritzen) einer plastifizierte Masse (Schmelze) in den Werkzeughohlraum, anschließendes Abkühlen dieses Materials und Entformen des entstandenen Teils in festem Zustand. Zur Durchführung dieses Prozesses sind Spritzgießmaschinen erforderlich, die je nachdem herzustellenden Teil unterschiedliche Tonnagen oder Kapazitäten haben können.
Unter den kunststoffverarbeitenden Unternehmen gibt es solche, die die Produktion von Kunststoffen vom Formenbau bis zum Spritzgießen der Teile übernehmen, was als <<umfassende Produktion>> bezeichnet wird. Andererseits gibt es Unternehmen, deren Struktur darauf ausgerichtet ist, eine der Phasen des Prozesses auszuführen, wie z. B. das Einspritzen von Teilen aus Formen, die von einem anderen Unternehmen gebaut wurden.
Herstellungsschritte von Kunststoff-Einkaufswagen
So einfach ein Gegenstand wie der Kunststoff-Einkaufswagen auch erscheinen mag, erfordert der Prozess der umfassenden Herstellung von Kunststoffteilen eine komplexe industrielle Struktur. Im Folgenden wird analysiert, woraus diese Produktion besteht und zwar am Beispiel des Kunststoff-Einkaufswagens, der von ITM unter der Marke Polycart hergestellt wird, wobei der Herstellungsprozess in fünf verschiedene Schritte vom Entwurf bis zum gebrauchsfertigen Endprodukt unterteilt wird.
Produkt- und Formdesign
Der erste Schritt besteht darin, eine 2D-Skizze des Produkts zu erstellen, in der alle Parameter und Maße berücksichtigt werden, die je nach den gewünschten Eigenschaften des Produkts festgelegt werden. Diese Merkmale sind einerseits auf den Benutzerkomfort, d. h. die Höhe des Einkaufswagens, und den Nutzen (Wiederstandfähigkeit und Fassungsvermögen des Korbs, Handhabung usw.) ausgerichtet. Andererseits wird das Design nach anderen Aspekten gestaltet, die über das Produkt hinausgehen und andere Prozesse betreffen, wie die Optimierung von Logistik und Transport. Zum Beispiel der Stapeltiefe zwischen den Einkaufswagen, um den Platzbedarf bei Lagerung und Transport zu verringern. Dabei werden auch die zum Einkaufswagen gehörenden Zubehörteile und Komponenten wie der Kindersitz, die Heckklappe oder die Kistenablage entworfen.
Die Gestaltung dieser Produkte erfordert also eine umfassende Sichtweise, die alle Bereiche und Szenarien berücksichtigt, in denen das Produkt zum Einsatz kommt, nicht nur seine Verwendung..
Sind diese Parameter definiert, wird der 3D-Entwurf erstellt, der zeigt, wie das Produkt aussehen wird. Wenn dieser Entwurf fertig ist, kann mit der Entwicklung der Formen für die einzelnen Komponenten des Einkaufswagens begonnen werden. Wie im vorangegangenen Schritt wird die 2D-Zeichnung der Form erstellt, dieses Mal entsprechend den Maßen und Parametern, die in der Entwurfsphase des Einkaufswagens festgelegt wurden. Die Form wird dann in 3D entworfen und beginnt dann den Fertigungsprozess in der Werkzeugbauwerkstatt.
Formenbau
Nachdem das Produkt und die Formen für die Bestandteile entworfen wurden, besteht der nächste Schritt darin, diese Formen aus einem Stahlblock herzustellen. Dabei müssen Aspekte wie der zu verwendende Kunststoff oder die Spezifikationen der jeweiligen Spritzgießmaschine berücksichtigt werden, da all dies die Formkonfiguration beeinflussen wird.
Zum Formenbau sind spezialisierte Bearbeitungszentren erforderlich: automatisierte Maschinen, die verschiedene Arbeitsgänge wie Fräsen und Drehen ausführen, mit denen der Formhohlraum im Stahlblock in der Gestalt des entsprechenden Teils modelliert wird. Dieser Hohlraum wird später beim Einspritzen mit der Schmelze gefüllt.
Während des Bearbeitungsprozesses der Formen müssen auch die Automatismen und Abläufe geschaffen werden, die die korrekte Entnahme der Teile beim Einspritzen ermöglichen.
Einsetzen der Form in die Spritzgießmaschine
Wenn die Form fertig ist, muss sie zur Spritzgießmaschine transportiert und darin platziert werden, wobei darauf zu achten ist, dass sie ordnungsgemäß gekoppelt ist. Die Formen, die zur Herstellung der Hauptkomponenten der Einkaufswagen (Korb und Untergestell) verwendet werden, können mehr als 15 Tonnen wiegen, daher ist dies ein heikler Prozess, der schwere Maschinen und daher qualifiziertes Personal erfordert.
Wie das Video unten zeigt, wird die Form mit einem 64-Tonnen-Brückenkran transportiert und dann in die entsprechende Spritzgießmaschine eingeführt und angekoppelt.
Das Spritzgießen
Bevor der Spritzgießprozess erläutert wird, sollte erwähnt werden, dass Polycart Kunststoff Einkaufswagen vor allem aus Polypropylen (PP) und Polyamid oder Nylon (PA) hergestellt werden. PP ist ideal für Komponenten wie den Korb und andere Zubehörteile, da es ein flexibles und widerstandsfähiges Material ist, das diesen Teilen eine große Leichtigkeit verleiht, während das Chassis oder das Untergestell aus glasfaserverstärktem Polyamid hergestellt wird, da dieser Teil die Hauptlast trägt und ein steiferes Material erfordert.
Im Folgenden wird ein Überblick über den Spritzgießprozess gegeben:
Der Kunststoff in Granulatform wird über einen Befülltrichter in die Spritzgießmaschine eingebracht und im Zylinder abgelegt, der mit Heizbändern ausgestattet ist, um den Kunststoff zu schmelzen. Diese Schmelze wird dann von einer rotierenden Schnecke durch den Zylinder nach vorne gefördert, der das Material nach einer Öffnung oder Düse schiebt. Die Schmelze wird dann unter Druck durch die Schnecke in die Form eingespritzt. Ist die entsprechende Menge an Kunststoff eingespritzt, wird die Schmelze durch das Kühlsystem der Form schnell abgekühlt, so dass sie sich erstarren kann. Schließlich wird der bewegliche Teil der Form gelöst, so dass sie offen bleibt und der fertige Teil entnommen werden kann.
Um große Teile wie den Korb oder das Chassis des Einkaufswagens Polycart P240 von ITM herzustellen, muss eine Spritzgießmaschine mit hoher Schließkraft verwendet werden, d. h. die Schließeinheit, die aus den Platten besteht, die die mechanische Presse der Maschine bilden, muss dem Druck ausreichend Widerstand entgegensetzen, den die Schnecke ausübt, wenn sie das Schmelze den Formhohlraum fördert. Dadurch wird sichergestellt, dass die Form dicht verschlossen ist und mögliche Leckagen oder Schäden an den Teilen oder sogar an der Form selbst vermieden werden. Für die Herstellung einiger Komponenten der Einkaufswagen von ITM werden Spritzgießmaschinen mit bis zu 2700 Tonnen Schließkraft eingesetzt, die von führenden Herstellern der Branche wie BMB oder Krauss-Maffei bezogen werden.
Montage
Nach der Herstellung aller Komponenten werden die Teile von Hand zusammengesetzt, um das Endprodukt zu erhalten. Wie eingangs erwähnt, werden alle diese Teile bereits in der Entwurfsphase im Hinblick auf das Produkt konzipiert, so dass sie als Zubehörteile desselben Produkts mit einheitlicher Verarbeitung und Qualität betrachtet werden.
Der erste Schritt bei der Montage des Einkaufswagens von ITM ist die Anpassung der 4 Räder an das Untergestell, die von Referenzherstellern wie Tente oder Mecanarte stammen. Dann wird es am Korb mit speziell dafür vorgesehenen Schrauben und Dübeln befestigt. Dieses Halbfertigprodukt wird an einen anderen Ort innerhalb der Anlage gebracht, wo die restlichen Komponenten und Zubehörteile eingebaut werden: die Heckklappe, der Griff, der Kistenhalter, die Trennschale, usw.
So wurde der Kunststoff-Einkaufswagen von ITM fertiggestellt, ein einfaches, alltägliches Produkt, das jedoch komplexe Herstellungsprozesse und eine solide industrielle Struktur erfordert.
