KunststoffXtra 3/2013

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MESSEN

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NEWS

3 / 2013

FACHBERICHTE

März 2013

KUNSTSTOFF XTRA

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE KUNSTSTOFF- UND KAUTSCHUKINDUSTRIE

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EDITORIAL

Wie viel Arbeit braucht der Mensch?

Und wieder machen Schlagzeilen die Runde und erregen die Gemüter. Dieses Mal ist es Frankreich, das sich durch eine (allzu) offene Kritik eines

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KUNSTSTOFF XTRA

US-amerikanischen Unternehmers und Investors gekänkt fühlt. Die französische Regierung hatte gehofft, dass Maurice Taylor, der besagte Investor, das vor der Schliessung stehende Werk des Reifenherstellers Goodyear in Amiens übernehmen würde. Was Taylor, selber Chef des amerikanischen Reifenherstellers Titan, bei seinen Besuchen der Fabrik sah, veranlasste ihn zum Rückzieher und den harrschen Worten an die französische Regierung, sie könne « die Arbeiter behalten». Und wörtlich wird er in der Wirtschaftszeitung « Les Echos» zitiert: « Die französischen Beschäftigten bekommen hohe Gehälter, aber sie arbeiten lediglich drei Stunden. Sie haben eine Stunde für ihre Pausen und für ihr Mittagessen, diskutieren drei Stunden lang und arbeiten drei Stunden.»

Ein krasser Vorwurf, der sicher nicht verallgemeinert werden darf. Immerhin ist Frankreich die zweit grösste Volkswirtschaft der Euro-Zone und kann global erfolgreiche Unternehmen vorzeigen. So auch gemessen am Umsatz den weltweit zweit grössten Reifenhersteller Michelin.

Dass die Kritik aber ernst genommen werden muss, zeigt eine Studie der Unternehmensberatung Trendeo, die ausweist, dass die Zahl der Fabrikschliessungen 2012 in Frankreich um 42 Prozent gestiegen ist. Allein 2012 wurden in Frankreich 266 Fabriken geschlossen. Am stärksten betroffen sind die Automobil- und die Pharmabranche sowie der Möbelbau. So will PSA Peugeot Citröen 2014 ein Werk schliessen und 8000 Arbeitsplätze abbau-

Und was lehrt uns der gehässige Medienabtausch: Erfolg ist an Leistung und Einsatz gebunden. Mit drei Arbeitsstunden pro Tag hätten der Präsident des GKV und der Vorsitzende des VDMA-Fachverbands Kunststoff- und Gummimaschinen kaum so positive Zahlen ihrer Mitgliedsunternehmen im Geschäftsjahr 2012 melden können (vgl. S. 4-6).

Marianne Flury, Redaktorin m.flury@sigwerb.com

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Medizinaltechnik

en. Auch Renault beabsichtigt bis 2016 7500 Stellen zu streichen.

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FOKUS

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Deutsche Kunststoffverarbeitung erwartet Belebung

Anlässlich der traditionellen Aschermittwoch Jahrespressekonferenz in Frankfurt gab GKV-Präsident Dr. Bernd-O. Kruse einen Überblick, wie sich die deutsche Kunststoff verarbeitende Industrie im vergangenen Jahr entwickelt hat und er wagte einen Ausblick auf 2013. Spätestens die zweite Jahreshälfte 2013 soll an Wachstumsdynamik gewinnen.

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VERARBEITUNG Höchste Präzision für kleinste Bauteile

PCB, eine Division der Cicorel Gruppe, hat sich auf die Produktion von Leiterplatten spezialisiert und entwickelt und produziert diese für den Kunden von der Idee bis hin zum serienreifen Produkt. Es gibt im Sortiment Kleinserien ebenso wie Grossserien sowie Standards und Massanfertigungen.

IMPRESSUM

KUNSTSTOFF XTRA

Die Fachzeitschrift für die Kunststoff- und Kautschukindustrie

Herausgeber/Verlag SIGWERB GmbH Unter Altstadt 10 CH-6301 Zug Telefon +41 (0)41 711 61 11 info@sigwerb.com www.sigwerb.com Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler

Erscheinungsweise 10 × jährlich Jahrgang 3. Jahrgang Druckauflage 6000 Exemplare ISSN-Nummer 1664-3933 Internet www.kunststoffxtra.com Geschäftsleiter Andreas A. Keller

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Anzeigenverkauf SIGImedia AG Jörg Signer Pfaffacherweg 189 Postfach 19 CH-5246 Scherz Telefon +41 (0)56 619 52 52 Telefax +41 (0)56 619 52 50 info@sigimedia.ch Chefredaktion Marianne Flury St. Niklausstrasse 55 CH-4500 Solothurn Telefon +41 (0)32 623 90 17 m.flury@sigwerb.com www.kunststoffxtra.com

MASCHINEN/PERIPHERIE Energiekosten senken, Formteilqualität steigern

Es ist nach wie vor gängige Praxis, dass Temperierung und Kühlung nicht als ganzheitliche, zusammenhängende Thematik betrachtet und deshalb die Investitionen unabhängig voneinander getätigt werden. Dabei wird übersehen, dass es in der Fertigung auf das perfekte Zusammenspiel zwischen Temperierung und Kühlung ankommt, um die geforderte Formteilqualität zu niedrigsten Kosten zu produzieren.

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AUS DER PRAXIS

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WERKSTOFFE Bewährtes Material für neue Problemlösungen

Aus SMC und BMC hergestellte Bauteile gibt es seit 50 Jahren im industriellen Einsatz. Im Jahr 2011 wurden in Europa fast 270 Tausend Tonnen Material produziert. Dieses Segment macht in etwa ein Viertel der gesamten Menge glasfaserverstärkter Kunststoffe aus. Damit übersteigt allein die SMC-/ BMC-Produktionsmenge z. B. die derzeitige Herstellung von Bauteilen aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen um ca. den Faktor 10.

Produktion Sprüngli Druck AG Dorfmattenstrasse 28 CH-5612 Villmergen Telefon +41 (0)56 619 53 53 Telefax +41 (0)56 619 53 00 info@spruenglidruck.ch www.spruenglidruck.ch Abonnemente Telefon +41 (0)41 711 61 11 info@sigwerb.com www.kunststoffxtra.com Jahresabonnement Schweiz: CHF 38.00 (inkl. Porto/MwSt.) Jahresabonnement Ausland: CHF 58.00 (inkl. Porto) Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGWERB GmbH über.

Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags.

Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen.

Copyright 2013 by SIGWERB GmbH, CH-6301 Zug

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WERKZEUG-/ FORMENBAU

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Kunststoffpaletten für zufriedene Kunden

Werkzeugeinsatz zur konturnahen Kühlung

Immer mehr Betriebe wollen ihre Waren auf Kunststoff- anstatt auf Holzpaletten erhalten, auch in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Als weltweit führender Anbieter von Aromen und Duftstoffen versendet die Schweizer Givaudan SA ihre Waren auf stabilen Einwegpaletten aus recyceltem Kunststoff von Cabka in Weira, Thüringen.

Die W. Fassnacht Werkzeug- und Formenbau, Bobingen, stellt generativ gefertigte Werkzeugeinsätze zur konturnahen Kühlung her. Damit hat sich das LaserCusing-Verfahren binnen fünf Jahren zu einem wichtigen Faktor in Bobingen entwickelt – und das in einer Branche, die traditionell in Formen, Drehen, Sägen, Fräsen und Erodieren denkt.

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WIRTSCHAFT

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RÉSEAU PLASTURGIE

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GEBÄUDEPLANUNG Das Fabrikgebäude als Wettbewerbsvorteil

CONTROLnet – Integrierte Steuerungen auf Ethernet-Basis CONTROLnet ist ein integriertes Steuerungskonzept zur Bedienung, Überwachung und Verwaltung aller Schritte des Rohmaterialhandlings. Dieses System bietet dem Verarbeiter völlig neue Möglichkeiten in der Anlagensteuerung und hilft ihm, die ständig steigenden Anforderungen an Produktqualität und Kosteneffizienz zu erfüllen.

Kunststoffverarbeiter benötigen Steuerungen, die auf individuelle Anforderungen angepasst werden können. Dies wird möglich sowohl durch moderne Interprozess-Kommunikation und Datenmanagement auf

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Wenn der Wirtschaftsmotor stottert, haben ManagementStrategen und Betriebswirtschaftsexperten Hochkonjunktur.

Schwerpunkte ihrer Dossiers sind Themen wie Restrukturierung, Konzentration, Diversifikation, Out- und Backsourcing oder Standortfragen. Potenzial zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit gibt es aber auch dort, wo industrielle Wertschöpfung effektiv stattfindet: in der Produktion.

ZUM TITELBILD

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RECYCLING

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NEWS

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VERANSTALTUNGEN

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PRODUKTE

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LIEFERANTENVERZEICHNIS

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FOKUS

Jahreszahlen 2012 der Deutschen Kunststoffindustrie und Ausblick

Deutsche Kunststoffverarbeitung erwartet Belebung Anlässlich der traditionellen Aschermittwoch Jahrespressekonferenz in Frankfurt gab GKV-Präsident Dr. Bernd-O. Kruse einen Überblick, wie sich die deutsche Kunststoff verarbeitende Industrie im vergangenen Jahr entwickelt hat und er wagte einen Ausblick auf 2013. War die Prognose vor einem Jahr mit einem Plus von 3 Prozent zu optimistisch ausgefallen, schätzt Kruse die Lage nun zurückhaltender ein: er erwartet ein Einpendeln bei einem Zuwachs von 0,7 Prozent. Spätestens die zweite Jahreshälfte 2013 soll an Wachstumsdynamik gewinnen.

Umsatz von 60 Mrd. Euro berichten», meint Kruse mit einem Schmunzeln. Was nicht ist, kann ja noch werden.

Ein Blick auf die Entwicklung in den verschiedenen Branchenzweigen, die durch die GKV-Trägerverbände repräsentiert sind, zeigt eine durchzogene Bilanz. Nach einem recht guten Einstieg in das erste Quartal 2012, flauten die Geschäfte ab dem späteren Frühjahr rasant ab, um dann mit nur leichtem Auf und Ab durch den Rest des Jahres zu verlaufen.

Verpackung

Marianne Flury Die deutsche Kunststoff verarbeitende Industrie konnte 2012 den Umsatz um 0,5 Prozent auf 56,2 Mrd. (2011: 55,9 Mrd.) Euro steigern. «Das ist mehr oder minder eine schwarze Null gegenüber dem Vorjahr», so Kruse nüchtern. «Nachdem das Vorjahr 2011 besonders gut gelaufen war, gibt es aber keinen Grund zum Trübsal blasen», hält er fest. Die Entwicklung sei damit am Ende der rasanten Aufholjagd nach der Krise von 2009 wieder in grundlegend normale Bahnen gewechselt. Das Wachstum ist auch Inlands getrieben. Die Beschäftigung legte dabei nochmals um 2,4 Prozent auf aktuell 299 000 Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen zu. Diese arbeiten in insgesamt 2825 (+3,3 %) Betrieben. «Gerne würde ich von 3000 Betrieben mit 30 000 Beschäftigten und einem erwirtschafteten 4

Konsumwaren und Halbzeuge Zum Jahresende 2012 konnten beide Bereiche der im «pro-K Industrieverband Halbzeuge und Konsumprodukte aus Kunststoff» organisierten Branchenzweige lediglich ein geringes Plus gegenüber dem Vorjahr verzeichnen. Einzige Ausnahme bilden laut pro-K bei den Halbzeugen einige Zulieferprodukte der Baubranche, wie z.B. Haustürfüllungen. Diese Sonderentwicklung wurde getragen durch Investitionen in die energetische Sanierung.

Bild und Grafiken: GKV

Dr. Bernd-O. Kruse: «Nachdem das Vorjahr 2011 besonders gut gelaufen ist, gibt es keinen Grund zum Trübsal blasen.»

Die «IK Industrievereinigung Kunststoffverpackungen» meldet für das Jahr 2012 mit 13,2 Mrd. Euro einen Umsatz etwa auf Vorjahresniveau. Dabei haben sich die einzelnen Produktsegmente durchaus unterschiedlich entwickelt. Während Lebensmittelverpackungen weitgehend zufrieden-

stellende Ergebnisse erzielten, mussten Konsumverpackungen und industrielle Packmittel teilweise Einbussen hinnehmen.

Die Produktion hat laut IK um knapp 2 Prozent abgenommen. Der Hauptgrund liegt hier in weiteren Materialoptimierungen, die Kunststoffverpackungen wurden erneut leichter.

Menge und Umsatz der Kunststoff verarbeitenden Industrie nach Branchen 2010/2011/2012.

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Technische Teile Auch die im TecPart – Verband Technische Kunststoff-Produkte organisierten Betriebe beendeten das Jahr 2012 auf dem Umsatzniveau von 2011. Die Kostenbelastung von der Materialseite zeigte mit etwa +3 Prozent im Vergleich zum Vorjahr eine moderatere Steigung, allerdings sind durch Personalund Energiekostensteigerungen die Gesamtkosten wiederum erheblich gestiegen.

Dies hat die Ertragskraft erneut belastet.

Die Branchenunternehmen stehen wie auch viele anders werkstofflich basierte Zulieferbereiche unter erheblichem Druck, so TecPart.

FOKUS

spßrbar zu schaffen machen, zeigt Kruse auf einen wunden Punkt. 42 Prozent der vom GKV befragten Mitgliedsunternehmen mussten sinkende Ergebnisse bilanzieren, 25 Prozent geben dagegen gestiegene Erträge an. Das trifft schon den Kern des Wirtschaftens. Die wichtigen Reinvestitionen zum Erhalt und zur Weiterentwicklung sind nur mÜglich bei auskÜmmlichen Erträgen, konstatiert Kruse.

Mit dieser Erkenntnis kam der GKV-Präsident auf die Dauerbrennerthemen Rohstoffe und Energie zu sprechen.

Bei den Rohstoffen macht vor allem die Preisvolatilität zu schaffen, aber auch die Unsicherheit bezßglich der Rohstoffversorgung in Europa. Zu frisch ist die sehr kurzfristig angekßndigte ersatzlose Schliessung eines Polyethylenwerks von Dow in Belgien im letzten Herbst noch in Erinnerung.

Um hier Gegensteuer zu geben plädiert Kruse dazu, die Shale Gas-FÜrderung ernsthaft zu prßfen. Wohlgemerkt, nicht unbedingt zur Energiegewinnung, sondern eher noch als Chemie- und Polymerroh-

Glasfaserverstärkte Kunststoffe / Composites Die GFK- oder Composites-Produktionsmenge ist in Deutschland im Jahr 2012 um 6 Prozent gewachsen. Das liegt konträr zur europäischen Entwicklung, wo es 4 Prozent weniger waren, meldet die AVK Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe.

Deutschland liegt derzeit damit an der Spitze des Wachstums in Europa. Massgebliche Einsatzgebiete bleiben nach wie vor mit je einem Drittel der Transportbereich und der Bau. Weitere Märkte sind Elektro/Elektronik sowie Sport und Freizeit. Die medienwirksamen LeichtbaulÜsungen fßr Pw und Flugzeuge fallen wirtschaftlich somit noch nicht wirklich ins Gewicht. Mindestens 90 Prozent der Composites sind auch weiterhin klassisch mit Glasfasern statt etwa mit Carbonfasern verstärkt.

Import-Wettbewerbsdruck nimmt zu Im Grossen und Ganzen taxiert Kruse die Gesamtlage der Branche, angesichts der extrem guten Zahlen aus den Vorjahren, als noch akzeptabel. Was neu den Unternehmen zu schaffen macht ist ein in bisher nicht gekanntem Masse steigender Import-Wettbewerbsdruck. Dabei geht es meist weniger um in der EU ansässige Produktionen. Namentlich die Tßrkei macht sich als immer ernster zu nehmende Wettbewerbsbasis bemerkbar. Es ist also nicht nur der gedämpfte Export in die fßr uns wichtigen EU-Länder, sondern auch die parallel wachsenden Importe, die uns 3/2013

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FOKUS

Rekordergebnisse für den deutschen Kunststoff- und Gummimaschinenbau Auch der VDMA gab kürzlich die vorläufigen Zahlen für das vergangene Jahr bekannt. Die deutschen Hersteller von Kunststoff- und Gummimaschinen haben das Geschäftsjahr 2012 mit einem Umsatzplus von sechs Prozent abgeschlossen. Das Umsatzvolumen im Kernmaschinenbau klettert damit auf einen neuen Rekordwert von mehr als 6,5 Milliarden Euro. «Dieses erfreuliche Jahresergebnis übertrifft unsere Prognose», freut sich Ulrich Reifenhäuser, Vorsitzender des VDMA-Fachverbands Kunststoffund Gummimaschinen. Er ruft in Erinnerung: «Zur Jahresmitte sind wir von einem leichten Rückgang (minus zwei Prozent) in 2012 ausgegangen und hatten einen stärkeren Anstieg für 2013 erwartet. Die Entwicklung in der zweiten Jahreshälfte hat dazu geführt, dass sich die Gewichte verschoben haben.»

Auch die Lieferungen ins Ausland stiegen noch einmal an. Bis November 2012 lagen sie um 3,1 Prozent über den Vorjahreswerten; damit steuert auch der Export auf einen neuen Rekordwert von rund 4,4 Milliarden Euro zu. «Wir beobachten eine Renaissance der traditionellen Absatzmärkte – mit überdurchschnittlichen Zuwächsen der deutschen Hersteller in den USA und sogar in der EU, wo Polen zum grössten Absatzmarkt geworden ist.

In Südostasien fallen vor allem Thailand und Indonesien mit hohem Wachstum ins Auge, während China und Indien Rückgänge verzeichnen», so Reifenhäuser.

Die halbjährlich unter den Fachverbandsmitgliedern durchgeführte Tendenzumfrage zeigt auf, dass sich die Nachfrage nach Kunststoff- und Gummimaschinen in der zweiten Jahreshälfte – verglichen mit den vorausgegangenen sechs Monaten – leicht verbessert hat. Die Erwartungen der Umfrageteilnehmer bezüglich der Entwicklung der Bestellungen in der ersten Jahreshälfte 2013 sind wesentlich optimistischer als noch vor einem halben Jahr. Lediglich ihr Blick auf die Absatzmärkte in Westeuropa zeigt Skepsis. «Der Fachverband prognostiziert für das K-Jahr 2013 ein Umsatzplus von 3 Prozent», schliesst Reifenhäuser.

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Erträge 2010, 2011 und 2012.

Investitionsplanung 2010 bis 2013 nach Anteil der Gesamtinvestition.

stoff», ergänzt er. So wie die Kunststoffverarbeiter auf eine kontinuierliche und wettbewerbsfähige Rohstoffversorgung angewiesen sind, so dringend brauchen sie auch eine zuverlässige und zugleich bezahlbare Energieversorgung. «Das ist ein wichtiger Standortfaktor für das Industrieland Deutschland», betont Kruse und er warnt vor Fehlanreizen durch Reglemente und Gesetze, die zu Wettbewerbsverzerrung führen.

Verhalten optimistischer Ausblick Für das laufende Jahr 2013 rechnet der Verband mit einem Seitwärtsverlauf in der ersten Hälfte des Jahres und anziehenden Geschäften im zweiten Halbjahr.

36 Prozent der vom GKV befragten Unternehmen rechnen mit steigenden Umsätzen, 19 Prozent stellen sich auf einen Rückgang ein. Die Ertragserwartungen sind in etwa deckungsgleich. Hier rechnen 38 Prozent mit höheren Gewinnen, 19 Prozent erwarten sinkende Erträge.

Den Personalbestand wollen 68 Prozent der Befragten beibehalten, 17 Prozent beabsichtigen aufzustocken und 15 Prozent planen einen Abbau der Arbeitsplätze.

Die geplanten Investitionen bewegen sich wie die Geschäfte seitwärts, «aber im sehr stabilen Gleichgewicht», betont Kruse ausdrücklich. Zusammenfassend kommentiert er: «Der prognostizierte Aufwind in der zweiten Jahreshälfte ist sicher noch eher Hoffnung am Horizont als handfest untermauerte Erwartung. Lassen Sie mich daher zum Abschluss ein stehendes Wort nutzen, das zwar oft zitiert wird, aber dadurch ja nicht unwahrer wird: Die deutsche Kunststoffverarbeitung blickt verhalten optimistisch auf das Jahr 2013.»

Kontakte GKV Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie e.V. Kaiser-Friedrich-Promenade 43 D-61348 Bad Homburg Telefon +49 (0)6172 92 66 61 info@gkv.de www.gkv.de

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VERARBEITUNG

3D-MID-Technik

Höchste Präzision für kleinste Bauteile

Thomas Brettnich1 Für Elektronik-Baugruppen ist einer der weltweit führenden Anbieter die Cicor Gruppe. Sie betreut mit den vier Divisionen Printed Circuit Boards (PCB), Microelectronics (ME), Electronic Solutions (ES) und Asia zahlreiche Kunden mit der Entwicklung und Produktion von hochkomplexen Leiterplatten, 3D-MID Lösungen, Schichtschaltungen und elektronischen Modulen. Insgesamt beschäftigt die Gruppe rund 1300 Mitarbeiter an zwölf Produktionsstätten, darunter neben der Schweiz und Deutschland auch Rumänien, China, Singapur, Indonesien und Vietnam.

Im schweizerischen Boudry steht ein Produktions- und Verwaltungsgebäude, das mit Cicorel SA ein Unternehmen der PCBSparte beherbergt und in dem die Standorte Boudry und Unterägeri mit neuen Kapazitäten zusammen gelegt wurden.

Technologie-Adaption nach Mass

logie und bieten diese für Anwendungen an, die man mit dieser Technologie fertigen kann. Wir setzen von der anderen Seite her an: Wir kennen die Anwendungen aus der Elektronik und überlegen uns, welche Technologien wir brauchen, um sie zu realisieren, zu optimieren oder um sie für andere Einsatzgebiete reif zu machen.»

Bachnak sieht die Charakteristika der so genannten Moulded Interconnect Devices (MID) für spezielle Anwendungen klar im Vorteil: «Die 3D-MID-Technik ist dann sinnvoll, wenn in der dritten Dimension gebaut werden muss oder miniaturisiert wird,» erläutert er. «Klassische Leiterplatten stossen da an Grenzen.» Gleichzeitig können Systeme vereinfacht werden und am Ende resultiert ein Fertigungsprozess, der mit wenigen Schritten schneller und in der Regel günstiger den gewünschten elektronischen Schaltungsträger aufbaut.

Das Grundmaterial der 3D-MID-Technologie ist in Boudry ein mit einem metallorganischen Komplex dotierter Thermoplast. Rund

Bilder: Sumitomo (SHI) Demag

PCB, eine Division der Cicorel Gruppe, hat sich auf die Produktion von Leiterplatten spezialisiert und entwickelt und produziert diese für den Kunden von der Idee bis hin zum serienreifen Produkt. Es gibt im Sortiment Kleinserien ebenso wie Grossserien sowie Standards und Massanfertigungen. Eingesetzt werden die Leiterplatten vielfältig in allen Industriebranchen, von der Medizintechnik über die Kommunikationstechnik, von Uhren bis hin zum Automobilbau und anderen Transportsystemen.

Der speziell entwickelte Demonstrator zeigt, wie flexibel die Geometrien für 3D-MID gestaltet werden können; alle Teilschritte des Prozesses lassen sich zudem mit Hilfe des Testkörpers für jedes Material gezielt prüfen.

40 Kunststofftypen sind mit verschiedenen möglichen Metalldotierungen für das Verfahren der Laserdirektstrukturierung (LDS) vom Patentinhaber, der LPKF Laser & Electronics AG, für das Verfahren freigegeben. Mit dabei sind u. a. PC-ABS, PA oder LCP, mit denen Cicorel entweder bereits arbeitet oder sie für künftige Applikationen testet. Dafür hat

Cicorel legt viel Wert darauf, für seine Entwicklungen bei Bedarf divisionsübergreifend zu arbeiten und Know-how auszutauschen. Auch das aktuelle Entwicklungsprojekt wird von mehreren Technologien geprägt: In Boudry wurde 2011 eine Entwicklergruppe unter der Leitung von Nouhad Bachnak aufgebaut, die die 3D-MID-Technologie in die Praxis umsetzen soll. Für Cicorel ist das Spritzgiessen zwar neu, aber die Umsetzung lohnenswert: «Viele Firmen kennen eine Techno1

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Brettnich, Leiter Technologieentwicklung, Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Schwaig, thomas.brettnich@dpg.com

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Die IntElect 50-80 überzeugt mit ihrer hohen Präzision sowohl in der Produktentwicklung als auch bei der Serienproduktion und deckt alle gängigen Baugrössen für 3D-MID-Elemente ab.

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VERARBEITUNG

Die neue Technologie bietet zahlreiche Ansatzpunkte, Details des Prozesses zu diskutieren (v.l.): Urs Kocher (Mapag), Nouhad Bachnak, Reto Leist (beide Cicorel) und Thomas Brettnich (Sumitomo (SHI) Demag).

Einer der 3D-MID-Schaltungsträger, die bei Cicorel entwickelt und gefertigt werden, im Detail.

das Team von Bachnak einen Demonstrator entwickelt, mit dem alle Prozessschritte ausprobiert werden und mit dem die einzelnen Prozessschritte gezeigt werden.

Nach dem Spritzgiessen wird der Grundkörper bei der Laserdirektstrukturierung mittels IR-Laser bearbeitet. Durch die Einstrahlung wird die Oberfläche aufgeraut, sodass die spätere Metallbeschichtung auf dem Untergrund gut haftet. Zugleich werden die Komplexe aktiviert und das darin enthaltene Metallatom wird dadurch zum Keim für die nachfolgende reduktive Verkupferung. Cicorel nutzt einen LPKF InfrarotLaser, der mit einer Wellenlänge von 1064 nm arbeitet. Der Strahldurchmesser beträgt 80 µm, sodass jede spätere Leiterbahn zwei Mal abgefahren wird, bis die vollständige Breite markiert ist. In Serie schafft die Technologie derzeit 150 µm Leiterbahnbreite bzw. ebenso kleine Zwischenräume. Das Ziel in der 3D-MID-Technologie ist es, die Miniaturisierung zu steigern und noch kleinere Leiterbahnbreiten zu ermöglichen.

Beim Bauteil-Design insgesamt lässt 3DMID mehr Optionen zu als die klassische Leiterplattentechnik, da die Formgebung im Prinzip nur durch die Möglichkeiten der räumlichen Laserführung kleinen Einschränkungen unterliegt. Ein Musterbeispiel dafür ist u. a. die Antennengestaltung in Hörgeräten. Die herkömmliche Antennentechnik lässt sich durch 3D-MID ersetzen und platzsparend als Struktur auf das Gehäuse aufbringen. Nach dem späteren Lackieren ist die Struktur funktionstüchtig, aber nicht mehr von aussen sichtbar.

Als dritter Prozessschritt kommt das Chemical Plating, bei dem in mehreren Etappen

te, denn auf diese ist man bei der Laserstrukturierung angewiesen. «Wir optimieren die Oberflächenqualität über die Spritzbedingungen und stellen die Parameter entsprechend ein,» erklärt Leist. «Was wir einstellen, setzt die Spritzgiessmaschine wiederholgenau um.» Da die Oberfläche das kritische Element ist, werden die Prototypen und Probekörper aus neuen Materialchargen genau untersucht. «Die oberste Schicht eines Bauteils ist später für eine funktionierende Laserbearbeitung und die Metallisierung von entscheidender Bedeutung,» erklärt Bachnak. «Das sind nur etwa 30 bis 40 µm, die aber eine grosse Auswirkung haben.» Cicorel untersucht diese Oberflächenschicht während der Projektentwicklung regelmässig mit Hilfe von Schliffen, um deren Qualität beurteilen zu können.

Die Entwicklung läuft in Boudry ohne Automation ab. Damit bleiben die Geräte und Maschinen hoch flexibel und können schnell auf neue Anforderungen umgestellt werden. Je nach Stückzahl wird eine Automation erst später in der Produktion wirtschaftlich und dementsprechend auch erst dann realisiert. Entwickelt wird in klimatisierten Räumen, allerdings nicht im Reinraum. «Denn vor jeder Laserbestrahlung wird das Bauteil mit Luft vom Staub gereinigt,» erklärt Bachnak. Das Lasersystem selbst ist mit einem kippbaren Drehteller so bestückt, dass für jedes Bauteil die Tellerbewegungen individuell eingestellt werden können.

Die IntElect ist für Bachnak mehr als ein Garant für eine erfolgreiche Entwicklung.

Da die Technik für Cicorel relativ neu ist,

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die Leiterbahn aufgebracht wird. Auf eine Basisschicht aus Kupfer kommt zunächst eine Nickelschicht, dann die finale Goldschicht. Im Anschluss an die fertige Metallisierung kann der Schaltungsträger mit Komponenten versehen und zur kompletten Baugruppe fertig gestellt werden.

Zielstrebige Auswahl der Spritzgiessmaschine «Bei der maschinellen Ausstattung hatten wir von Beginn an die IntElect vorgesehen,» erzählt Bachnak. «Es war klar, dass wir für diese Art von Technologie eine hochpräzise Maschine benötigen und die IntElect erfüllte in dieser Hinsicht alle unsere Anforderungen.» Reto Leist, Leiter der Spritzgiessverarbeitung, hatte bereits Erfahrungen mit der vollelektrischen IntElect selbst.

Das Unternehmen kontaktierte daher umgehend die Mapag Maschinen AG in Bern, welche die Spritzgiessmaschinen der Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH, Schwaig, in der Schweiz vertreibt.

Leist bringt mehr als 15 Jahre Erfahrung im Spritzgiessen von Präzisionsbauteilen ins Team und kennt die hohen Anforderungen, die gerade kleine Bauteile, kleine Strukturen und hohe Oberflächenqualitäten an die Spritzgiessmaschine stellen. «80% aller Applikationen sind klein und die zugehörigen Bauteile aus Kunststoff müssen da mithalten – nicht nur in der Grösse, sondern auch mit einer langfristig stabilen und zuverlässigen Funktionalität bei kleinsten Leiterbahnen», konkretisiert Bachnak.

Wichtig ist die Präzision der IntElect auch für die Oberflächenqualität der Endproduk-

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VERARBEITUNG

Mit Hilfe von Schliffen wird die Oberflächenqualität der Materialien geprüft, da diese auf die spätere Laserstrukturierung grossen Einfluss hat.

gibt es noch keine Produktionslinien und die IntElect im Technikum produziert parallel zu Versuchsreihen und Probeläufen bereits fertig entwickelte Schaltungsträger auf 3D-MID-Basis in Serie. «Was hier stabil läuft, wird später auf unsere Fertigungslinien in China transferiert,» sagt er. Noch ist es aber nicht so weit, da am Standort in China die benötigten IntElect-Maschinen erst installiert werden müssen. «Die dortigen Maschinen laufen zwar teilweise elektrisch, können in der Präzision aber nicht mit der IntElect mithalten. Cicorel wird daher denselben Maschinentyp in China platzieren, sodass ein Wechsel der Produktion mit Hilfe der präzisen Übernahme der Parameter auf die Maschinen zügig und problemlos erledigt werden kann.» Damit gewährleistet Cicorel auch eine gleichbleibend hochwertige Qualität der Produkte.

Zwei Serienprodukte laufen derzeit bereits bei Cicorel, ein drittes wurde im November gestartet. Deren Stückzahlen liegen bei Grössenordnungen zwischen 100 000 und einigen Millionen im Jahr, je nachdem, welche Anwendung damit bedient wird. Zur Serienreife gebracht hat es bereits ein Bauteil für einen Steckverbinder, den Fischer Connectors SA einsetzt. Der Stecker vereint so genannte Signalpins als auch Powerpins.

Fischer konnte dank der besonders kompakten Konstruktion im Vergleich zu einem Standardprodukt mit ebenso vielen Kontakten deutlich kleiner bauen. Im Vergleich zu einem Standardprodukt mit denselben Dimensionen bringt man im neuen Steckverbinder aus der MiniMax-Serie drei Mal mehr Kontaktpins unter. Die endgültige Baugrösse des Steckverbinders hat etwa dieselbe Dimension wie eine PinnwandNadel.

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Möglich macht das eine besondere Formgebung der Pins: Spritzgegossen werden zwei verschiedene kammartige Strukturen, die ineinander geschoben werden. «Dieser konstruktive Kniff bewältigt zwei Aufgaben zugleich», erläutert Bachnak. «Zum Einen geschieht so das eigentliche Fertigen der extrem dünnen Pins aus LCP-Material. Zum Anderen stehen die Pins nach dem Zusammenstecken leicht versetzt, so dass dazwischen der nötige Isolierabstand auf kleinstem Raum realisiert werden kann.» Mit dieser Idee bringt der neue Steckertyp 20 Signalpins und vier Powerpins auf kleinstem Raum unter. Das Bauteil selbst wiegt 0,2 Gramm und wird mit einem 10+10-fach Serienwerkzeug produziert.

Die Werkzeugfertigung erledigt ein Unternehmen in Singapur, das zur Cicor-Gruppe gehört. «Da der Informationsfluss innerhalb des Konzerns stattfindet, ist er sehr intensiv und detailreich und unsere anspruchsvollen Anforderungen werden sehr gut umgesetzt», sagt Bachnak über die Kooperation.

«Bei Anwendungen wie diesem Stecker kommt uns das Maschinenverhalten der IntElect sehr entgegen», äussert sich Reto Leist. «Da die Profile sehr genau und dynamisch gefahren werden können, erzielen wir höchste Präzision. Wichtig ist für uns auch, dass jeder Zyklus absolut reproduzierbar ist, damit die Qualität der Bauteile gleich bleibt.» Jede Maschineneinstellung könne zu 100 Prozent nachvollzogen werden und erleichtere damit die Erstellung eines zuverlässigen Spritzgiessprozesses für jedes Bauteil. «Bei kleinen Bauteilen haben wir beispielsweise oft eine Spritzzeit von nur 0,15 Sekunden, die ohne Abweichungen eingehalten werden müssen, damit kein Ausschuss auftritt.» Mit der IntElect gelingt dieses notwendige Einhalten solch strenger Toleranzgrenzen dank sehr hohen Abtastraten. Leist fertigt mit derselben Maschine auch den 30 Gramm schweren Demonstrator mit einer Spritzzeit von 2,2 Sekunden und einem konstanten Massepolster von 0,22 cm³. Mit Konstellationen wie dieser nutzt er das gesamte Fertigungsspektrum aus, das die Maschine zulässt.

Die Übernahme neuer Parameter in die Maschinensteuerung NC5 wird fehlerfrei umgesetzt und nach einem Werkzeugwech-

Bild: Fischer Connectors

Hochpräzise Kleinstbauteile in Serie

Für das kompakte Design dieses Steckverbinders aus der Minimax-Serie von Fischer Connectors entwickelte Cicorel eine neue spritzgegossene Struktur aus LCP für die Pins und fertigt die Leiterbahnen mittels 3D-MID.

sel läuft ein bereits zuvor festgelegter Prozessablauf in kürzester Zeit wieder routinemässig weiter.

Ein weiteres Serienprodukt wird Kartenlesegeräte schützen, damit der unberechtigte Zugriff auf Kundendaten umfassender unterbunden werden kann. Die Schutzkappe ersetzt platzsparend eine Konstruktion aus mehreren übereinander montierten Leiterplatten. Auch das dritte Produkt dient der Sicherheitstechnik und wird im Sinne des Personenschutzes Fehlfunktionen in Anlagentechnik detektieren. Derzeit betreut Bachnak zudem rund zehn Entwicklungsprojekte.

Für Cicorel hat sich die sehr direkte Entscheidung für die IntElect gelohnt, sind sich Bachnak und Leist sicher. Mit der Möglichkeit, in Boudry entwickelte Produktionen eins zu eins auf zusätzlich Maschinen des gleichen Typs transferieren zu können, stehen dem Unternehmen alle Türen offen, die neu implementierte 3D MID-Technologie umfassend aufzubauen und weltweit einem anspruchsvollen Kundenkreis anbieten zu können.

Kontakt Cicorel SA, Route de l’Europe 8 CH-2017 Boudry Telefon +41 (0)32 843 05 00 info-3dmid@cicor.ch www.cicor.com Mapag Maschinen AG Weissensteinstrasse 2B CH-3000 Bern 5 Telefon +41 (0)31 380 86 00 info@mapag.ch www.mapag.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

VERARBEITUNG

Raumtemperatur vernetzende Schaumdichtungen

Silikondichtungen mit Energiespareffekt Die Anforderungen aus der Industrie, vorwiegend aus den Bereichen Automobilbau, Elektronik und Beleuchtung, für das Abdichten von Bauteilen mit Schaumdichtungen nehmen stetig zu, vor allem bei Bauteilen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Insbesondere in Temperaturbereichen von über 100 Grad Celsius gewinnen Silikondichtungen unter Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften in der Kunststoff und Metall verarbeitenden Industrie immer mehr an Bedeutung.

Florian Kampf1 Um die gestiegenen Anforderungen insbesondere in hohen Temperaturbereichen erfüllen zu können, hat Sonderhoff zwei neue Typen von additionsvernetzenden Silikonschaumdichtungen, Fermasil 91 und Fermasil 93, serienreif entwickelt, die höchsten Dichtigkeitsanforderungen der Industrie genügen. Das Neue an der Produktentwicklung ist, dass die Silikonschaumdichtungen in relativ kurzer Zeit unter Raumtemperatur aushärten. Sie sind bei Raumtemperatur bereits nach 10 bis 12 Minuten klebfrei. Der grosse Vorteil für die Anwender: Raumtemperatur vernetzende (RTV) Silikonschaumdichtungen von Sonderhoff Chemicals benötigen keinen Temperofen für die Aushärtung des Dichtungsmaterials.

Temperöfen werden überflüssig Herkömmliche 2-Komponenten Silikonsysteme, die nicht bei Raumtemperatur ausreagieren, müssen in einem Temperierungsprozess nachbehandelt werden, damit sie in einer akzeptablen Zeit ausgehärtet sind und einen guten Druckverformungsrest (DVR) aufweisen. Diese Silikondichtungen werden in der Regel in einem ersten Schritt für einige Minuten bei ca. 70 °C und danach in der gleichen Zeit noch einmal bei ca. 130 °C getempert. Neben den Energiekosten ist die Ausreaktion einer Silikondichtung im Temperofen aber zusätzliche Wartezeit, welche nicht nur einen auf Effi 1 Florian Kampf, Teamleiter Marketing / PR, Sonderhoff Holding GmbH, Köln, f.kampf@sonderhoff.com

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zienz ausgerichteten Gesamtprozess stört, sondern ausserdem weiteres Geld kostet.

Vor allem aber ist ein Temperierungsprozess immer mit Anschaffungskosten für einen Ofen verbunden. Bei grossen Bauteilen ist der Prozess ausserdem platz- und damit erneut kostenintensiv. Sonderhoff hat mit seinen Raumtemperatur vernetzenden Silikonschaumdichtungen eine Energie sparende Lösung gefunden, die einen Temperofen überflüssig machen. Vorteil für den Kunden: es fallen keine Investitionskosten für einen Temperofen an. Selbst wenn der Kunde bereits einen Ofen hat, sind die neuen Silikondichtungen für ihn interessant, denn sie helfen Energiekosten und zusätzliche Fertigungsschritte einzusparen. Dadurch wird die Produktion effizienter.

Das Silikonschaumsystem Fermasil 91 mit einer niedrigen Viskosität von bis zu 25 000 mPa·s ist für Nutanwendungen entwickelt worden und das thixotrope System Fermasil 93 mit einer Viskosität von 80 bis zu 130 000 mPa·s für Anwendungen bei ebenen oder geneigten Flächen. Der Applikationsprozess erfolgt mit massgeschneiderten 2-Komponenten Niederdruck Misch- und Dosieranlagen von Sonderhoff Engineering.

Eigenschaften bleiben erhalten Die Silikonschaumdichtungen von Sonderhoff können bei Temperaturen von - 50 bis + 180 °C, kurzzeitig sogar bis + 350 °C, eingesetzt werden. Die mechanischen und chemischen Eigenschaften dieser Dichtungen bleiben auch unter diesen extremen Bedingungen erhalten. Da geschäumte Silikondichtungen über eine geschlossene Zellstruktur verfügen nehmen sie selbst

Die neuen Silikonschaumdichtungen genügen höchsten Dichtigkeitsanforderungen und sind bei Raumtemperatur bereits nach 10 bis 12 Minuten klebfrei.

im unverpressten Zustand nur geringe Mengen Wasser auf. Sie sind hydrolysestabil und damit uneingeschränkt tropenund feuchtraumtauglich, wie auch UVstabil für Anwendungen mit direktem Sonneneinfall.

Bei Bauteilen, die auch im eingebauten Zustand unterschiedlich häufig geöffnet und wieder verschlossen werden müssen, ist der Druckverformungsrest – das Mass für die Rückstellfähigkeit der Schaumdichtung nach Kompression – ein entscheidendes Kriterium. Die Dichtigkeit des Bauteils, die durch Kompression der Dichtung erreicht wird, darf durch ein wiederholtes Öffnen und Schliessen nicht leiden. Die mechanischen Werte wie beispielsweise das gute Rückstellverhalten der Silikonschaumsysteme von Sonderhoff bleiben auch nach Jahren im Dauereinsatz erhalten.

Der DVR ist bei den neuen Silikondichtungen sehr gering. Fermasil 93 hat einen DVR von < 15 % und bei Fermasil 91 liegt er sogar bei < 10 %. Beide DVR-Werte sind unter den Bedingungen einer Prüfdauer 3/2013

KUNSTSTOFF XTRA

VERARBEITUNG

Produktinnovationen werden Abdichtungsanforderungen gerecht

Bilder: Sonderhof f

Sonderhoff hat sich zum Ziel gesetzt, die Entwicklungstrends in den unterschiedlichen Abnehmerbranchen seiner Kunden ständig zu analysieren und das daraus gewonnene Wissen in Produktinnovationen umzusetzen, die den steigenden Abdichtungsanforderungen Rechnung tragen.

Die unter Raumtemperatur ausreagierenden Silikonschaumdichtungen Fermasil 91 und Fermasil 93 sind dafür ein gutes Beispiel.

Denn auch bei den Industriekunden von Sonderhoff sind steigende Energiekosten ein drängendes Thema. Mit den Energie und Kosten einsparenden Silikonschaumdichtungen trägt Sonderhoff seinen Teil dazu bei.

Kontakt Sonderhoff Holding GmbH Richard-Byrd-Strasse 24 D-50829 Köln Telefon +49 (0)221 95 685-0 info@sonderhoff.com www.sonderhoff.com

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CNC | ROBOT | ROBOMACHINE

Das thixotrope System Fermasil 93 eignet sich gut für Bauteile mit ebenen oder geneigten Flächen.

von 22 Stunden, 30 % Kompression und bei 130 °C getestet worden. Auch bei wiederholter Kompression und bei einer Temperatur von bis zu 180 °C bleibt die für die Dichtwirkung nötige Kompressibilität der Silikonschaumdichtungen von Sonderhoff erhalten und die Kundenbauteile sind auch noch nach Jahren dicht.

Der Druckverformungsrest ist auch ohne Tempern so gut, dass das Bauteil, ausgestattet mit den neuen Silikondichtungen Fermasil 93 oder Fermasil 91, eine ATEX Systemprüfung (Bauteilprüfung zusammen mit der Dichtung) besteht. In der EU regelt und kontrolliert die ATEX-Norm 94/9/EG («Atmosphère Explosible») den einwandfreien Gebrauch und Einsatz von Geräten in potenziell explosiver Umgebung, welche in Untertagebetrieben oder sonstigen explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Bei einer Geräteverwendung in derart sensiblen Umgebungen gelten die entsprechend hohen Anforderungen auch für die verwendeten Dichtungen. Die strengen Prüfbedingungen umfassen Temperaturtests im Bereich von - 50 °C bis + 90 °C mit anschliessenden Dichtigkeitsprüfungen gegenüber Fremdkörpern und Wasser nach allerhöchsten Kriterien, welche mit der sehr hohen IP66 Schutzklasse («Ingress Protection») vergleichbar sind.

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KUNSTSTOFF XTRA

VERARBEITUNG

«Serientauglicher Faserverbund-Leichtbau» gegründet

Leichtbauprojekt geht in die Offensive

Bild: Georg Kaufmann Tech Center

Mit dem Ziel, das kombinierte Umformen und Hinterspritzen von Organoblechen für die Herstellung von Faserverbund-Leichtbauteilen mit thermoplastischer Matrix zur Serienreife weiter zu entwickeln, hat die Georg Kaufmann Tech-Center AG (GK-Tech-Center), Busslingen, das LIPA-Projekt ins Leben gerufen. LIPA steht für «Lightweight Integrated Process Application», was zugleich das vorrangige Ziel des Projekts beschreibt.

Um das kombinierte Umformen und Hinterspritzen von Organoblechen für die Herstellung von Faserverbund-Leichtbauteilen mit thermoplastischer Matrix weiter zu entwickeln, haben die LIPA-Projektpartner eine speziell konzipierte, flexible Fertigungszelle errichtet.

LIPA hat zum Ziel, den Fertigungsprozess unter Berücksichtigung bauteilspezifischer wie verfahrenstechnischer Kriterien grossserientauglich zu entwickeln und zu validieren. Ausschlaggebend sind in diesem Zusammenhang unter anderem die Integration der verschiedenen Teilprozesse sowie die vollständige Prozesskontrolle und Prozessüberwachung. Wegen der damit verbundenen komplexen Zusammenhänge und Abhängigkeiten besteht nach wie vor sehr grosser Entwicklungsbedarf, den ein einzelnes Unternehmen meist nicht allein bewältigen kann. Erfolg verspricht hingegen die ganzheitliche Betrachtung der Prozesse im Rahmen einer interdisziplinären Zusammenarbeit.

Um die erforderlichen Rahmenbedingungen für grundlegende Untersuchungen, Testreihen und für Bauteilentwicklungen zur Verfügung zu stellen, hat die GK-Tech12

Center AG gemeinsam mit den Kooperationspartnern ASE Industrieautomation GmbH, Näfels, Kistler Instrumente AG, Winterthur, Krelus AG, Oberentfelden, sowie Quadrant Plastic Composites AG, Lenzburg, in Busslingen eine speziell konzipierte, flexible Fertigungszelle errichtet.

Zur Kernausstattung der Fertigungszelle gehören neben einer Spritzgiessmaschine mit grösseren Aufspannplatten (1920 x 1980 mm) und einer Schliesskraft von 4200 kN, eine Infrarot-Heizstation (Heizfeld 1500 x 1250 mm) sowie ein 6-Achsroboter mit einem Traggewicht bis 90 kg. Abhängig vom jeweiligen Entwicklungsprojekt lässt sich die Fertigungszelle beliebig modifizieren und erweitern, beispielsweise durch bauteilspezifische Greifersysteme. Zur Ausstattung gehört ferner eine umfangreiche Sensorik für die Erfassung aller relevanten Prozessparameter.

Hintergrund für die Entscheidung, ein unabhängiges Leichtbau-Entwicklungszentrum einzurichten, ist die wachsende Nachfrage nach hochbelastbaren Leichtbauteilen mit thermoplastischer Matrix. Das potenzielle Anwendungsspektrum ist äusserst vielfältig.

Bedarf wird aus nahezu allen Anwenderbranchen gemeldet, allen voran Fahrzeugbau und Transportwesen sowie Luft- und Raumfahrtindustrie. Doch auch Hersteller von Haushalts- und Konsumgütern, Sportartikeln und aus dem Gesundheitswesen sind zunehmend interessiert. Als branchenunabhängige Einrichtung steht das LIPA-Entwicklungszentrum daher interessierten Verarbeitern und Anwendern wie auch Materialherstellern für Versuche (auch mit eigenen Werkzeugen) sowie für Entwicklungsprojekte zur Verfügung.

Leichtbauteile aus thermoplastischen Halbzeugen mit Gewebe- oder Gelegeverstärkungen aus Endlosfasern zeichnen sich durch ihre hohen mechanischen Festigkeiten und ihr gegenüber vergleichbaren Metallbauteilen bis zu 25 % geringeres Gewicht aus. Infrage kommen dabei die unterschiedlichsten Fasermaterialien.

Fertigungsablauf Verkürzt dargestellt sieht der Fertigungsablauf so aus, dass zunächst definiert vorgeheizte und deswegen weiche, instabile Gelege oder Gewebezuschnitte (Organobleche) exakt und reproduzierbar im Werkzeug zu positionieren und zu fi xieren sind.

In Verbindung mit dem Schliessvorgang beginnt das Umformen, wobei es darauf ankommt, dass sich das heisse Organoblech seinerseits definiert und beschädigungsfrei verformt. Am Ende des Umformvorgangs ist das Werkzeug geschlossen und es beginnt ein regulärer Spritzgiessprozess, 3/2013

KUNSTSTOFF XTRA

um etwa Funktions- oder Verstärkungselemente anzuspritzen.

Problematisch ist bislang allerdings die fehlende Grossserientauglichkeit des Fertigungsprozesses. Bei der Verfahrenskombination von Umformen und Spritzgiessen müssen die einzelnen Prozessschritte – in erster Linie Aufheizen, Handling, Umformen, Spritzgiessen – exakt aufeinander abgestimmt sein. Eine Schlüsselrolle nehmen dabei das Werkzeug sowie das Handlingsystem ein. Hier profitieren die Entwicklungspartner von der mehr als 20jährigen Erfahrung von Kaufmann beim Hinterspritzen und Hinterpressen von biegeschlaffen Materialien wie Textilien oder Folien.

Optimale Schnittstellenfestlegung Im Rahmen von Entwicklungspartnerschaften sollen nun branchenunabhängig

VERARBEITUNG

Anwendungsmöglichkeiten unter Berücksichtigung einer materialgerechten Bauteilauslegung untersucht werden. Im Zuge dessen geht es unter anderem darum, eine optimale Schnittstellenabstimmung zu entwickeln, mit der eine entsprechend umfassende Prozesskontrolle und Prozessdokumentation einhergeht. Letzteres ist besonders im Hinblick auf die Serienproduktion von Strukturbauteilen für den Fahrzeugbau von Bedeutung.

Unter der Federführung der GK Tech-Center AG, die zugleich für Prozessentwicklung und Formenbau verantwortlich ist, sind am LIPA-Projekt aktuell Kooperationspartner aus den Bereichen IR-Strahlungstechnik (Krelus AG, Oberentfelden), Automation und Peripherie (ASE Industrieautomation GmbH, Näfels), Prozessüberwachung und Sensortechnologie (Kistler Instrumente AG, Winterthur) sowie Organoblech- und Materialentwicklung (Quadrant Plastic Com-

posites AG, Lenzburg) beteiligt. Unterstützt wird das Projekt ferner von der Krauss Maffei Technologies GmbH, München, der Kuka Roboter GmbH, Augsburg, sowie für Berechnungen und Material- und Bauteiltests vom Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden.

Kontakte Georg Kaufmann Tech-Center AG Rugghölzli 3 CH-5453 Busslingen Telefon +41 (0)56 485 65 60 r.kaufmann@gktool.ch www.gktool.ch www.lipa-series.com www.ase-gmbh.ch www.kistler.com www.krelus.ch www.quadrantplastics.com

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www.kraussmaffei.com

Integration auf höchstem Niveau Die wechselseitige Bedienung von Roboter und Spritzgießmaschine setzt neue Maßstäbe.

Selbsterklärende Bedienung Die innovative Bedienoberfläche VisuX verwaltet alle Steuerbefehle und Prozessdaten auf nur sieben klar gegliederten Funktionsseiten.

Einfache Programmierung ProgTechX – die clevere Befehlsbibliothek mit InlineFormularen – macht den Programmierprozess spielend leicht.

Mensch und Maschine – ein starkes Team Die IR-Baureihe: komplexe Aufgaben, einfache Bedienung

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Engineering Passion

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MASCHINEN/PERIPHERIE

KUNSTSTOFF XTRA

Temperierung und Kühlung einer Gesamtbetrachtung unterziehen

Energiekosten senken, Formteilqualität steigern Es ist leider nach wie vor gängige Praxis, dass Temperierung und Kühlung nicht als ganzheitliche, zusammenhängende Thematik betrachtet und deshalb die Investitionen unabhängig voneinander getätigt werden. Dabei wird übersehen, dass es in der Fertigung auf das perfekte Zusammenspiel zwischen Temperierung und Kühlung ankommt, um die geforderte Formteilqualität zu niedrigsten Kosten zu produzieren.

Die Beschaffung der im Investment kleineren Temperiergeräte als Produktionsmittel obliegt häufig den Verantwortlichen für Produktion und Instandhaltung, während die in Relation dazu teuren Kühlanlagen meist als Gebäudebestandteil betrachtet werden und daher Chefsache sind. Im Zusammenhang mit Neubauten wird ihre Planung daher oft extern vergeben und eher mit der Gebäudeklimatisierung als mit der Spritzgiessfertigung verknüpft.

Bis zu vier Temperiergeräte können so miteinander vernetzt werden, dass ihre Betriebsparameter an einem Gerät eingestellt und überwacht werden.

Um das energetische Potenzial sowohl in den Verarbeitungsprozessen, als auch in den Infrastrukturbereichen des Betriebes auszuschöpfen, ist jedoch eine umfassen-

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Helmut Gries, Geschäftsführer, gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH, Kierspe gries@gwk-kierspe.de

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de Analyse der Energieströme und eine genaue Kenntnis der thermischen Anforderungen und Zusammenhänge im Gesamtprozess erforderlich. Erfolg versprechende Temperier- und Kühlkonzepte setzen daher weit vor der Spezifikation von Leistungsdaten für Temperiergeräte und Kältemaschinen an, und betrachten beide Bereiche niemals isoliert voneinander. Je feiner die in beiden Systemen benötigten Temperaturen, Drücke und Durchflussmengen aufeinander abgestimmt werden, desto besser wird das Temperierergebnis und desto niedriger fallen die Energiekosten aus. Im Umkehrschluss muss sogar davon ausgegangen werden, dass geforderte Formteileigenschaften und angestrebte Zykluszeiten unter Umständen nicht oder erst nach aufwändigen und teuren Nachrüstungen erreicht werden können, wenn keine Abstimmung der Systeme aufeinander erfolgt.

Das Risiko ist besonders gross, wenn aus Gründen einer vermeintlichen Energie- und Kosteneinsparung reine Kühlverfahren eingesetzt werden, welche auf integrierte Heizungen verzichten und daher die aktive Regelung des Parameters Temperatur nicht zulassen.

gerungsfreien Wasserqualität benötigten Chemikalien belasten die Umwelt. Geschlossene Kühlsysteme mit Kreislaufführung reduzieren den Verbrauch von wertvollem Wasser und teuren Chemikalien erheblich. Die Produktion von Ausschuss durch fehlerhafte Temperierung erhöht den Materialverbrauch und geht letztlich zu Lasten der Ölressourcen. Wenn es gelingt, durch geschickte Temperaturführung im Spritzgiesswerkzeug so hochwertige Oberflächen zu erzeugen, dass ein nachträgliches Lackieren überflüssig wird, stellt dies einen positiven Beitrag zur Ökobilanz dar.

Energieeffizienz gesamtheitlich betrachten Heizen und Kühlen ist immer mit dem Einsatz von Energie verbunden, sei es mit elektrischem Strom, Gas oder Öl. Optimiert man ihren Verbrauch, zum Beispiel durch geschickte Lenkung der Energieströme und Nutzung anfallender Abwärme, so reduziert man nicht nur den Energieverbrauch, sondern auch den CO2-Ausstoss. Werden offene Kühlsysteme eingesetzt, so kommt auch die Ressource Wasser ins Spiel. Die zur Einstellung einer korrosions- und abla-

Bilder: gwk

Helmut Gries1

Die kompakte Bauweise des Regelsystems für Durchflussmengen und Rücklauftemperaturen ermöglicht die werkzeugnahe Integration in Spritzgiessmaschinen.

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KUNSTSTOFF XTRA

Mit der mobilen Reinigungsstation können acht Temperierkreisläufe gleichzeitig von Zykluszeit verlängernden Ablagerungen befreit werden.

Gleiches gilt für neue Verfahren wie die dynamische Werkzeugtemperierung mit CO2, bei welcher ein recyceltes Medium verwendet wird, welches im Regelfall als Abfallprodukt von Industrieprozessen ungenutzt als Schadstoff in die Umwelt entsorgt würde.

Der Schlüssel zu einer systematischen Temperierung und Kühlung liegt in der intelligenten Kombination verschiedener Technologien, die auf die herzustellenden Produkte, die zu verarbeitenden Formmassen, die zur Anwendung kommenden Spritzgiessverfahren und die infrastrukturellen und klimatischen Randbedingungen des Fertigungsbetriebes abgestimmt sind.

Man kann dabei zwischen einer «heissen» Seite, wo das Formteil aus der zuerst aufgeschmolzenen und dann auf Entformungstemperatur abgekühlten Formmasse entsteht, und einer «kalten» Seite unterscheiden, wo die im formgebenden Werkzeug aufgenommene Wärmemenge abgeführt wird. Den Anfang bilden immer die thermische Kalkulation des Prozesses und die Auslegung der an der Wärmeübertragung beteiligten Wärmeaustauscher.

Die thermische Werkzeugauslegung sichert hohe Produktivität Wichtige Formteileigenschaften wie die mechanische Festigkeit, die Oberflächengüte, die Masshaltigkeit und der Verzug werden durch die Qualität der Werkzeugtemperie3/2013

MASCHINEN/PERIPHERIE

rung bestimmt. Gleichzeitig ist sie durch den Einfluss auf die erreichbare Kühlzeit ein massgeblicher Faktor für die Zykluszeit und somit für die Wirtschaftlichkeit des Spritzgiessprozesses.

Für die Bestimmung der erreichbaren Kühlzeit ist die höchste am Formteil vorliegende qualitäts- und prozessrelevante Temperatur anzusetzen. In der Praxis ist es leider so, dass selten ein über das gesamte Formteil gleichmässig verteiltes Temperaturprofil vorliegt; ein Zeichen dafür, dass thermodynamische Gesichtspunkte in der konstruktiven Gestaltung der Spritzgiesswerkzeuge nicht ausreichend berücksichtigt wurden. Nur thermisch optimierte Spritzgiesswerkzeuge stellen die wirtschaftliche und reproduzierbare Herstellung von hochwertigen Spritzgiessartikeln sicher. Die dabei entscheidenden Zielgrössen der thermischen Werkzeugauslegung sind die genaue Einhaltung der angestrebten Werkzeugwandtemperatur, ihre gleichmässige Verteilung und die kürzest mögliche Zykluszeit bei Erfüllung aller mechanischen, dimensionalen und optischen Anforderungen an das Formteil.

Dazu ist es notwendig, die Temperierkanäle im Werkzeug entsprechend der thermischen Bedingungen in den einzelnen Formteilsegmenten anzuordnen. Da die meist komplexe Formteilgeometrie und der mechanische Werkzeugaufbau oft eine durch konventionelle Bohrtechnik hergestellte, thermisch günstige Platzierung der Temperierkanäle nicht zulassen, wird die konturfolgende, kavitätsnahe Anordnung der Kanalgeometrie mit Hilfe innovativer Techniken wie der Vakuum-Fügetechnik oder dem generativen Aufbau durch Laseraufschmelzverfahren realisiert. Diese speziellen Fertigungsmethoden erzeugen eine dreidimensionale, gleichmässige Verteilung der Temperierkanäle rund um das Formteil und bilden die Grundlage für ein homogenes Temperaturprofil und eine optimale Prozessqualität bei niedrigerem Energieverbrauch.

Segmentierte, zyklische Temperaturregelung Im nächsten Prozessschritt werden die Temperiergeräte ausgelegt, deren Funktion die exakte Temperaturregelung in allen Bereichen der Spritzgiessform ist. Optimale Temperierresultate werden durch den Einsatz der segmentierten Mehrbereichstemperie-

CO2 als Medium auch für dynamische Temperierprozesse Keramische Hochleistungsheizungen und die Induktion sind praxiserprobte und weiterentwickelte Techniken, die inzwischen in vielen Serienanwendungen zum Einsatz kommen, wo flüssige Medien an ihre technischen und wirtschaftlichen Grenzen stossen. Während die Kühlung mit CO2 hinreichend erprobt und bekannt ist, befindet sich der Einsatz des Mediums für dynamische Temperierprozesse noch in der Markteinführungsphase. Auf einen entsprechenden Druck komprimiert und werkzeugnah aufgeheizt, hat das im Gegensatz zu Wasser und Heissdampf auch bei hohen Temperaturen unkritische, nicht zu Ablagerungen und Korrosion neigende Medium so gute Wärmeübertragungseigenschaften, dass es für eine dynamische Werkzeugtemperierung hervorragend geeignet ist. Der konkurrenzlos hohe Temperaturgradient zwischen heissem und kaltem Medium verspricht kürzest mögliche Zykluszeiten. Auch die positiven Umweltaspekte sind nicht zu vernachlässigen. Das zur Anwendung kommende CO2 ist ein Extrakt aus Nebenprodukten chemischer Prozesse und würde normalerweise direkt an die Umgebung abgegeben.

In einem von Linde, ISK und GWK entwickelten Verfahren wird CO2 für die dynamische Temperierung enger und schwer zugänglicher Werkzeugbereiche und komplexer Geometrien veredelt und wiederverwendet. Hinzu kommt, dass diese Art der Temperierung im Gegensatz zu allen anderen Verfahren keinerlei Anforderungen an die Kühlanlage stellt, weder in Bezug auf Temperaturen, Drücke, Volumenströme, noch an die Wasserqualität. Mit der neuen Technologie ist der Einsatz von wasserfreien Spritzgiesswerkzeugen im Reinraum in greifbare Nähe gerückt.

rung erzielt, deren Grundprinzip darin liegt, den pro Flächenelement unterschiedlichen Wärmeeintrag vom Formteil in das Spritzgiesswerkzeug in der Weise zu berücksichtigen, dass über das gesamte Formteil ein einheitliches Temperaturprofil erzielt wird.

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MASCHINEN/PERIPHERIE

Oberflächenfehler ohne grosse Kühlzeitverlängerung zu vermeiden, wird nach erfolgter Füllung der Kavität zyklusabhängig auf einen Kühlkreis mit niedrigerer Temperatur umgeschaltet.

Hochdynamische Temperierung möglichst werkzeugnah

Die dynamische Formnesttemperierung mit CO2 ermöglicht den Einsatz wasserfreier Werkzeuge für Reinraumanwendungen.

Abhängig vom Formteil, der Formmasse, dem Werkzeugaufbau und den qualitativen Ansprüchen an das Formteil verfügt jeder Temperierkreis als Minimalanforderung über eine individuelle Durchflussmengenregelung, bei komplexeren Anforderungen auch über eine individuelle Temperaturregelung. In Verbindung mit einer direkten Kühlung wird eine optimale Formteilqualität bei kürzest möglicher Zykluszeit und niedrigstem Energieverbrauch erreicht. Speziell konstruierte Mehrkreisgeräte lassen sich mit niedrigem Installationsaufwand platzsparend in Produktionszellen integrieren.

Die wichtigen Temperierparameter werden bei laufender Produktion online überwacht, unzulässige Abweichungen ausserhalb einstellbarer Toleranzen gemeldet und soweit wie möglich nachgeregelt.

Liegen hohe Anforderungen an einen geringen Formteilverzug oder eine besonders hochwertige Anmutung der Oberfläche vor, ist es von Vorteil, mit hohen Werkzeugwandtemperaturen in der Füllphase zu arbeiten. Dafür werden hochdynamische, den zyklischen Temperaturanforderungen angepasste Temperierverfahren eingesetzt, weil hohe Werkzeugwandtemperaturen durch Erhaltung der Schmelzeviskosität die schonende Werkzeugfüllung begünstigen und die Abbildung der Werkzeugkavität deutlich verbessern. Um sichtbare Bindenähte, Glanzunterschiede und andere 16

Zum Erreichen einer möglichst kurzen Zykluszeit und zur Senkung des Energiebedarfs ist es wichtig, die thermisch zu veränderten Massen so gering wie möglich zu halten.

Dies betrifft in erster Linie den dynamischen Werkzeugeinsatz, der vom Stammwerkzeug isoliert werden sollte. Bei der externen Beheizung mit flüssigen Medien sollten die zu heizenden und zu kühlenden Volumina klein gehalten werden. Dazu werden die Ventilgruppen, die die Medienführung im dynamischen Temperierkreis zwischen heiss und kalt umschalten, möglichst werkzeugnah installiert. Energetisch vorteilhaft ist die Einbindung eines hydraulischen Speichers, der die Mischung von heissem und kaltem Medium verhindert.

Optimal ist die Verlagerung der Heizung direkt in das Spritzgiesswerkzeug. Werden zum Beispiel keramische Hochleistungsheizungen wenige Millimeter hinter der Kavität installiert, ist wegen des niedrigen Wärmeleitwiderstandes eine hohe Heizrate bei geringem Energieverbrauch realisierbar. Die maximal möglichen Arbeitstemperaturen liegen weit über dem mit flüssigen Medien erreichbaren Niveau, was zur weiteren Verkürzung der Aufheizzeiten beiträgt. Vorteilhaft sind auch die deutlich niedrigeren Investitions- und Betriebskosten gegenüber anderen Systemen. Die Kühlung erfolgt kavitätsnah durch Wasser und dient gleichzeitig der Isolation des Werkzeugkörpers gegen die Heizung.

Hochleistungseinsätze mit integrierten Keramikheizungen und kavitätsnaher Kühlung ermöglichen neben der Vermeidung sichtbarer Bindenähte auch die Herstellung ultradünnwandiger Formteile mit bisher nicht realisierbaren Fliessweg-Wanddickenverhältnissen genauso wie die wirtschaftliche Herstellung dickwandiger Präzisionsoptiken.

Diskontinuierliche Temperierverfahren erheben ebenfalls den Anspruch, die Fliessfähigkeit der Kunststoffe zu erhöhen, indem

KUNSTSTOFF XTRA

der Volumenstrom des Kühlmediums während der Öffnungs- und Schliesszeiten des Werkzeugs und beim Einspritzen unterbrochen wird. Da solche Systeme ohne elektrische Heizung und ohne eigene Pumpe arbeiten, wird eine nicht unerhebliche Energieeinsparung in Aussicht gestellt.

Abgesehen davon, dass damit keine Werkzeugwandtemperaturen oberhalb der Glasübergangstemperatur bzw. der Kristallitbildungstemperatur erreicht werden können, stimmt diese Aussage nur, wenn die Temperierung isoliert betrachtet wird. Tatsächlich fällt für eine einwandfreie Funktion häufig ein nicht unerheblicher Mehrbedarf an elektrischer Energie in der Kühlanlage an. Werden Impulskühlsysteme an konventionell ausgelegten, auf niedrigsten Energieverbrauch optimierten Kühlanlagen betrieben, so müssen diese in der Regel mit stärkeren Betriebspumpen mit höherer Antriebsleistung nachgerüstet werden, weil für die impulsweise Kühlung höhere Drücke benötigt werden. Da zum Erreichen kurzer Kühlzeiten meist auch mit niedrigeren Wassertemperaturen gearbeitet werden muss, ist auch der Energieverbrauch der Kälteverdichter merkbar höher.

Erst eine auf Geometrie und Rheologie abgestimmte Werkzeugtemperierung ermöglicht die wirtschaftliche Formteilfertigung mit Hochglanzoberflächen ohne sichtbare Bindenähte.

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KUNSTSTOFF XTRA

Hochwertig ausgestattete Mehrkreis-Temperiersysteme überwachen, regeln und dokumentieren wichtige Prozessparameter individuell für jeden Temperierkreis.

Ganzheitliches Energiemanagement Die höchste Energieeffizienz wird nur dann erreicht, wenn Temperierung und Kühlung perfekt aufeinander abgestimmt sind und die Summe ihrer Energieverbräuche am niedrigsten liegt.

Dazu trägt ein effizientes Energiemanagement bei, welches den Heiz- und Kühlbedarf der verschiedenen Verbraucher miteinander verknüpft, indem die als Verluste anfallenden Wärmemengen auf den unterschiedlichen Temperaturniveaus energetisch sinnvoll genutzt werden.

So liefern Hydraulikkühlungen und Drucklufterzeuger genügend Abwärme zum Nulltarif, womit Spritzgiesswerkzeuge vorgewärmt, Niedrigtemperaturheizungen betrieben, Brauchwasser und Trockenluft aufgewärmt werden können. Gleichzeitig minimieren auf die jeweiligen Prozessanforderungen und Umgebungsbedingungen reagierende Anlagenkomponenten wie drehzahlgeregelte Kompressoren, Pumpenantriebe und Lüfter, elektronische Expansionsventile für die gleitende Regelung der Kondensationstemperatur und Freikühler mit adiabater Kühlung den Energieverbrauch der zentralen Kühlanlage.

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Unabhängig von der gewählten Systemlösung spielt ein weiterer, häufig vernachlässigter Faktor eine wichtige Rolle in der Energiebilanz. Auch wenn bereits in vorangegangenen Veröffentlichungen immer wieder darauf hingewiesen wurde, ist eine unzureichende Wasserqualität leider nach wie vor ein in der Praxis weit verbreitetes, Produktivität und Formteilqualität beeinflussendes Problem, welches sich besonders mit steigender Werkzeugwandtemperatur negativ bemerkbar macht. Im Wasser gelöste Mineralien fallen als Feststoffe an den Wärme übertragenden Flächen aus, behindern den Wärmeübergang und sorgen für heisse Formteilbereiche und lange Zykluszeiten. Sauerstoff und Kohlensäure werden frei und verursachen Korrosionsprozesse, die zu weiteren Prozessstörungen führen.

Erhöhter Wartungsbedarf, instabile Prozesse und Ausfallzeiten führen zu hohen Kosten, die nur durch eine konsequente Wasserpflege mit kontinuierlicher Überwachung, Reinigung und Konditionierung verhindert werden können. Mühsam erzielte Optimierungsresultate können in kürzester Zeit wieder zunichte gemacht werden, wenn der Wasserqualität nicht die notwendige Beachtung geschenkt wird. Grundsätzlich gilt: Je höher die Wassertemperatur, desto schneller laufen Korrosionsund Ablagerungsprozesse ab. Kühlzeitverlängerungen bis zu 60 % und Betriebskostensteigerungen von mehr als 30 % gegenüber dem Neuzustand der Produktionsmittel sind keine Seltenheit. Der durch unnötig lange Zykluszeiten und vermeidbaren Ausschuss jährlich verursachte Verlust in der deutschen Spritzgiessindustrie wird auf mehr als 2 Milliarden Euro geschätzt!

Dauerhaft hohe Produktivität durch regelmässige Wartung Selbst ursprünglich saubere Systeme werden beim Werkzeugwechsel häufig wieder verschmutzt. Zur Vorbeugung sollten alle Temperierkanäle vor dem Einlagern der Werkzeuge, oder noch besser, wenn es die betriebliche Organisation erlaubt, vor dem Aufspannen gereinigt werden. Moderne Reinigungsgeräte können dazu einen effektiven Beitrag leisten, denn sie steuern den Reinigungsablauf weitgehend automatisch und entlasten so das Instandhaltungsper-

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MASCHINEN/PERIPHERIE

geräte unter permanenter Dauerbelastung bis zu deren Ausfall betreiben. Dies ist schon alleine deshalb nicht zu verantworten, weil der thermische Wirkungsgrad bereits lange vor dem Ausfall drastisch abnimmt, was zur Verlängerung der Kühlzeit und zur Verschlechterung der Formteilqualität führt.

Fazit

Integrierte Pufferspeicher erhöhen die Energieeffizienz einer zyklischen Werkzeug temperierung, indem sie die Vermischung von kaltem und heissem Temperiermedium verhindern.

sonal. Je länger allerdings mit der Reinigung gewartet wird, desto aufwändiger kann es werden, stark inkrustierte Ablagerungen zu entfernen. Unter Umständen muss in besonders hartnäckigen Fällen auf zusätzliche mechanische Reinigungsmethoden zurückgegriffen werden. Bei regelmässiger Anwendung wird jedoch mit der chemischen Reinigung im Durchflussprinzip und anschliessender Neutralisation der Oberflächen ein gutes und dauerhaftes Reinigungs-

ergebnis erzielt. Die richtige Planung und Durchführung der Instandhaltung hat grundsätzlich einen nicht zu unterschätzenden Einfluss auf die Produktivität. Defekte Bauteile oder gar komplett ausgefallene Anlagen reduzieren die Verfügbarkeit und führen zu eingeschränkter Lieferfähigkeit. In der Praxis ist leider immer wieder festzustellen, dass viele Verarbeiter die Wartung ihrer peripheren Produktionsmittel vernachlässigen, und Kühlanlagen und Temperier-

Temperierung und Kühlung haben einen hohen Einfluss auf die Qualität und die Wirtschaftlichkeit der Produktion. Richtige, auf die Verarbeitungsprozesse abgestimmte Gesamtsysteme tragen dazu bei, hochwertige Produkte mit hoher Reproduzierbarkeit innerhalb kontrollierter Prozessfenster mit niedrigst möglichen Energiekosten herzustellen. Bei allen Megatrends innerhalb der Kunststoff verarbeitenden Industrie – sei es beim Leichtbau, bei alternativen Antriebskonzepten, umweltverträglichen Energien und optischen Anwendungen – hängt der wirtschaftliche Erfolg in hohem Masse von der Entwicklung produktionssicherer und energieeffizienter Lösungen für die Werkzeugtemperierung ab. Intelligente, hochdynamische Konzepte für die zyklische Formnesttemperierung, im Verbund mit energieoptimierten Kühlsystemen betrieben, werden hierbei eine Schlüsselrolle spielen. Wer im globalen Wettbewerb eine führende Position einnehmen will, muss sich also zwangsläufig mit thermischen Fragestellungen befassen.

Kontakte gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH Friedrich-Ebert-Strasse 306-314 D-58566 Kierspe Telefon +49 (0)2359 6650 info@gwk.com, www.gwk.com Vertretung in der Schweiz: Ingenieurbureau Dr. Brehm AG Lettenstrasse 2/4, CH-6343 Rotkreuz Telefon +41 (0)41 790 41 64 info@brehm.ch, www.brehm.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

AUS DER PRAXIS

Materialhandling: Folge 3

Grosse Vielfalt an Dosierorganen (1) Die grosse Palette an verschiedenen Dosierorganen mag erstaunen. Der Grund liegt darin, dass abhängig von dem Material, dem Dosierprinzip und dem erforderlichen Durchsatz das geeignete Dosierorgan ausgewählt werden muss.

Welches Dosierorgan für welche Aufgabe geeignet ist, hängt vom zu dosierenden Material, dessen Schüttgutspezifikation sowie vom Dosierprinzip (volumetrisch oder gravimetrisch) ab. Ausschlaggebend sind ferner die benötigten Dosiermengen pro Zyklus beziehungsweise je Zeiteinheit (Massestrom). Auch die Dosierumgebung, etwa Erschütterungen oder Reinraumbedingungen, spielt eine Rolle.

Die beim Spritzgiessen gebräuchlichsten Dosierorgane sind • Dosier-Schnecke • Dosier-Konus • Dosier-Schieber • Dosier-Scheibe • Zellenrad-, Dosier-Rad oder Dosier-Walze

Schnecken-Dosierungen tragen das Material kontinuierlich aus. Sie eignen sich für volumetrische und gravimetrische Dosiersysteme sowie für kleinste bis grösste Dosiermengen. Passend zu den verschiedensten Schüttgütern gibt es diese universellen Dosierorgane in zahlreichen Ausführungen.

Zur Verarbeitung von nicht frei fliessenden Schüttgütern sind Zuführhilfen erforderlich.

Für Schüttgüter mit sehr niedrigem Schmelzpunkt sind Schneckendosierer allerdings nur bedingt geeignet, da beim Austragen des Materials zwischen Schnecke und Hüllrohr Friktionswärme entstehen kann. Von Vorteil ist, dass ein synchroner Betrieb ohne Nachmischung möglich ist.

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Die Dosiermenge wird von Konusquerschnitt, Hubhöhe und Öffnungsdauer bestimmt. Aufgrund der vertikalen Arbeitsweise des Kolbens eignen sich Konus-Dosierer für leicht bis schwer fliessende oder Brücken bildende Schüttgüter. Bei nicht frei fliessenden Schüttgütern sind auch hier Zuführhilfen erforderlich. Eingesetzt werden diese Systeme vorwiegend bei gravimetrischen Chargen-Dosiersystemen für kleinste bis grösste Dosiermengen. Da sich dieses Dosierprinzip nicht für die Synchrondosierung eignet, ist ein Mischer erforderlich.

In der nächsten Folge erklärt Mo die Arbeitsweise der anderen Dosierorgane.

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Schematische Darstellung von Dosier-Schnecke (links) und Dosier-Konus (Mitte geschlossen und rechts geöffnet).

Bei Schneckendosierern wird das Material aktiv mit einer Förder-Spindel (Schnecke) dosiert und zugleich zum Auslass gefördert.

Die Schnecke ist dabei von einem Hüllrohr umschlossen. Ausschlaggebend für die Dosiermenge sind der Schneckendurchmesser, die Steigung der Schnecke und die Drehzahl. Um zu vermeiden, dass Material unkontrolliert nachfliesst, arbeiten Schneckendosierer vielfach nach schräg oben.

Diese Anordnung erleichtert zudem die Reinigung.

Konus-Dosierer eines gravimetrischen Chargen-Dosiersystems.

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Dosier-Schnecken im Synchron-Dosiersystem.

Bei der Konus-Dosierung fliesst das Material hingegen passiv aus dem Vorratsbehälter. Zusammen mit dem Zylinder bildet der Konus hierfür ein Ventil, das den Materialfluss freigibt oder stoppt. Der Materialaustrag kann sowohl kontinuierlich als auch oder pulsierend erfolgen.

In der Reihe Mo’s Corner bisher erschienen sind: • Dosieren beim Spritzgiessen, KX 1-2/2013 • Volumetrisch versus gravimetrisch, KX 1-2/2013

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KUNSTSTOFF XTRA

WERKSTOFFE

SMC/BMC

Bewährtes Material für neue Problemlösungen

Peter Stachel1

Bild: Lorenz Kunststof f technik GmbH

SMC/BMC sind Vielstoffverbunde auf Basis Polyesterharz, Glasfasern, mineralischer Füllstoffe und Additiven. Die Rezepturen sind leicht an Kundenwünsche anzupassen, wodurch eine starke Spezialisierung und spezielle Nischenmärkte entstanden sind.

Der mineralische Anteil ist oft sehr hoch, inklusive Glasfasern kann der mineralische Anteil bis auf über 80 % ansteigen. Dadurch wird eine starke Entkoppelung von rohölabhängigen Rohstoffen erzeugt, man könnte

Mit SMC/BMC lassen sich komplexe Formteile mit höchster, werkzeugfallender Präzision herstellen.

es handelt sich also um eine ausgesprochen spezialisierungsfreudige und flexible Umgebung.

Zu den hervorstechenden Materialeigenschaften zählt eine exzellente werkzeugfallende Massgenauigkeit. Kein anderes bekanntes Material kommt auch nur in die Nähe der erreichbaren Net-shape Qualität, Wärmeausdehnung wie Stahl, elektrisch isolierend aber auch leitfähige Einstellungen sind möglich. Statische wie auch zyklische Festigkeiten und Schlagzähigkeit lassen sich besonders bei SMC sehr hoch einstellen.

In Verbindung mit einem Freibewitterungsverhalten, ähnlich wie auch Granit, ist SMC besonders attraktiv für Anwendungen im öffentlichen Raum. Durch das Polyesterharz und den hohen Mineralstoffanteil ist die Temperaturbeständigkeit sehr hoch, es schmilzt nicht, kann «nicht-brennbar» eingestellt werden, was es besonders für den Bau und im öffentlichen Transport sehr attraktiv macht. Alles in allem ein ausgesprochenes «Problemlösermaterial».

Wirtschaftlichkeit also SMC/BMC auch als polymergebundenes Mineral bezeichnen. BMC sind hochspezialisierte Formmassen für die Spritzgussverarbeitung, SMC wird auf hydraulischen Pressen verarbeitet. Eine Ähnlichkeit mit Blechumformung ist vorhanden, aber mit weitaus höheren Umformgraden.

Die europäische SMC/BMC-Industrie ist ausgesprochen mittelständisch geprägt.

Grosse Global Players sind nicht vorhanden,

1 Peter Stachel, Leiter des Arbeitskreises SMC/BMC bei der AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V., Frankfurt

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Die weitgehende Entkoppelung vom Rohölpreis und den Preissprüngen global gehandelter Rohstoffe führen zu sehr guter Preisstabilität, die Preiserhöhungen der letzten 10 Jahre waren immer unterhalb der deutschen Inflationsrate. Die Herstellung und Verarbeitung sind nicht sehr kapitalintensiv, wichtigster Kostenblock sind Rohstoffkosten, wobei diese langjährig auf sehr günstigem Niveau sind. Da bei der Verarbeitung Wärme zugeführt werden muss, sind die Taktzeiten im Minutenbereich und nicht im Sekundenbereich, also eine Prozesstechnik für mittlere Serien unterhalb 100 000 Stück/Jahr, in speziellen Fällen sind aber

Bild: w w w.media.daimler.com

Aus SMC (Sheet Moulding Compound) und BMC (Bulk Moulding Compound) hergestellte Bauteile gibt es seit 50 Jahren im industriellen Einsatz. Im Jahr 2011 wurden in Europa fast 270 Tausend Tonnen Material produziert.

Dieses Segment macht in etwa ein Viertel der gesamten Menge glasfaserverstärkter Kunststoffe aus. Damit übersteigt allein die SMC-/BMC-Produktionsmenge z. B. die derzeitige Herstellung von Bauteilen aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen um ca. den Faktor 10.

Heckdeckel mit Stahlblech ebenbürtiger Oberflächenqualität.

auch sehr hohe Stückzahlen bekannt. Der ganz grosse Vorteil ist die exzellente Formbarkeit, SMC/BMC füllen Formen in einem 3D-Fliessprozess. Damit lassen sich komplexe Formteile mit höchster, werkzeugfallender Präzision herstellen. Daraus ergibt sich ein interessanter Kostenaspekt: ein Werkzeug – ein Presshub – ein Formteil, es müssen also nicht wie bei der Blechumformung mehrere Umformstufen durchlaufen werden. Der ideale Stückzahlbereich für SMC ist 10 000 bis 80 000 Stück pro Jahr, für BMC gilt eine deutlich höhere Obergrenze.

Anwendungen SMC Die ersten Anwendungen in Europa waren Kabelverteilerschränke für Niederspannungsverteilung der EVUs. Am Strassenrand, jeglicher Witterung und sonstigen Einflüssen im öffentlichen Raum ausgesetzt, haben heute mehr als 50 Jahre Erfahrung gezeigt: SMC im Aussenbereich ist ganz ohne Lackierung extrem beständig, die Oberfläche zeigt Schmutzablagerungen, unter Umständen Algen und Moosbewuchs, die Schönheit mag leiden, aber die Funktion ist auch nach 50 Jahren noch garantiert.

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KUNSTSTOFF XTRA

Bild: Tetra-Dur Kunststoff Produktion GmbH

Scheinwerferreflektor aus BMC.

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Baufahrzeuge sind wie LKW bei jeder Witterung und auf schlechten Wegen unterwegs, allen diesen Anwendungen ist neben der Witterungsbeständigkeit und mechanischer Belastbarkeit gemeinsam, dass die Teile relativ gross sind. Ein LKW Dach oder die Bodenplatte einer Traktorkabine sind Teile, die mehrere Quadratmeter gross sind und mehr als 60 kg auf die Waage bringen.

Kann man solche Teile in einem Werkzeug, in einem Presshub fertigen, dann ist leicht einzusehen, dass bei den typischen Stückzahlen von 5000 bis 50 000 pro Jahr eine hervorragende Wirtschaftlichkeit gegeben ist.

Im Bereich PKW werden spezielle Formmassen für Karosserieteile eingesetzt (im Beispiel ein PKW Heckdeckel), bedingt durch die Nullschwindung und geringe Wärmeausdehnung kann eine Oberflächenqualität wie bei Stahlblech erreicht werden und auch hier gilt: eine Form – ein Presshub – ein Formteil, der spezifische Vorteil für Serien zwischen 5000 und 80 000 Teile im Jahr. Durch die niedrige Dichte kann gegenüber Stahlblech ca. 25 % Gewicht gespart werden, das ist ein mit Aluminium vergleichbarer Wert der Gewichtsreduktion.

Anwendungen BMC Traditioneller Markt im Elektrobereich für BMC sind Schalterteile für Nieder- und Mittelspannungsgeräte, immer dann, wenn die Anforderungen betreffend Schaltleistung und Flammbeständigkeit hoch sind.

Für den Automobileinsatz haben sich aber in den letzten Jahren einige ausgesprochen hochspezialisierte BMC-Anwendungen herauskristallisiert.

Heute werden mehr als 95 % aller Scheinwerferreflektoren aus BMC gefertigt, Werkzeugfallend höchste Oberflächenqualität und geringste Massabweichungen für extreme optische Güte des Reflektorspiegels.

Möglich wird das durch: Nullschwindung, geringer Wärmeausdehnungskoeffizient, hohe Temperaturbeständigkeit (200 °C), komplexe Formgebung und geringer Preis auch weil der Mineralanteil über 80 % ist.

Eine andere Anwendung, die extrem spezialisiert ist, sind Vergasergehäuse. Hier kommt zu den Massanforderungen (Werkzeugfallend h6) auch noch Medienbelastung durch Kraftstoffe inklusive Biokraftstoffe.

Bild: Lorenz Kunststof f technik GmbH

Wer den Verlust an Schönheit nicht tolerieren mag muss Make-up auflegen. Eine einmalige Einschichtlackierung genügt, im Gegensatz zu anderen Make-ups, für immer.

Die Anwendungen im Elektrobereich waren in Europa die Geburtsstunde für SMC/BMC, damals als Keramikersatz, heute immer noch im Aussenbereich und bei Schaltern, immer dann, wenn hohe Schaltleistungen gefordert sind.

Im Baubereich ist die Witterungsbeständigkeit ebenfalls ein gutes Argument für den Einsatz von SMC, als Kabelschacht, Schachtabdeckung, z.T. auch als verlorene Schalung mit präziser und glatter Innenseite. Im Kontakt mit Erdreich, Wasser und Nagetieren macht der Werkstoff eine sehr gute Figur, der Metallklau interessiert sich nicht dafür, da Metallpreise höher sind.

Im Bahnbereich sind glatte, formschöne, grosse Teile gefragt, die aber hohen Anforderungen betreffend Vandalenbeständigkeit und Flammbeständigkeit erfüllen müssen.

Als Kunststoff mit 70 bis 80 % Mineralanteil ist es relativ einfach, selbst hohen Flammschutzbestimmungen gerecht zu werden mit hohen Sicherheitsreserven: schmilzt nicht, tropft nicht, keine toxischen Brandgase und brennt nicht; wenn dennoch etwas brennt (in der U-Bahn, im Tunnel) dann lasst dicke SMC-Teile um mich sein.

An LKW sind Kabinen, Verkleidungsteile und Aeropakete aus SMC nicht mehr wegzudenken. Steinschlag auf Schlechtwegstrecken spielt keine Rolle, hohe Schlagzähigkeit in Verbindung mit inhärenter Korrosionsbeständigkeit sorgen für gutes Aussehen auch bei hoher Laufleistung und überlagerten zyklischen Belastungen insbesondere in Ländern mit schlechtem oder unbefestigtem Strassenzustand. Landwirtschafts- und

WERKSTOFFE

SMC im Aussenbereich: Kabelverteilschränke.

Faserverbundwerkstoffe generell und auch SMC/BMC sind sehr komplexe Vielstoffgemische, die durch die Richtungsabhängigkeit der Faser nicht einfacher werden. Die Konstruktion, der Formenbau und die Verarbeitung solch komplexer Werkstoffe stecken voller Tücken und Fallstricke. Die wenigsten Ingenieure und Entwickler hatten im Rahmen ihrer Berufsausbildung Kontakt und Erfahrungsaustausch mit SMC/BMC, Enttäuschungen können da schnell die Lust am Entwickeln verderben. Die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. (www.avk-tv.de) hat deshalb ein SMC/ BMC-Seminar zur beruflichen Weiterbildung zusammengestellt, es werden fundierte Lehrinhalte gegeben zu: Materialgrundlagen, Verarbeitungstechnik, Konstruktionsrichtlinien, Formengestaltung und Anwendungen, in Verbindung mit praktischer Demonstration zu SMC/BMC Herstellung und Verarbeitung. Die Trainer sind erfahrene Fachleute aus der Industriepraxis und Mitglied des Arbeitskreises SMC/BMC der AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe.

Kontakt AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. Am Hauptbahnhof 10 D-60329 Frankfurt am Main Telefon +49 (0)69 27 10 77-0 info@avk-tv.de www.avk-tv.de

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KUNSTSTOFF XTRA

WERKSTOFFE

Herstellung von Composite-Bauteilen im Automotive-Bereich

Hochwertige Qualität bei minimiertem Gewicht Das Anwendungsfeld von Faserverbundwerkstoffen (Composites) beginnt oftmals dort, wo das Eigenschaftsprofil üblicherweise verwendeter Materialien die Anforderungen nicht mehr erfüllt. Bei der Herstellung von AutomobilLadeböden treffen die spezifischen Eigenschaften von Leichtbau-Composites mit Polyurethan-Matrix genau ins Schwarze: komplexe Geometrien mit hoher Festigkeit und geringem Bauteilgewicht.

Bild: Hennecke

Effizienter Produktionsprozess mit PUR-CSM

Hochwertiger Kofferraumladeboden mit minimiertem Bauteilverzug und geringem Gewicht.

Ein oft genutzter Anwendungsfall im Bereich von Composites ist der dreischichtige Sandwichaufbau, welcher seinen Einsatz vorzugsweise im automobilen Leichtbau findet, wo ebene und schalenförmige Platten hohen Biegebeanspruchungen widerstehen müssen. Hierbei besteht die obere und untere Deckschicht aus einem Faserverbundwerkstoff, der für die Biegefestigkeit des Verbundes verantwortlich ist und den dabei auftretenden Druck- und Zugspannungen widersteht. Die Fasern fungieren dabei als Verstärkungskomponente und sind durch eine Gewebekonstruktion oder durch ein verfestigtes Vlies miteinander verbunden.

Im Automobilbereich sind es vor allem Materialien wie Carbon oder Glas, die wegen ihrer enorm hohen Festigkeitswerte eingesetzt werden. Aufgrund der Wirtschaftlichkeit wird Carbon jedoch vor allem im HighendSegment und Glas eher in seriellen Anwendungen eingesetzt. Zur Fixierung der Glas22

faservliese wird vorzugsweise Polyurethan (PUR) verwendet, das aufgrund der steuerbaren Schäumeigenschaften zudem den Leichtbau begünstigt. Zusätzlich erfüllt es durch die schnelle Reaktion die geforderten kurzen Taktzeiten. In der Sandwichkonstruktion übernimmt die PUR-Matrix neben der Fixierung des Glasvlieses gleichzeitig die Anbindung des Kerns aus Papierwabe an die Deckschichten. Der Kern selber kann aus verschiedenen Geometrien und Materialien bestehen. Gerade im seriellen Automobilbau werden häufig Papierwaben als Kern von Sandwichkonstruktionen eingesetzt. Durch diesen Materialverbund werden Composites konstruiert, welche die positiven Eigenschaften der Einzelkomponenten nutzen und steigern, während sie gleichzeitig die unerwünschten Eigenschaften überdecken. Beim Endprodukt steht das in diesem Fall für hohe Bauteilstärken und eine hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht.

Das «Know-how» innerhalb der Herstellung von Composite-Bauteilen liegt hier im Polyurethan-Auftrag. Für einen effizienten Auftragsprozess ist die PUR-CSM-Technologie unerlässlich. Die Vorteile entstehen vor allem in der sehr gleichmässigen und reproduzierbaren Verteilung des Polyurethans und der Fasern, was unter anderem im Hinblick auf den Verzug sowie den geringen Materialeinsatz und somit auch das Bauteilgewicht von grosser Bedeutung ist.

Mittels der CSM-Sprühtechnik werden die Faserhalbzeuge hierbei zunächst ein- oder beidseitig mit einem thermisch aktivierten PUR-System benetzt. Dies ermöglicht dem Verarbeiter eine vergleichsweise lange, offene Zeit zum eigentlichen Sprühauftrag.

Hierdurch ist ein gezielter Materialauftrag in bestimmten Bauteilbereichen (Kanten, Rand, Krafteinleitungsbereiche), die Herstellung von sehr grossen Bauteilen oder auch die Verwendung von Werkzeugen mit Zwei- oder Dreifach-Kavität wesentlich einfacher zu realisieren. Die Formgebung zum fertigen Bauteil erfolgt durch Verpressen.

Durch die Möglichkeit, je nach Anlagenkonfiguration bis zu drei Werkzeugträger mit einer CSM-Sprüheinheit bedienen zu können, erlaubt der Einsatz von PUR-CSM die Fertigung von bis zu 2000 Bauteilen pro Tag.

Kontakt Hennecke GmbH Birlinghovener Strasse 30 D-53757 Sankt Augustin Telefon +49 (0)2241 339-0 info@hennecke.com www.hennecke.com

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3/2013

KUNSTSTOFF XTRA

WERKZEUG-/FORMENBAU

Zykluszeitreduktion bei Spritzgiesswerkzeugen

Werkzeugeinsatz zur konturnahen Kühlung Der technologische Wandel ist ein sehr dynamisches Muster im Werkzeugbau. Die W. Fassnacht Werkzeug- und Formenbau, Bobingen, stellt generativ gefertigte Werkzeugeinsätze zur konturnahen Kühlung her. Damit hat sich das LaserCusing-Verfahren binnen fünf Jahren zu einem wichtigen Faktor in Bobingen entwickelt – und das in einer Branche, die traditionell in Formen, Drehen, Sägen, Fräsen und Erodieren denkt. Die zunehmende Bedeutung des Laserschmelzens mit Metallen hat Gründe im modernen Werkzeugbau.

Guido Radig1

Konturnahe Kühlung: Konstruktion und Querschnitte Die Querschnitte der Kühlkanäle liegen bei > 5 mm und sind nach Aussage von Wolfgang Fassnacht absolut prozesssicher. Dadurch besteht die Möglichkeit, diese bis zu 2 bis 3 mm unter der Formkontur anzusetzen, um optimal zu kühlen. Auch das Gegenteil, das Temperieren, kann über solche Kanäle erfolgen. Dies geschieht beispielsweise bei Teilen mit Hochglanzoptik (high glossy-Effekte). Bestimmte Werkzeuge haben sogar beide Aufgaben in getrennten Kreisläufen: Oberflächen mit Hochglanzoptik, die temperiert werden und an der Innenkontur Verrippungen, die gekühlt werden, um Verzug zu verhindern. Bei den bislang bei Fassnacht produzierten Werkzeugen mit dieser Kühltechnik waren Reduzierungen der Zykluszeit bei Serienwerk1

Guido Radig, Fachjournalist, Provvido PR & Communications, München, radig@ provvido.eu

3/2013

Getriebeteil als Einlegeteil (Metall+ABS): Die komplexe Geometrie entsteht durch lasergeschmolzene Werkzeugeinsätze zur konturnaher Kühlung, um Zykluszeit und Verzug zu senken.

zeugen bis zu 40 % möglich. Das bedeutet einen enormen Vorteil zur Wertschöpfung für den Produktionsbetrieb.

Thema Kosten und Geschwindigkeit im Werkzeugbau Die kurzen Entwicklungszeiten moderner Werkzeuge sorgen für enormen Zeitdruck bei Produktentwicklern, Werkzeugbauern und Verarbeitern. Das Laserschmelzen erlaubt es, Pulverwerkstoffe aus Originalmaterial, Schicht für Schicht aufzuschmelzen.

Dabei werden heute Härtegrade bis zu 52HRC, abhängig vom Werkstoff, erreicht.

Vor allem bei der Herstellung des Werkzeugeinsatzes werden bei konventioneller Technik Personalkosten fällig, da der Drehund Fräsprozess kontinuierlich überwacht werden muss. Anders beim Laserschmelzen von Metallen: Mit dem generativen Metall-Laserschmelzverfahren spart der Werkzeugbauer Zeit in Konstruktion und Fertigungsphase und ausserdem fliessen mögliche Änderungswünsche leichter ein.

Die LaserCusing-Anlage von Concept Laser kann nach Wahl der Parameter 24 Stunden pro Tag mannlos betrieben werden. Auch

Bilder: Concept Laser GmbH

Mit LaserCusing können Kühlkanäle sehr nahe unter der Formkontur angesetzt werden. Komplexe Teile mit unterschiedlichen Wandstärken, bei Verrippungen und Stegen, können so «nahe am Geschehen» gekühlt werden. Bereits 2008 investierte Fassnacht in LaserCusing-Anlagen von Concept Laser aus Lichtenfels. Konturnahe Kühlungen liegen im Trend. Was vor Jahren noch, in Bezug auf das Fliessverhalten, als nicht prozessfähig galt, wird heute einfach gemacht.

Neben der Reduktion der Zykluszeit kann durch die Kühlung auch der Verzug im Teil abgesenkt werden.

3D-Darstellungen der Einsätze im Werkzeug des Getriebeteils mit konturnaher Kühlung zur Zykluszeitverbesserung (Auswerferseite).

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WERKZEUG-/FORMENBAU

KUNSTSTOFF XTRA

Wolfgang Fassnacht: «Die konturnahe Kühlung ist eine Möglichkeit für High-Tech im Werkzeug.»

Einsätze für runde Teile

3D-Darstellungen der Einsätze im Werkzeug des Getriebeteils mit konturnaher Kühlung zur Zykluszeitverbesserung (Düsenseite).

bei Teilen in «Hybrid-Technik» spart der Werkzeugbauer Zeit und Kosten. Auf einen vorgefertigten Grundkörper, mit vorgebohrtem Zu- und Ablauf der Kühlung, kann die formgebende Restgeometrie inklusive der restlichen Kühlkanalauslegung mittels LaserCusing «aufgeschweisst» werden. Diese Vorgehensweise hat sich bei einer Mischbauweise in vielen Fällen als schnellste und wirtschaftlichste Methode erwiesen. Generell gilt, dass generative Technik schneller zum Ergebnis führt – und überwiegend günstiger ist.

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Nach den Erfahrungen bei Fassnacht sind gerade runde Teile sehr geeignet für Einsätze auf der Basis des Laserschmelzens.

Runde Werkzeugeinsätze können mit dem LaserCusing-Verfahren wesentlich kostengünstiger hergestellt werden. Denn durch Integration einer konturnahen Kühlung entfallen Einstiche und Nuten für O-Ringe. Die Konstruktion des Einsatzes fällt somit einfacher aus. Folglich reduzieren sich der Konstruktions-, Fertigungs- und Nacharbeitsaufwand und somit auch die Kosten.

Klassische Methoden, vom Beschaffen einer Stahlstange aus dem Lager bis hin zum Härten, sind aufwändiger und teurer zu fertigen, als mit LaserCusing. Bei Fassnacht hat das «generative Denken» mittels Laser

einen hohen Stellenwert in Konstruktion und Werkzeugbau.

Teilekosten senken Der Trend zur konturnahen Kühlung hat zahlreiche Gründe: Technische, aber auch ökonomische: «Werkzeuge sollen in der Fertigung bei den Stückkosten Geld verdienen und dies gilt umso mehr bei hohen Stückzahlen», sagt Wolfgang Fassnacht. Prozesssichere Werkzeuge, die die Physik überlisten und Zykluszeiten reduzieren helfen, verbessern die Wertschöpfung in der Produktion. Der 1000ste Werkzeugeinsatz zur konturnahen Kühlung, der Fassnacht letztes Jahr ausliefern konnte, zeigt den Erfolg dieser Strategie von Werkzeugeinkäufern und Fertigungsspezialisten. Es zählt wie immer, was unter dem Strich heraus kommt.

Kontakte Wolfgang Fassnacht Werkzeug- und Formenbau, Boschstrasse 12A D-86399 Bobingen Telefon +49 (0)8234 9654-0 w.fassnacht@t-online.de

Breites Produktspektrum: Wolfgang Fassnacht erläutert, wie unterschiedlich Stege heute am Teil ausgeführt werden.

Concept Laser GmbH An der Zeil 8, D-96215 Lichtenfels Telefon +49 (0)95 71 949-238 www.concept-laser.de

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KUNSTSTOFF XTRA

WIRTSCHAFT

Ems wächst weiter

Hochleistungspolymere hoch im Kurs Einmal mehr realisierte die Ems-Gruppe einen Umsatz- und Ergebniszuwachs. Im Geschäftsjahr 2012 nahmen der Nettoumsatz um 5,9 % auf CHF 1,755 Mrd. (1,658) und das Betriebsergebnis (EBIT) um 8,4 % auf CHF 319 Mio. (294) gegenüber dem Vorjahr zu und steigen damit auf neue Höchstwerte. Allein im Bereich Hochleistungspolymere erreichte der Nettoumsatz CHF 1,471 Mrd. (1,367) und das Betriebsergebnis CHF 270 Mio. (247).

Das Wachstum verlief in den einzelnen Absatzmärkten unterschiedlich. Während Asien und Nordamerika je ein Plus im Umsatz von 19 Prozent aufweisen können, fiel dieser in Europa marktbedingt 3 Prozent geringer aus.

Diese Zahlen widerspiegeln einen Trend, den Magdalena Martullo, CEO der EmsGruppe, auch für das Jahr 2013 erwartet.

56 Prozent des Umsatzes erwirtschaftet Ems mit Automobil-Anwendungen und schwergewichtig im Innenraum und im Motorenbereich, wo hohe mechanische Belastungen und Beständigkeiten gegen Automobilmedien und hohe Temperaturen eine Rolle spielen. Während die Autoproduktion in Europa seit 2008 massiv zurückgegangen ist – auch Deutschland kann sich dem Rückgang nicht verschliessen – legte die Produktion in China im Vergleich zum Vorjahr um 6 %, in den USA um 19 % und in Japan um 21 % zu. China ist heute mit Abstand der grösste Autoproduzent der Welt und nach Deutschland auch der gröss-

te Absatzmarkt für Ems. «Die deutschen Automobilhersteller sind für Neuentwicklungen massgeblich», stellt Martullo fest.

Neue Anwendungen schaffen Wachstum Da nach Überzeugung von Martullo auch im 2013 der Automobilmarkt in Europa nochmals schrumpft, setzt sie auf neue Anwendungen mit Hochleistungspolymeren. «Den Verkauf von Autos können wir nicht beeinflussen, aber wir können mehr Teile pro Auto verkaufen. Wir schaffen uns den Markt über Metallersatz.»

Da Ems-Spezialitäten weltweit stark nachgefragt sind, baut Ems in der Entwicklung bedeutend aus. So auch in Europa um 25 Prozent. «Weltweit werden 14 Prozent mehr Leute für Entwicklungen mit den Kunden zur Verfügung stehen. In der Schweiz sind es ebenfalls 10 Prozent mehr», so die Chefin. Heute beschäftigt die Ems-Gruppe weltweit bereits 2371 Personen.

In der Schweiz investiert das Unternehmen ca. CHF 30 Mio., hauptsächlich in zusätzliche Polymerisationsanlagen, aber auch in Compoundierungsanlagen.

Speziell investiert Ems aber auch in die Wachstumsmärkte. So wird aktuell ein neues Anwendungsentwicklungszentrum in China gebaut.

Wachstum auf breiter Front

Magdalena Martullo

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Wachstum findet man aber nicht nur im Automobilmarkt. 20 % des Umsatzes kommen von Elektronik- und Maschinenbauanwendungen und weitere 8 % aus dem Optik- und Akustikbereich. Sehr erfolgreich ist Ems auch mit Spezialpolymeren für Smartphones – zum Beispiel für das Samsung Galaxy SIII aus Korea oder beispielsweise

Bilder: Ems

Marianne Flury

Trend: In den USA lösen grosse Kopfhörer die «Ohrenstöpsel» ab. Ems hat das richtige Material für den Kopfhörerbügel.

auch für innovative chinesische Anbieter, mit denen ein Verfahren zur Metallumspritzung (metal insert overmolding) entwickelt wurde, dank welchem die SmartphoneGehäuseteile deutlich einfacher herzustellen und zusammenzubauen sind.

Einen neuen Trend erkennt Martullo auch aus den USA: Grosse modische Kopfhörer in allen Farben und Formen anstelle der diskreten «Ohrenstöpsel». «Für den Kopfhörerbügel, für welchen Einfärbbarkeit, eine brillant glänzende Oberfläche und eine hohe Wechselbiegefestigkeit bei geringstem Gewicht entscheidend sind, haben wir genau das richtige Material», freut sich die Ems-Chefin. Und sie fügt hinzu: «Das ist ein sehr lukratives Geschäft.» Beim Material handelt es sich um ein Grilamid TR. Für 2013 erwartet Ems wiederum einen Umsatz und ein Betriebsergebnis (EBIT) leicht über Vorjahr.

Kontakt Ems-Grivory Via Innovativa 1, CH-7013 Domat/Ems Telefon +41 (0)81 632 78 88 welcome@emsgrivory.com ■ www.emsgrivory.com 25

RÉSEAU PLASTURGIE

Une conférence internationale organisée par le Réseau plasturgie

Micro-, nanotechnologies et polymères Pour l’édition 2012 de la Journée technologique, le Réseau plasturgie a organisé une conférence internationale sur les «Micro- et nanotechnologies dans les matériaux et processus pour l’industrie européenne des polymères», réunissant des acteurs provenant de multinationales, de PME et de la recherche académique.

Philippe Morel1 Le 22 novembre 2012, le Réseau plasturgie a accueilli les quelques 140 participants à la conférence internationale «Micro- et nanotechnologies dans les matériaux et processus pour l’industrie européenne des polymères». Provenant principalement de Suisse et de France, ils ont pu écouter les exposés d’une palette d’orateurs issus tant de l’académie que de l’industrie (compagnies internationales et PME) qui leur ont présenté les dernières avancées scientifiques et technologiques dans le domaine des micro- et des nanotechnologies.

Ces spécialistes européens (Allemagne, Autriche, France, Suisse et Danemark), réunis à l’Ecole d’ingénieurs et d’architectes de Fribourg, ont eu à coeur de placer ces développements technologiques dans le cadre de leurs nombreuses applications liées aux polymères, à leur mise en forme et aux processus qui leur sont associés.

Organisée par le Réseau plasturgie avec le soutien du Pôle de compétence plasturgie «Plastipolis», de l’Ambassade de France en Suisse, d’Alplastics, du Pôle micro-nanotechnologique de Suisse occidentale «Micronarc» et du Réseau nanotechnologies, cette manifestation a été l’occasion de démontrer l’importance des collaborations intra et inter-clusters, qui intensifient et améliorent fortement la recherche développée en partenariat par les hautes écoles et les entreprises. Ces collaborations, nationales et internationales, fortifient également les régions et leur permettent de mieux faire face à la mondialisation.

Parmi les présentations, toutes de grande qualité, Le Réseau plasturgie a choisi d’en 1 Philippe Morel, rédacteur indépendant, Villars-sur-Glâne

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résumer quatre pour le présent article. Elles permettent de montrer l’excellence et la diversité au sein de la plasturgie industrielle et académique.

Arkema, ou la chimie innovante Le Dr Pierre Gérard, du Groupement de Recherches de Lacq, a présenté l’entreprise Arkema,ses plateformes d’innovation ainsi que ses activités et produits dans le domaine des nanomatériaux. Arkema est une multinationale française qui emploie 14 000 personnes dans 40 pays. Elle est active dans les domaines des matériaux de haute performance, des spécialités industrielles et des solutions de revêtement.

Arkema dispose de cinq plateformes d’innovation. Elles sont dédiées : – aux nouvelles énergies (photovoltaïque et batteries Li-ion), – aux bioraffineries (polymères biosourcés, acide acrylique à partir de glycérol), – à la gestion de l’eau (membranes), – aux matériaux légers (composites thermoplastiques), – et à l’électronique organique (lithographie et haptique).

Ces plateformes visent à développer des matériaux de très haute performance tels que des caoutchoucs auto-réparateurs, des polyamides transparents, des matériaux nanostructurés, des polymères pour le domaine photovoltaïque, des polyamides de haute température et du PEKK. Pierre Gérard a présenté un matériau particulièrement innovant, commercialisé sous le nom de Nanostrength. Il s’agit d’un plexiglas incassable et transparent rendu particulièrement résistant par l’addition, au niveau nanométrique, d’une phase élasto-

mérique au PMMA. Avec à la clé de nombreuses applications, notamment dans l’industrie automobile.

Améliorer les outils de production Le Prof. Dr. Clemens Holzer (Kunststoff Technik de la Montanuniversität de Leoben, Autriche) a, par la suite, traité de l’efficience de la production par une amélioration des outils de production. Il a commencé par expliquer qu’un moule d’injection était une «black box», mais qu’il existe des solutions pour comprendre et surtout maîtriser ce qui s’y déroule. Cela passe notamment par l’instrumentation du moule, au moyen de senseurs et d’actuateurs. Clemens Holzer en a présenté les différentes possibilités et leur utilité, un peu comme une FAQ en vue d’une meilleure gestion du moule.

Des revêtements résistants et facilitant le démoulage Lars Pleth Nielsen, du Tribology Centre du Danish Technological Institute, a ensuite présenté le développement de la prochaine

Dominique Dunon-Bluteau, attaché scientifique de l’Ambassade de France en Suisse, insiste sur la nécessité de collaborer au-delà des frontières.

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Images : Réseau plasturgie

RÉSEAU PLASTURGIE

Discussions lors de la conférence.

génération de revêtement résistant à l’usure afin de faciliter le démoulage après injection. Durant son exposé, il a détaillé différentes techniques pour produire et déposer des revêtements de CrN. Ces techniques font appel à la déposition de vapeur par plasma (PVD) et par faisceau électronique.

Toutes deux permettent le dépôt d’un revêtement d’épaisseur régulière, à l’échelle nanométrique et sur de grandes surfaces.

Il a ensuite présenté les différents types de revêtement au CrN qu’il est possible d’obtenir par PVD et leurs performances pour le démoulage, en prenant l’exemple de la production de stylos pour diabétiques.

Le laser pour usiner de grandes surfaces Le laser est une alternative intéressante pour l’usinage de grandes surfaces. Patrik Hofmann, de l’Empa, a présenté les différents aspects et possibilités du processus d’ablation par laser. L’exposé a débuté par une explication des différences entre les lasers nanosecondes et femtosecondes. De par la plus brève durée de ses impulsions, le dernier a l’avantage d’être plus propre et plus précis, car l’énergie moindre des impulsions induit un contraste très net entre les zones d’ablation et les zones à conserver.

Patrik Hofmann a également montré qu’un système de masques mobiles permet d’obtenir des géométries d’ablation/usinage à la fois complexes et précises en 3D, comme des escaliers à angles droits ou des lentilles, le tout à des échelles comprises entre le micro- et le millimètre. La réalisation d’un modèle 3D du relief de la Suisse à l’échelle submillimétrique illustre à merveille les avantages de cette technique.

L’ablation par laser permet notamment l’usinage de polymères, de métaux, de verres, de silicone, de matériaux optiques, de composites, de céramiques et de couches minces. Il est ainsi possible de produire des «moules» à l’échelle micro-milli pour la production «roll-to-roll» de films texturés, par exemple pour la production d’écrans 3D ou tactiles.

Prix du Réseau plasturgie Le Réseau plasturgie a profité de la conférence pour remettre le Prix du Réseau plasturgie 2012, qui récompense le meilleur travail de bachelor ou de master dans le domaine de la plasturgie, à Jonathan Colliard en récompense de son excellent travail sur la production du PLA par extrusion.

Le Réseau plasturgie et ses membres lui adressent leurs félicitations et leurs meilleurs voeux pour son avenir professionnel.

Contact Ecole d’ingénieurs et d’architectes de Fribourg Prof. Laure Lalande Génie mécanique Technologies industrielles Téléphone +41 (0)26 429 68 40 Laure.lalande@hefr.ch, www.eia-fr.ch

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Le Réseau plasturgie se réjouit d’accueillir deux nouveaux membres: – la société Telast SA, basée à Préverenges www.telast.ch, – la start-up Bcomp SA, basée à Fribourg www.bcomp.ch Vous souhaitez adhérer au Réseau plasturgie ou vous informer sur ses activités? Visitez le site internet www.reseau-plasturgie.ch La présentation de Patrik Hoffmann a suscité un fort engouement.

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KUNSTSTOFF XTRA

GEBÄUDEPLANUNG

Fit für die Märkte von morgen

Das Fabrikgebäude als Wettbewerbsvorteil Wenn der Wirtschaftsmotor stottert, haben Management-Strategen und Betriebswirtschaftsexperten Hochkonjunktur. Schwerpunkte ihrer Dossiers sind Themen wie Restrukturierung, Konzentration, Diversifikation, Out- und Backsourcing oder Standortfragen. Potenzial zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit gibt es aber auch dort, wo industrielle Wertschöpfung effektiv stattfindet: in der Produktion.

Percy Limacher1

Auf der anderen Seite kann sich die Industrie in der Schweiz den Herausforderungen der gegenwärtigen wirtschaftlichen Entwicklung nicht entziehen. Das konjunkturelle Auf und Ab schafft ein Klima der Unsicherheit. Der Konkurrenzdruck aus den erstarkenden Schwellenländern nimmt zu.

Ebenso der Innovationsdruck. Von besonderer Brisanz ist allerdings die Energiefrage, denn die Energiepreise kennen nur eine Tendenz: die nach oben.

Produktionseffizienz und Produktsicherheit: kein Widerspruch Unter diesen Voraussetzungen ist es unabdingbar, dass sich Industrieunternehmen in der Schweiz richtig positionieren und ihre Strategien auf die sich permanent wandelnden Rahmenbedingungen in ihren Absatzmärkten ausrichten. In diesen ist ein Trend auszumachen, der ganz generell festzustel1 Percy Limacher ist Geschäftsführer der IE Plast Engineering, einem Bereich der IE Engineering Group in Zürich

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Bilder: IE Plast

Das Positive zuerst: Die Industriebetriebe in der Schweiz schlagen sich in der anhaltenden Krise gut. Dies trotz starkem Franken und wirtschaftlicher Flaute in den Exportmärkten. Zwar klagt die kunststoffverarbeitende Industrie seit 2011 über stagnierende Umsätze, aber es hätte viel schlimmer werden können. Gründe, weshalb sich die Schweizer Industrie im widrigen Umfeld einigermassen erfolgreich behauptet, sind zweifellos die Solidität des Werkplatzes Schweiz und die Innovationskraft der Schweizer Industrieunternehmen.

Keimarme Verpackung im Reinraum.

len ist: der Preis gilt unter den Akteuren als Hauptkampfzone. Wettbewerbsfähig sein, so die gängige Sicht der Dinge, bedeute in erster Linie bei den Preisen mithalten zu können. Damit geraten Branchen wie die auf Medizinprodukte spezialisierten kunststoffverarbeitenden Industriebetriebe ins Dilemma: Einerseits müssen sie möglichst kostengünstig produzieren. Andererseits sind sie gezwungen, im Hinblick auf die Produktsicherheit höchste Standards zu erfüllen. Dieses vermeintliche Dilemma lässt sich mit einem intelligenten Reorganisationskonzept und einer stringenten Marktbearbeitungsstrategie zumindest teilweise auflösen. Der Ansatz für eine hohe Produktivität liegt bei schlanken und gut durchdachten Prozessen und Warenflüssen. Eine erhöhte Produktsicherheit mit verminderten Ausschussraten ist dabei weit mehr als ein schöner Nebeneffekt. Damit rücken das Fabrikgebäude und dessen Organisation ins Zentrum der Überlegungen.

Wer allein die Kosten im Visier hat, übersieht das Potenzial der Produktionsinfra-

struktur, wenn man diese aus der Sicht des Marktes neu andenkt. Tatsächlich kann es nicht allein der konkurrenzfähige Preis sein, der das Überleben in kompetitiven Märkten sicherstellt. Vielmehr lässt sich eine nachhaltige Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit vor allem über die Flexibilisierung der Produktion erreichen. In dieser Betrachtungsweise stellen die Fabrik und ihre Organisation kein starres Gebilde dar, sondern eine anpassungsfähige Betriebsstätte, die sich im Einklang mit der strategischen Ausrichtung des Unternehmens permanent weiter entwickelt.

Die Flexibilisierung der Produktion versetzt das Unternehmen in die Lage, den Markt offensiv statt defensiv anzugehen. Sie erlaubt es zum Beispiel, auf Veränderungen der Nachfragesituation rasch zu reagieren, mit Produktvarianten neue Marktsegmente zu erschliessen oder mit ergänzenden Marktleistungen die Wertschöpfungskette zu verlängern. So bewirkt die Flexibilisierung der Produktion auch einen Wechsel im Rollenverständnis: Das Unternehmen wird vom 3/2013

KUNSTSTOFF XTRA

GEBÄUDEPLANUNG

Produkthersteller zum Kompetenz- und Technologiezentrum. Branchenfokussiertes Produktdenken macht marktorientiertem Kompetenzdenken Platz.

Der Masterplan: Roadmap für die langfristige Unternehmensentwicklung Der Wandel vom produkt- zum kompetenzgetriebenen Unternehmen erfolgt idealerweise im Rahmen eines Masterplans. Dieses strategische Planungsinstrument setzt die Leitplanken für die mittel- bis längerfristige Unternehmensentwicklung und bildet sowohl bei einem Neubau auf der grünen Wiese wie auch bei Um- und Erweiterungsbauten am bisherigen Standort eine unverzichtbare Grundlage für die gezielte Steuerung der Investitionen in die Produktionsinfrastruktur.

Ziel des Masterplans ist es, künftige Entwicklungsszenarien zu antizipieren, die auch mögliches Wachsen, Schrumpfen oder Diversifizieren von Produktionsbereichen mit einbeziehen. Der Masterplan zeigt auf der Basis der Nutzungs- und Erschliessungsmöglichkeiten des Fabrikareals auf, wie sich die übergeordneten Versorgungs-, Produktions- und Entsorgungsprozesse sowie die haustechnischen Anlagen flexibel organisieren lassen. Dies mit einer langfristigen Perspektive und gegliedert in Etappen. So lässt sich der Masterplan situativ der jeweiligen Investitionsbereitschaft des Unternehmens anpassen.

Intelligente Zonenkonzepte als Antwort auf strenge Hygienevorschriften Für Industrieunternehmen, die Kunststofferzeugnisse für medizinische oder pharmazeutische Anwendungen produzieren, muss die Gebäude- und Betriebsplanung im Kontext der zunehmend strengeren regulatorischen Anforderungen wie cGMP erfolgen.

Der Anspruch besteht darin, intelligente Zonenkonzepte zu entwickeln, die die Einhaltung dieser Standards sicherstellen, Prozesseffizienz gewährleisten und der Flexibilisierung der Produktion nicht im Weg stehen. In diesem Zusammenhang stellt sich eine Reihe von Fragen, die in enger Zusammenarbeit zwischen dem Bauherrn 3/2013

Masterplan.

und den Planern zu klären sind. Zum Beispiel: − Wie gross muss die Dimensionierung der reinsten Zone (z.B. ISO 7) wirklich sein?

Wie lassen sich Produktionsmittel, Material- und Personenflüsse organisieren, um den hoch sensiblen Bereich des Reinraums möglichst klein zu halten? − Welche Prozesse können ohne Kontaminationsrisiken in ISO 8 verlagert werden? − Welche hygienespezifischen Anforderungen müssen bei der Platzierung der Maschinen an der Schnittstelle zwischen ISO 7 und ISO 8 berücksichtigt werden? − In welchem Ausmass lassen sich Ansätze des Lean-Managements für die Planung der internen Logistik anwenden, um Lagervolumen zu reduzieren und die Durchlaufzeiten zu verkürzen? − Wie kann der Automatisierungsgrad innerhalb der Hygienezonen erhöht werden und welche Anforderungen ergeben sich daraus für das Betriebspersonal? − Welche GMP-Aspekte sind bei der Integration der haustechnischen Anlagen in das Zonenkonzept zu berücksichtigen?

Eine interessante Perspektive im Hinblick auf eine Erweiterung der Wertschöpfung oder allfällige Diversifikationen eröffnet der Gedanke des Schalenprinzips, der das Zonenkonzept zu einem strategische Wettbewerbsfaktor machen kann: Den Kern bildet zum Beispiel der Reinraum der Klasse ISO 8, in dem medizintechnische Kunststoffteile produziert werden. Darum herum ist eine graue Zone angeordnet. In diesem äusseren Bereich können beispielsweise Verpackungen für die Lebensmittelindustrie hergestellt

werden, welche dem «BRC / IOP Global Standard for packaging and packaging materials» entsprechen.

Der Generalplaner für Industriegebäude als strategischer Partner Das Wettbewerbspotenzial, das im Fabrikgebäude steckt, ist enorm. Um es zu nutzen, braucht es einen ganzheitlichen Planungsansatz, der auf einem intensiven Informations-, Wissens- und Erfahrungsaustausch zwischen dem Bauherrn und den Planern beruht. Eine Grundvoraussetzung ist, dass von innen nach aussen geplant wird. Das heisst, dass die Planung beim Betriebskonzept einschliesslich der Versorgung der Maschinen ansetzt und darauf aufbauend das Haustechnikkonzept und schliesslich das Gebäudekonzept entwickelt werden.

Schlüsselanforderungen an den Planer sind Branchenwissen, Prozess-Know-how und Reinraumkompetenz. Die Qualifikation nur als Bauplaner reicht nicht aus, um als Partner für wachstumsorientierte Unternehmen glaubwürdig zu sein. Denn es geht nicht einfach um die Erstellung oder die Erweiterung eines Fabrikgebäudes. Sondern darum, das Unternehmen für die Märkte von morgen fit zu machen.

Kontakt IE Plast Engineering Wiesenstrasse 7, CH-8008 Zürich Telefon +41 (0)44 389 86 00 zuerich@ie-group.com www.ie-group.com

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KUNSTSTOFF XTRA

RECYCLING

Paletten aus recyceltem Kunststoff

Kunststoffpaletten für zufriedene Kunden

Jedes vierte aromatisierte Lebensmittel enthält einen Givaudan-Zusatz.

Beim Blick in die Givaudan-Produktionshalle für flüssige Aromen in Dübendorf bei Zürich fällt dem Besucher die Vielfalt von Fässern, Flaschen und Gebinden aller Art auf. In einem separaten Raum dosiert ein Abfüllroboter pausenlos kleinste Mengen von flüssigen Rohstoffen in kleine, rostfreie Stahlbehälter. Diese hochkonzentrierten Ingredienzien werden in entsprechender Verdünnung in Lebensmitteln und Getränken eingesetzt und geben den so aromatisierten Endprodukten ihre besondere Note.

Givaudan entwickelt und produziert einerseits im Unternehmensbereich Fragrances die sogenannten Riechstoffe für Körperund Haushaltspflegeprodukte, die vom edlen Parfüm bis zum profanen Reinigungsmittel reichen. In der Givaudan-Division Aromen geht es um den Geschmack in Produkten der Getränke- und Lebensmittelindustrie.

Material Manager Americo Fumagalli macht die Grössenordnung verständlich: «Jedes vierte aromatisierte Lebensmittel enthält einen Givaudan-Zusatz. Das heisst, dass unsere Produkte in fast jedes Land der Erde befördert werden müssen.» Eine Herausforderung für den Logistiker.

Täglich gehen von den Givaudan-Werken in Dübendorf und dem nahegelegenen Kempthal rund 100 Tonnen aromatischer Stoffe auf die Reise. Sie sind verteilt auf mehr als 100 Europaletten – bei rund 20 davon handelt es sich um die CPP 878 Kunststoffpalette von Cabka. Die mit 11,5 Kilogramm Gewicht eher leichte Europalette gehört mit einer maximalen Traglast von 1500 Kilogramm zu den besonders stabilen Kufenpaletten im Programm des Thüringer Palettenspezialisten. Mit ihrem positiven Gewicht-Traglast-Verhältnis ist sie so konzipiert, dass sie aus sehr unterschiedlichen

Bilder: Cabka GmbH

Immer mehr Betriebe wollen ihre Waren auf Kunststoff- anstatt auf Holzpaletten erhalten, auch in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Als weltweit führender Anbieter von Aromen und Duftstoffen versendet die Schweizer Givaudan SA ihre Waren auf stabilen Einwegpaletten aus recyceltem Kunststoff von Cabka in Weira, Thüringen.

Für den Versand seiner Waren verwendet die Schweizer Givaudan SA stabile Einwegpaletten aus recyceltem Kunststoff von Cabka.

Givaudan-Aromen weltweit unterwegs Mit 25 Prozent Marktanteil und einem Jahresumsatz von über vier Milliarden Schweizer Franken gilt der Givaudan-Konzern als führendes Unternehmen der «Riechstoffund Aromenindustrie». Der Dübendorfer 30

Mit nur 11,5 Kilogramm Gewicht zählt die CPP 878 Kunststoffpalette von Cabka eher zu den leichten Europaletten und ist mit einer maximalen Traglast von 1500 Kilogramm besonders stabil.

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KUNSTSTOFF XTRA

Der Material Manager Americo Fumagalli bei Givaudan weiss, warum die Kunden Kunststoffpaletten schätzen.

Materialien hergestellt werden kann – von der höchstbelastbaren Ausführung im neuen Composite-Kunststoff Cabkan bis zu der bei Givaudan eingesetzten Version aus Polyolefin-Recyclaten. Die CPP 878 PO wird damit so wirtschaftlich, dass sie sich sogar – wie hier bei Givaudan – für den Einsatz als Einwegpalette eignet.

Der Einsatz der Cabka-Kunststoffpalette neben den üblichen Holzpaletten ist für Fu-

RECYCLING

magalli ein zusätzlicher Aufwand, den er für die Givaudan-Kunden gerne betreibt. Warum Kunden die Lieferung auf Kunststoffpaletten wünschen, kann er leicht erklären: «Bei vielen Kunden laufen unsere Waren auf der Originalpalette direkt in die Fördertechnik, ohne dass sie diese umpalettieren müssen.

Diese Kunden wollen in ihrer Supply Chain unter keinen Umständen Holzpaletten haben, die während der Seereise feucht werden, splittern, spanen oder Schmutz und Bakterien ansammeln können.»

Hier sieht Fumagalli die eigentlichen Vorteile der Cabka-Kunststoffpalette: Sie integriere sich problemlos in die Supply-Chain der Givaudan-Kunden – ohne Holzabrieb, ohne defekte Latten oder Klötze, die teure Störungen in den automatisierten Abläufen verursachen können. Die Gewichts- und Masshaltigkeit, ihre Unempfindlichkeit gegen Feuchtigkeit und natürlich auch Hygieneaspekte machen die Cabka-Palette zu einer wirtschaftlich sinnvollen Alternative zur Holzpalette.

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Der Einsatz einer Palette aus recyceltem Kunststoff in der Lebensmittelindustrie ist eine wirtschaftliche Lösung, weil hier die hygienesensiblen Produkte nicht in direkten Kontakt mit dem Ladungsträger kommen.

Die aromatischen Erzeugnisse von Givaudan gehen grundsätzlich gut verpackt in den Versand. Flaschen, Kanister, Fässer oder Kartons – bei Givaudan wird peinlich genau darauf geachtet, dass die wertvollen Produkte während des Transports keinen Schaden nehmen und möglichst keine Aromenmoleküle verloren gehen oder dass gar fremde Stoffe aufgenommen werden.

Kontakt Cabka GmbH Anne-Frank-Strasse 1 D-07806 Weira Telefon +49 (0)36484 645-0 info@cabka.com www.cabka.com

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RECYCLING

Vom Labor zur Serienreife

M-PET – eine hochwertige Alternative zu Primär-PET

Bilder: MAS

Was im Jahr 2002 mit einer Patentanmeldung erstmals öffentlich gemacht wurde, erscheint auf den ersten Blick unglaublich. Es ist ein Recyclingprozess für PET-Flaschen, dessen Endprodukt dem Primär-PET ebenbürtig, bei einigen Werten sogar überlegen ist, ohne dazu einen SSP (Solid State Polymerization)-Prozess verwenden zu müssen.

Bild 1: MAS-Extruder mit konischem Gleichlauf-Doppelschneckensystem.

Reinhard Bauer1 Die Alternative zu einem ebenbürtigen Primär-PET-Material wird durch die Zugabe eines chemischen Modifizierungsmittels auf der Basis von Silikonverbindungen zu den PET-Flakes in flüssiger Form oder als Pulver direkt am Aufbereitungsextruder erreicht. Während der Plastifizierung wirkt es wie ein Polymerkleber vorrangig auf die kurzkettigen Abbauprodukte und rekombiniert sie. Das auf diese Weise hergestellte M-PET stellt eine hochwertige Alternative zum Originalmaterial dar.

Der Modifikationsprozess geht auf die Grundlagenarbeit von drei Chemikern aus Georgien und Russland zurück, die dafür 2006 das Patent erhielten. Dessen industrielle Umsetzung liegt in Händen des 2006 gegründeten tschechischen Unternehmens PTP-Plastic Technologies & Products s.r.o., das in Jilovè u Prahy eine Referenzanlage betreibt. Grosstechnische Reife erlangte der Prozess mit dem, von der oberösterreichi1 Reinhard Bauer, Technokomm, freier technischer Redakteur, office@technokomm.at

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schen MAS Maschinen- und Anlagenbau Schulz GmbH entwickelten, Extrusionssystem mit konischen, gleichlaufenden Schnecken als zentraler Komponente.

Zentraler Punkt der Forschung waren die Wechselwirkungen zwischen unterschiedlichen Polymermolekülen in Kontakt mit Polyestern. Der Fokus lag dabei auf Polysiloxanen (Silizium-Sauerstoff-Polymere), Silazanen (Silizium-Stickstoff-Polymere) und Silanen (Silizium-Wasserstoff-Polymere). Ein Ergebnis dieser Forschungsarbeit war die Entdeckung, dass Silanverbindungen, vorzugsweise Polyhydrosiloxan in Kombination mit einem Weichmacher, wie Di-octylphthalat, Di-nonylphthalat, oder Di-butylsebacat, Verbindungen mit Polyester-Molekülen eingehen können. Die Wirkstoffkombination wirkt dabei wie ein Polymerkleber. Auf diese Weise werden vor allem kurzkettige Moleküle, wie sie als Abbau-produkte bei sämtlichen Verarbeitungsprozessen entstehen, bis oder sogar über die Ausgangskettenlänge hinaus, rekombiniert. Zusätzlich zur Kettenverlängerung fördert das Modifikationsmittel auch die Bildung von Quervernetzungen, die der

charakteristischen Kristallisationsneigung des PET entgegenwirken. Um diese Effekte zu erzielen, genügt bereits die Zugabe von lediglich 4 bis 5 Gewichtsprozent Modifikationsmittel. Das damit hergestellte Rezyklat wird als M-PET bezeichnet. Es unterscheidet sich von konventionell aufbereitetem Recycling-PET vor allem durch die erhöhte Abbaubeständigkeit gegenüber Oxidation und Hydrolyse, die höhere Elastizität und Zugfestigkeit, sowie eine höhere Wärmeformbeständigkeit. Die für die Anwendung in der Getränkeflaschenproduktion entscheidende Gas-Permeabilität erreicht das Niveau von PET-Neuware.

Der Produktionsprozess zur Modifikation des Ausgangsmaterials ist sehr einfach.

Während ursprünglich, d.h. 2002, zum Zeitpunkt der Patentanmeldung, das Modifikationsmittel noch in einem Reaktor-Mischer den PET-Flakes zugegeben und 50 bis 100 Minuten bei rund 130 °C gerührt werden musste, um auf den Flakes fein verteilt und angeliert zu werden, kann heute der Modifikator in flüssiger Form oder alternativ als Granulat direkt auf dem MAS-Extruder zudosiert werden.

Bild 2: Beide Schnecken haben die gleiche Drehrichtung und bieten durch die charakteristisch druckspitzenarme Plastifizierung beste Voraussetzungen zur schonenden Materialaufbereitung.

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KUNSTSTOFF XTRA

Vom Labor zur industriellen Fertigung Die Zeit zwischen der Patentanmeldung bis zur Patenterteilung im Jahr 2006 (IdentNummer DE 60208241T2 24.08.206) wurde genützt, um die für die internationale Anwendung relevanten Prüfzertifikate und Zulassungen für Lebensmittelverpackungen einzuholen und eine Referenzanlage für die industrielle Produktion aufzubauen.

Ersteres liegt im Verantwortungsbereich PTP-Plastic Technologies & Products B.V. in Amsterdam, gleichzeitig auch Sitz der Unternehmensholding. Parallel dazu wurde am tschechischen Standort Jilovè u Prahy eine Referenzanlage errichtet, in der die Prozesstechnik vom Labormassstab auf Industriemengen übertragen und in mehreren Evolutionsstufen optimiert wurde.

Produktionstechnik optimiert Der Einstieg in die Produktion im Industriemassstab wurde mit einer Anlagentechnik rund um einen 75 mm-Doppelschneckenextruder mit gleichlaufenden, parallelen Schnecken eines deutschen Herstellers gemacht. Der Extruder war mit einer angeschlossenen Schmelzepumpe, einem Filtersystem und einer Unterwasser-Granulieranlage kombiniert. Martin Urban, Leiter der Anwendungstechnik bei PTP, blickt auf die Anfänge zurück: «Nach der Start-upPhase ging es ans Optimieren unserer Verfahrenstechnik. Und wir mussten feststellen, dass es einiges zu optimieren gab. So konnten wir die Leistungsfähigkeit des Parallelschnecken-Extruders nicht voll nutzen, ohne die hohe Materialqualität nicht wieder zu verspielen. Messungen zeigten, dass dies vor allem an der relativ hohen Scherbeanspruchung der Schmelze im vergleichsweise langen und schnell drehenden Parallelschnecken-Extruder lag. Um die Materialschädigung durch Scherung und den damit verbundenen Molekülabbau zu senken, mussten wir die Extruderdrehzahl reduzieren.

Als Konsequenz ging die Ausstossleistung von den maximal möglichen 1200 auf 750 kg/h zurück. Nur so konnten wir die Schmelzetemperatur am Extruderaustritt konstant unter 280°C und gleichzeitig die AA (Acetaldehyd)-Werte niedrig halten.»

Und Martin Urban setzt fort: «Bei der Suche nach diesbezüglichen Verbesserungsmög3/2013

RECYCLING

lichkeiten kam uns der Zufall zu Hilfe. Es war während eines Messebesuches. Dort lernten wir den österreichischen Extruderhersteller MAS und sein neuartiges Extrusionssystem mit konischen, gleichlaufenden Doppelschnecken kennen (Bild 1). Dessen systematische Vorteile überzeugten uns von Beginn an. Herausragend anders als beim Parallelschneckenextruder ist, dass das Eintragsvolumen deutlich grösser ist, als das Ausstossvolumen. Die grosse Einzugs- und Aufschmelzzone des konischen Extruders ergibt einen hohen Schneckenfüllgrad und eine entsprechend hohe Ausstossleistung schon bei niedrigen Schneckendrehzahlen und damit geringere Scherbeanspruchung des Materials. Dies wird zusätzlich noch durch die systembedingt vergleichsweise kurze Baulänge des MAS-Extruders und der entsprechend kürzeren Verweilzeit des Materials im Zylinder begünstigt (Bild 2). Einen weiteren Vorteil der konischen Bauform sahen wir in der Anschlussmöglichkeit des Entgasungssystems in einem Zylindersegment mit vergleichsweise grösserem Querschnitt und damit mit mehr Materialkontakt, als beim Parallelextruder, insgesamt ein ganz wesentlicher Aspekt zur Qualitätsverbesserung eines Recyclingmaterials. Und noch ein positiver Nebeneffekt der kurzen Extruderbaulänge kam uns sehr gelegen. Wir konnten eine zusätzliche Anlage ohne aufwändige Umbaumassnahmen innerhalb der limitierten Platzressourcen unserer Produktion installieren. All diese Vorteile waren starke Argumente für den MAS-Extruder und die Antwort auf die bestehenden Verfahrensprobleme mit dem Parallelschnecken-Extruder.»

Erwartungen voll erfüllt Aktuell werden in der PTP-Referenzanlage auf Basis der MAS-Extrusionstechnik zwischen 700 und 1000 Tonnen M-PET pro Monat hergestellt, was rund 60 Prozent der anfallenden Recycling-PET-Mengen in Tschechien entspricht.

Im Gespräch mit MAS-Verkaufsingenieur Gerhard Ossberger fasst Martin Urban zusammen (Bild 3): «Mit dem MAS-Extruder als zentraler Komponente unserer Anlagentechnik sind wir nicht nur in der Lage, die Laborwerte der Materialkenndaten zu be-

Bild 3: MAS-Projektingenieur Gerhard Ossberger und Martin Urban, technischer Leiter bei PTP-CZ ziehen eine positive Bilanz über 1 Jahr Dauerbetrieb: Das Endprodukt des innovativen PTP-Recyclingprozesses bietet gleiche Materialeigenschaften, wie das Primärmaterial, und hat darüber hinaus alle gängigen Prüfzertifikate für den Einsatz in der Lebensmittelverpackung.

stätigen und damit eine wettbewerbsfähige Alternative zum Primär-PET anzubieten, sondern nun auch vergleichsweise hocheffizient, d.h. mit höherem Ausstoss bei deutlich weniger Energieverbrauch produzieren zu können. Damit haben wir eindeutig die Industriereife für das Verfahren erreicht. Gegenwärtig nehmen wir zwei weitere Recyclingsysteme mit MAS-Extrudertechnik in unserem neuen Produktionsstandort in Kalifornien in Betrieb. Weitere Standorte in Europa sind geplant. Insgesamt versprechen wir uns noch grosses Potenzial von unserer chemischen Modifikatortechnologie über das Recycling hinaus. Wie Versuche gezeigt haben, gelingt es uns damit, bisher als unverträglich gegoltene Materialien fest und verträglich miteinander zu verbinden und so bisher ungekannte Verstärkungspotenziale zu erschliessen. Ein Beispiel ist die Verbindung von PET und PP für Anwendungen im Rohrleitungsbau.»

Kontakt MAS-Vertretung für die Schweiz: Staub Technologie GmbH Alte Landstrasse 6 CH-4658 Däniken Telefon +41 (0)62 293 18 88 info@swissplastic.com www.swissplastic.com

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NEWS

Bild: Engel

Engel übergibt 1500ste Spritzgiessmaschine

Erfolgreiche Zusammenarbeit seit über 40 Jahren (v.l.): Christian Pum, Geschäftsführer Vertrieb und Dr. Peter Neumann, CEO von Engel, übergeben die 1500. Engel Spritzgiessmaschine an John Hansen, Senior Vice President und Leiter Qualität und Engineering in der Lego Gruppe.

Im Dezember übergab Engel Austria die 1500. Spritzgiessmaschine an die Lego Gruppe. Auf

Engel Spritzgiessmaschinen werden in den Lego Werken in Dänemark, Ungarn und Mexiko

Swiss Plastics neu im 3-Jahres-Turnus Die Swiss Plastics wird ab 2014 neu im 3-Jahres-Turnus durchgeführt. Mit dem neuen Rhythmus wird die Schweizer Kunststoffmesse gestärkt: Sie findet künftig jeweils rund drei Monate nach der Leitmesse K in Düsseldorf statt und wird dadurch mit mehr Innovationen aufwarten können. Zudem fällt die terminliche Nähe zur Kunststoffmesse Fakuma in Friedrichhafen weg, was insgesamt aufder Swiss Plastics zu mehr Besuchern und besseren Geschäften für die Aussteller führen wird. Als Folge des 3-Jahres-Turnus sind zwischen den Messen Swiss Plastics Veranstaltungen geplant – je eine in der Romandie und in der deutschsprachigen Schweiz – um die Swiss Plastics als Branchentreffpunkt weiter zu positionieren. Offizieller und exklusiver Medienpartner der Messe Swiss 34

Plastics ist das Fachmagazin KunststoffXtra.

Die nächste Swiss Plastics findet vom 21. bis 23. Januar 2014 in Luzern statt. Das Interesse an der Schweizer Kunststoffmesse ist ungebrochen hoch: Bereits heute – ein Jahr vorher – sind 60 Prozent der Ausstellungsfläche verkauft. Verglichen mit dem Anmeldestand zur gleichen Zeit für die Swiss Plastics 2012 bedeutet dies eine Zunahme von 22 Prozent. Zum weiteren Erfolg der Swiss Plastics trägt auch die erneuerte Messe Luzern bei: Die nächste Schweizer Kunststoffmesse profitiert von zwei neuen Messehallen und einer S-Bahn-Station direkt auf dem Messeplatz. Ab Bahnhof Luzern ist die Messe Luzern nun innert drei Minuten erreichbar. www.swissplastics.ch

Lego Elemente in den unterschiedlichsten Formen und Farben produziert. Seit über 40 Jahren arbeiten Engel und die Lego Gruppe zusammen und haben während dieser Zeit viele neue Entwicklungen gemeinsam vorangetrieben.

«Wir sind genauso wie die Lego Gruppe ein Familienunternehmen und haben kurze Entscheidungswege», sagt Christian Pum, Geschäftsführer Vertrieb von Engel Austria. «So können wir besonders schnell auf neue Herausforderungen reagieren und für die spezifischen Anforderungen unseres Kunden individuelle Lösungen entwickeln. Dabei initiiert die enge Zusammenarbeit immer wieder ganz neue

Ideen und Impulse – auf beiden Seiten. Das ist es, was unsere Partnerschaft besonders macht.»

Zu den zentralen Themen gehört die Nachhaltigkeit. «Unser Geschäft ist das Spielen, und Kindern gilt unsere ganze Aufmerksamkeit. Ihnen gehört die Zukunft und unser Planet und sie haben das Recht auf eine gesunde Umwelt. Deshalb haben wir uns der Nachhaltigkeit mit ganzem Nachdruck verschrieben», betont John Hansen, Senior Vice President und Leiter Qualität und Engineering in der Lego Gruppe. «Für die Spritzgiessproduktion bedeutet dies, dass wir ausschliesslich in energieeffiziente Maschinen investieren.» www.engelglobal.com

Swiss Pavillon auf der Feiplastic Die Brasilsplast heisst neu Feiplastic 2013 und wird dieses Jahr vom 20. bis 24. Mai 2013 in Sâo Paulo stattfinden. Die Feiplastic ist die wichtigste Messe für den Kunststoffmarkt in Brasilien. Auf einer Fläche von 85 000 m2 werden 1400 Aussteller ihre Produkte und Dienstleistungen präsentieren, 70 000 Besucher werden erwartet.

Die Osec organisiert zusammen mit Swissmem und Swiss Plastics, dem Schweizer Kunststoffverband, zum zweiten Mal einen Swiss Pavillon, um auch Schweizer Firmen zu ermöglichen, in diesem grossen Binnenmarkt Fuss zu fassen. Dass dies wegen der hohen Zölle und teilweise intransparenten bürokratischen Hürden nicht immer einfach ist, sind sich die Organisatoren durchaus bewusst.

Wie wichtig dieser ist, belegen die Zahlen: im Bereich Kunststoffmaschinen wurde für 40

Mio. CHF (MEM total 760 Mio.) Ware exportiert. Brasilien ist damit zum 8. wichtigsten Exportland für die Schweiz in diesem Bereich aufgestiegen (MEM total 19. Rang).

Das Engagement in Brasilien begründen die Organisatoren des Swiss Pavillon damit, dass die Flächen limitiert sind und sie nicht hinten anstehen möchten, falls Schranken fallen und der Markt noch mehr boomt.

Denn: Wer zuerst in den Markt kommt und sich etablieren kann wird auch eine Polposition haben.

Swissmem, Pascal Streiff p.streiff@swissmem.ch Auskünfte für eine Teilnahme an der Feiplastic erteilt: Osec, Pascal Blanc pblanc@osec.ch Telefon +41 (0)44 365 55 14 www.osec.ch/feiplastic 3/2013

KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

nen und zum Aufbau grösserer Fertigungszellen genutzt.

Die Anwendungszentren sind mit den modernsten Spritzgiessmaschinen verschiedener Schliesskraftgrössen und Typen ausgestattet. Das ausgewählte Spektrum reicht dabei von StandardspritzgiessmaschiVerschiedene Maschinengrössen und -typen stehen dem Kunden im Anwen- nen der Baureihe Systec, dungszentrum für Versuche zur Verfügung. über vollelektrische Maschinen vom Typ IntElect Für Werkzeugabmusterungen bis hin zur hybriden Hochleisvon Kunden stellt der Spritz- tungsmaschine El-Exis SP. giessmaschinenhersteller Sumi- Damit sind bei Sumitomo (SHI) tomo (SHI) Demag Plastics Ma- Demag Werkzeug- und Verfahchinery GmbH mit Hauptsitz in renstests auf einer breiten PaletSchwaig bei Nürnberg zwei wei- te an Maschinen im 1- und tere Spritzgiessmaschinen mit 2-Komponentenbereich mögSchliesskräften von 1600 und lich. Neben der Spritzgiessma10 000 kN zur Verfügung. schine werden dem Kunden In beiden Werken wird ein noch Temperiergerät, Förderspeziell ausgestattetes Anwen- band, Trockner, Schläuche mit dungszentrum für Kunden- Hasco-Kupplungen und Spannversuche, Maschinenabnahmen pratzen bei Bedarf zur Verfügung und Leistungstests, aber auch gestellt. für interne Tests, Präsentatio- www.sumitomo-shi-demag.eu

Neuer Vertriebsleiter bei Ferromatik

Bild: Ferromatik

Bild: Sumitomo (SHI) Demag

Kundenversuche bei Sumitomo (SHI) Demag

Ralf Cezanne

Seit Beginn des Jahres leitet Ralf Cezanne (54) beim Spritzgiessmaschinenhersteller Ferromatik Milacron in Malterdingen die Bereiche Vertrieb, Marketing und Anwendungstechnik. Der Diplom-Ingenieur (FH) der Kunststofftechnologie verfügt über 30

Granulat entstauben Entstaubtes Mahlgut § Neuware Q

Durch Feinstaubabscheidung über unsere Granulatentstauber kann aus dem «Abfallprodukt Mahlgut» wieder ein hochwertiger Rohstoff werden, der wie Neuware einsetzbar ist.

Q

Die Prozessschritte Entstauben, Fördern, Mischen, Metallseparation und gravimetrisches Dosieren von Kunststoffgranulat können in einem Gerät vereint werden.

Q

Vorhandene Peripherie wie z.B. Mühlen, Fördergeräte, OktabinEntleerstationen oder Trockner bilden zusammen mit dem Granulatentstauber Multimat ein Komplettsystem, das vollautomatisch die optimale Nutzung Ihrer Material- und Personalressourcen gewährleistet.

Sanner modernisiert Firmenzentrale Die Sanner GmbH modernisiert ihren Standort Bensheim. Im Fokus steht dabei insbesondere die Optimierung der Logistik, Infrastruktur und Energieeffizienz. So werden im Zuge der Baumassnahmen unter anderem ein zentraler Transportkorridor für den optimierten Warenfluss sowie eine Technikzentrale mit Kraft-Wärme-Kopplung errichtet. Durch den Umbau entstehen klar definierte Produktionszonen. Gleichzeitig können 3/2013

strukturelle Verbesserungen der GMP-Produktionsumgebung realisiert werden. Die Gesamtinvestitionen für den Umbau belaufen sich auf insgesamt vier Millionen Euro. Im Juni 2013 sollen die Baumassnahmen abgeschlossen sein.

Sanner entwickelt und produziert hochwertige Kunststoffverpackungen und Komponenten für Pharma-, Medizin- und Healthcareprodukte. www.sanner.de

Jahre Vertriebserfahrung in der Spritzgiessmaschinen-Branche.

Er tritt die Nachfolge von Robert Trube an, der das Unternehmen aus gesundheitlichen Gründen verlässt. Cezanne berichtet an den Geschäftsführer Gerold Schley, Managing Director Ferromatik Milacron und Vice President Milacron China.

Die Stationen von Cezanne’s beruflicher Laufbahn waren unter anderem die Unternehmen Windsor, Sandretto, Netstal und Husky. Seine Verbundenheit mit Ferromatik Milacron geht in die 80er-Jahre zurück, als er bei dem unter dem Namen Klöckner Ferromatik Desma firmierenden Unternehmen tätig war. www.ferromatik.com

Steinhausstrasse 40 3150 Schwarzenburg 031 734 24 24 www.geigercytec.com

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NEWS

Bild: Bixius/IKV

Neue Maschine für das IKV-Spritzgiesstechnikum

Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann (l.) und Dipl.-Ing. Gerald Kemper im Spritzgiess-Technikum des IKV vor der neuen Maplan-Spritzgiessmaschine edition S.

Der österreichische Maschinenhersteller Maplan übergibt dem Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen eine neue Elastomerspritzgiessmaschine. Mit dieser Maschine untersuchen die IKVForscher erstmalig die Anwendung der Projektilinjektionstechnik (PIT) bei Elastomeren zur Herstellung endlosfaserverstärkter komplexer Formschläuche. Die neue Maplan-Anlage wird auch für Grundlagenuntersuchungen zu Mehrkompo-

nentenverbunden aus Thermoplasten und Elastomeren eingesetzt.

Die vertikale Elastomerspritzgiessmaschine vom Typ 750/ 160 edition S verfügt über 1590 kN Schliesskraft und eine FIFOGummispritzeinheit und ersetzt die bisher am IKV eingesetzte Maplan MTF 750/160.

Gerald Kemper, Vertriebsleiter Norddeutschland bei Maplan, sagt dazu: «Maplan unterstützt das IKV sehr gerne mit aktuellen Maschinen. Solche Forschungskooperationen zur

Weiterentwicklung der Verfahrenstechnik, wie hier die PIT, zeigen für Maschinenhersteller wie uns Wege in neue Märkte.»

Und auch Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann, IKV-Institutsleiter, ist zufrieden: «Gute Forschungsergebnisse und die gute Ausbildung der Studierenden am IKV sind direkt abhängig von der Ausstattung an Maschinen und Anlagen.»

www.ikv-aachen.de www.maplan.at

E – IN KÜRZE Z R Ü K N I – E Z KÜR IN KÜRZE – IN ■ Bereits seit dem 1. September 2011 ist Rhodia, Spezialist für Polyamide, ein Unternehmen der Solvay Gruppe. Im Januar 2013 wurde nun Rhodia Engineering Plastics umfirmiert in Solvay Engineering Plastics.

Für die Verarbeiter und Kunden ergeben sich hierdurch keine Veränderungen. Die bekannten PA Marken Technyl und TechnylStar stehen weiterhin in gewohnter Qualität über Resinex Switzerland zur Verfügung. www.resinex.ch

■ Zum 75-Jahr Jubiläum der Entdeckung von Polytetrafluorethylen (PTFE) durch einen DuPont Wissenschaftler lädt DuPont Chemicals & Fluoroproducts (DC&F) erneut zur Bewerbung um die Plunkett Awards ein. Dieser Wettbewerb würdigt den Einsatz von DuPont Fluorkunststoffen zur Entwicklung aussergewöhnlicher Lösungen, die

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einen verminderten Umwelteinfluss besitzen, sich durch einen hohen Grad an Innovation auszeichnen oder wegweisende kommerzielle Anwendungen ermöglichen. Bewerbungen müssen in Englisch ausgeführt sein und spätestens am 31. Mai 2013 bei DuPont eintreffen. Informationen zum Wettbewerb finden sich unter www.teflon.com/plunkett

■ Seit über 12 Jahren unterstützen die Kunststofferzeuger in Deutschland die Grundschulen mit einem speziell entwickelten Experimentierkoffer. Mittlerweile sind über die Hälfte aller Grundschulen in Deutschland mit «Kunos cooler KunststoffKiste» ausgestattet. Nun überreichte Dr. Rüdiger Baunemann, Hauptgeschäftsführer von PlasticsEurope Deutschland e.V., den 10 000sten Kuno-Koffer für eine Wiesbadener Schule. Die in der

Kunststoff-Kiste enthaltenen fünf Experimente sind wichtige Bausteine zur naturwissenschaftlichen Bildung im Grundschulalter. www.plasticseurope.org

■ Ende Januar 2011 wurde auf dem Werkplatz Domat/Ems die Ausstellung über die Geschichte der Ems-Chemie anlässlich deren 75-Jahr Jubiläum eröffnet. Seither besuchten bereits 11 000 Personen die Ausstellung. Aufgrund des unverändert hohen Besucherinteresses wird die Ausstellung bis vorläufig Ende 2013 verlängert. www.ems-group.com

■ Das Technikum des Wittmann Battenfeld Technologiezentrums in Meinerzhagen wurde Ende 2012 durch eine Spritzgiessmaschine der neuen Maschinenbaureihe MacroPow-

er mit 650 t Schliesskraft, ausgerüstet mit dem CellmouldVerfahren für physikalisches Schäumen, ergänzt. Mit diesem Verfahren können LeichtbauFormteile hergestellt werden, die durch die Schaumstruktur im Kern gewichtsreduziert, verzugsarm und frei von Einfallstellen sind. www.wittmann-group.com

■ Der Einsatz von FVK in langlebigen Industriegütern erfordert die (Weiter-)Entwicklung und Standardisierung von Reparaturkonzepten. Um den Erfahrungsaustausch der unterschiedlichen Marktakteure zu vorhandenen Reparaturmöglichkeiten und zukünftigen Methodiken zu gewährleisten, hat die AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V., den neuen Arbeitskreis «Reparatur von Composites» gegründet. www.avk-tv.de

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Neue strahlenvernetzbare PA-Compounds Die DimeLika Plast GmbH aus dem badischen Brühl erweitert mit der Produktreihe CompaMid PA 6 und PA 6.6 ihr Sortiment an strahlenvernetzbaren technischen Kunststoffen.

Bei verstärkten Kunststoffen (z.B. mit Glasfasern) führt die Bestrahlung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Dies basiert jedoch nicht nur auf der Vernetzung des Matrixwerkstoffs, sondern ist auch auf eine verbesserte Faser-Matrix-Haftung zurückzuführen.

Ergebnis der Strahlenvernetzung ist ein Werkstoff mit einer deutlich höheren Vernetzungsdichte, der in Bezug auf seine mechanischen, thermischen und chemi-

schen Eigenschaften vergleichbar mit Duroplasten bzw. Hochleistungskunststoffen ist. Aus dem ursprünglich thermoplastischen Kunststoff wird ein Material, welches deutlich höheren Temperaturen von bis zu 350 °C standhält.

Es weist eine extrem hohe Wärmeformbeständigkeit auf und verfügt über sehr gute elektrische und mechanische Eigenschaften.

«Bei der Substitution von Hochleistungskunststoffen wie LCP, PPS oder PPA können in der Regel Einsparpotenziale von 5 Euro pro kg und mehr realisiert werden», so Hans-Dieter Voss, Geschäftsführer der DimeLika Plast GmbH. www.dimelikaplast.de

www.kunststoffweb.de/stellenmarkt

Energieeffizienz transparent gemacht Die bisherige Euromap 60 zur Energieverbrauchsermittlung bei Spritzgiessmaschinen wurde grundlegend überarbeitet, um den Forderungen nach vergleichbaren Messergebnissen auf der einen und der Variabilität der Maschinen auf der anderen Seite gerecht zu werden. Neu wird nach maschinenbezogenem Verbrauch (60.1) und nach produktbezogenem Verbrauch (60.2) aufgespalten. Mithilfe der Version 60.1 erhalten Kunden die Chance, Maschinen verschiedener Hersteller auf Basis einheitlicher Parameter zu vergleichen.

Die ermittelten Effizienzklassen dienen einem Benchmarking und ermöglichen eine Voraus-

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Personalsuche geht auch einfach!

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wahl durch den Kunden. Nicht zuletzt können durch die einheitliche Klassifikation Effizienzsteigerungen, auch gegenüber der Politik, klar kommuniziert werden. Der Teil 60.2 der Empfehlung bietet die Möglichkeit, den produktbezogenen Energieverbrauch für die Herstellung einzelner Spritzgiessteile nach Kundenvorgaben transparent zu machen.

Die zentrale Kenngrösse ist hier der spezifische Energieverbrauch in Kilowattstunden pro Kilogramm verarbeiteten Kunststoffs.

Hochwertige Messestandards sollen nun auch für Extruder, Blasform- und Thermoformmaschinen entwickelt werden. www.euromap.org

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3/2013

Siebkörper

Rückstromsperre

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Peter Roos

Zum 1. Februar 2013 hat die KraussMaffei Gruppe die Segmentleitung Extrusion neu besetzt. Mit Peter Roos (50) ßbernimmt ein ausgewiesener Maschinenbauexperte als President die Leitung des gruppenweiten Segments und verantwortet kßnftig alle Aktivitäten der Marke KraussMaffei Berstorff. Des Weiteren fungiert er

Kunststoffkunde â&#x20AC;&#x201C; Anspruchsvolles Grundwissen in Englisch

als GeschäftsfĂźhrer der KraussMaffei Berstorff GmbH (Hannover). Roos Ăźbernimmt damit die Nachfolge von Dr. Hans Ulrich Golz, der seit April 2012 President des Segments Spritzgiesstechnik der KraussMaffei Gruppe ist. President des Segments Reaktionstechnik ist â&#x20AC;&#x201C; ebenfalls seit April 2012 â&#x20AC;&#x201C; Nicolas Beyl.

Roos verantwortete in den vergangenen vier Jahren als Geschäftsfßhrer (CEO) die Geschicke des finnisch-schweizerischen Unternehmens Maillefer Extrusion. Vor seiner Zeit bei Maillefer Extrusion war der DiplomIngenieur (Maschinenbau) rund 20 Jahre in zahlreichen leitenden Managementpositionen innerhalb des Daimler Konzerns tätig. www.kraussmaffeiberstorff.com

Osswald, T.A., Menges, G.: Materials Science of Polymers for Engineers. Carl Hanser Verlag MĂźnchen, 3. Aufl. 2012. ISBN 978-1-56990-514-2 Die dritte Auflage dieses Buches wendet sich mit Beispielen und Problemstellungen â&#x20AC;&#x201C; diese sind den wichtigsten Kapiteln jeweils am Schluss zur Bearbeitung angefĂźgt â&#x20AC;&#x201C; an Studierende und Ingenieure in der Praxis. Der Inhalt deckt alle Grundlagenthemen ab: Aufbau und Struktur der Polymere, Rheologie, EinfĂźhrung in die Verarbeitung, Orientierungen, AbkĂźhlung und Erstarrung, die physikalischen Eigenschaften, Versagensverhalten usw. Der Anhang bietet u.a. eine Ă&#x153;bersicht Ăźber die verschiedenen Eigenschaftswerte der verbreiteten Kunststofftypen, fĂźr einige davon auch Eigenschaftsdiagramme. Die

Bild: J. Kunz

Bild: KraussMaf fei

Segment ÂŤExtrusionstechnikÂť hat neuen Chef

Ă&#x153;bersichtlichkeit hat durch die Verwendung von Farbe in den zahlreichen Grafiken und Schemata deutlich gewonnen. Da das Buch in Englisch erschienen ist, vermag es manchem interessierten Leser willkommene Gelegenheit bieten, nebst dem Fachwissen auch die Fachsprache zu vertiefen.

Johannes Kun

Technische Kunststoffe â&#x20AC;&#x201C; Know-how auf 100 Seiten Mit dem Handbuch ÂŤTechnische KunststoffeÂť hat Ensinger jetzt ein Nachschlagewerk aufgelegt, das Spezialwissen aus allen Bereichen der Kunststoffverarbeitung bĂźndelt. Das 100 Seiten

starke Handbuch erweitert die Vorgängerbroschßre um ein Vielfaches und greift aktuelle Entwicklungen auf.

Eine Ă&#x153;bersicht mit unmittelbarem Vergleich der Werkstoffe

anhand ihrer wichtigsten Eigenschaften, Modifikationen und Einsatzgebiete bildet den Einstieg. Per Farbindex geht es zu den Detailinformationen. In den Kapiteln Werkstoffauswahl und

Weiterverarbeitung finden Anwender die Fakten, die sie fĂźr die Konstruktion von Bauteilen oder die Bearbeitung von Halbzeugen benĂśtigen. www.ensinger-online.com

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3/2013

KUNSTSTOFF XTRA

Osec verstärkt Swiss Business Hub Italy Um als Schweizer Unternehmen die Geschäftsbeziehungen in Italien auf- und auszubauen und mit sachkundiger Unterstützung neue Marktchancen besser wahrnehmen zu können, hat die Osec den Swiss Business Hub Italy personell verstärkt und die Leitung Philippe Praz übertragen. Als drittwichtigstes Exportland der Schweiz und achtgrösste Volkswirtschaft der Welt bietet Italien auch heute noch viele neue Geschäftsmöglichkeiten für Schweizer

Firmen. Trotz seiner geographischen und kulturellen Nähe zur Schweiz ist Italien aber kein einfacher Exportmarkt. Deshalb wurde der Swiss Business Hub in Mailand personell neu besetzt, verstärkt und in das Schweizer Generalkonsulat integriert. Neben Aufgaben der Exportförderung erbringt der Swiss Business Hub aber auch Leistungen im Rahmen der nationalen Standortpromotion. www.osec.ch

Bild: Songwon

Songwon ernennt neue Vertriebsdirektorin

Elena Scaltritti

Elena Scaltritti hat bei Songwon Industrial Group zum 1. Januar 2013 die Rolle der Vertriebsdirektorin für die Region «Greater Europe» von Dieter Morath, Executive Vice President Sales und

Mitglied des Songwon Industrial Group Executive Committee, übernommen.

Scaltritti begann ihre Karriere bei Nalco in der Sparte Wasserbehandlung und wechselte in die Welt der Kunststoff-Additive, wo sie über einen Zeitraum von 10 Jahren Erfahrungen sammeln konnte. Sie begann zunächst bei Ciba Spezialitätenchemie und setzte ihre Karriere bei BASF in der Sparte «Performance Chemicals» fort. Seit ihrem Wechsel zu Songwon in 2011 hat sie ihre Fähigkeiten im Management von multinationalen Konzernen, auch während einer der schwierigsten Phasen der globalen Wirtschaft, bewiesen.

PTS-CREABLEND-F (PP/ABS) für Hart-/Weich-Verbund dimensionsstabil wie ABS chemikalienbeständig wie PP Hart/Weich-Verbindungen mit PTS-THERMOFLEX® (TPS), PTS-UNIPRENE (TPV), keine Haftungsmodifikation notwendig Food-Zulassung galvanisierbar matte Oberfläche

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KUNSTSTOFF XTRA

V E R A N S TA LT U N G E N

04./05.04.

Kurs: Konstruieren mit Kunststoffen Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

08. – 12.04.

Kurs: Spritzgiessen Verfahrenstechnik Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

08. – 12.04.

Hannover Messe Ort:Hannover Veranstalter: Deutsche Messe AG Messegelände D-30521 Hannover Telefon +49 (0)511 89-0 info@messe.de, www.hannovermesse.de

10.04.

Corporate Development in the Changing Medtech Environment Ort:Bern Veranstalter: Medtech Switzerland Wankdorffeldstr. 102, CH-3000 Bern 22 Telefon +41 (0)31 335 62 41 contact@medtech-switzerland.com www.medtech-switzerland.com

10./11.04.

Kurs: Zusammenhänge in der Spritzgiesstechnik Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

Bild: Pixelio, magicpen

12.04.

8. IK-Lebensmittelverpackungstagung Ort: Bad Homburg Veranstalter: IK Industrievereinigung Kunststoffverpackungen e.V., Kaiser-Friedrich-Promenade 43 D-61348 Bad Homburg Telefon +49 (0)6172, 92 66 01 info@kunststoffverpackungen.de www.kunststoffverpackungen.de

17./18.04.

Verpackung Schweiz Ort: Zürich Veranstalter: easyFairs Switzerland GmbH St. Jakobs-Strasse 170a, CH-4132 Muttenz Telefon +41 (0)61 228 10 24 schweiz@easyfairs.com, www.easyfairs.com/schweiz

17./18.04.

Benediktbeurer Reinraumtage Ort: Benediktbeuern Veranstalter: KIR Kunststoffinstitut Rosenheim Am Breitenfeld 20, D-83024 Rosenheim Telefon +49 (0)8031 89 26 95 karlinger@rh-rosenheim.de, www.reinraumtage.de

17./18.04.

Nachwachsende Rohstoffe und Energie für die Zukunft Ort: Berlin Ansprechpartner: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), D-18276 Gülzow-Prüzen Telefon +49 (0)3843 6930-111 s.pries@fnr.de, www.fnr.de

18./19.04.

Kurs: Aufbau und Eigenschaften der Kunststoffe 1 – Kunststofferfahrung mit allen fünf Sinnen Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

22./23.04.

Seminar: Recycling von Kunststoffen Ort: Wuppertal Veranstalter: Technische Akademie Wuppertal e. V. Hubertusallee 18, D-42117 Wuppertal Telefon +49 (0)202/74 95-248 taw-wuppertal@taw.de, www.taw.de

24.04.

Kurs: Grundlagen der Polymerchemie Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

Bild: Pixelio, E. Rose

APRIL

16./17.04.

Kurs: Extrudieren Grundlagen Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

25.04.

Kurs: Grundlagen der Polymerphysik Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

16./17.04.

Konferenz: Renewable Plastics Ort: Amsterdam Veranstalter: European Bioplastics e.V. Marienstrasse 19/20, D-10117 Berlin Telefon +49 (0)30 28482-350 info@european-bioplastics.org www.european-bioplastics.org

25./26.04.

Intensivkurs Spritzgiesstechnik 1 Ort: Regensburg Veranstalter: Schulungszentrum für Spritzgiesstechnik Bergmattingerweg 12, D-93161 Sinzing Telefon +49 (0)941 307 66 10 info@spritzgiess-schulung.de www.spritzgiess-schulung.de

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Sobald innovative Profilösungen gefragt sind, ist der Kunststoffverarbeiter SLS immer vorne mit dabei.

Speziell für den Fensterbau bietet das Unternehmen ein neues Ver-

breiterungsprofil an. Das flexibel einsetzbare Sandwich-Bauteil ist schnell montiert und lässt sich für alle gängigen Kunststoff-Fenstertypen (Profilbreiten 70 bis 120 mm) anpassen. Es erreicht sehr gute Wärmedämmwerte, hat eine makellose Oberflächenoptik und verfügt trotz seines geringen Gewichts über eine hohe Drucksteifigkeit.

Dieses Verbreiterungsprofil ist derzeit auf dem Wege, die bisher oft für Ausgleichsarbeiten verwendeten Hohlkammerprofile abzulösen.

Es ist dank integrierter Wärmedämmung und eingeklebter Clip-Schienen sofort einsetzbar und beschleunigt daher die Vor-Ort-Montage von Kunststoff-Fenstern ganz erheblich. Dank der praktischen Clips lässt sich das kompakte Sandwich-System mit wenigen Handgriffen bündig am Fensterrahmen andocken und – falls erforderlich – zusätzlich mechanisch sichern oder im Mauerwerk verschrauben.

Die durchdachte Sandwich-Konstruktion mit ihrem Polystyrol-Kern, den vier Millimeter starken HartPVC-Wänden und den hermetisch dicht verklebten Anschluss-Clippro-

filen an den Stirnseiten verschafft dem SLS-Verbreiterungsprofil sehr gute bauphysikalische Werte. Die Kunststoff-Ingenieure des Unternehmens haben damit eine leichte und dennoch hoch belastbare Verbundlösung realisiert, die keine Feuchtigkeit aufnimmt und deren Wärmdämmwert deutlich über dem ausgeschäumter Profile liegt.

Hersteller SLS liefert sein Verbreiterungsprofil in Standardmassen und auch in kundenspezifisch gefertigten Abschnitten als Panele und Segmente. Es lässt sich nicht nur in Kombination mit KunststoffFenstern einsetzen, sondern ebenso für Anpassungs- und Ausgleichsarbeiten an Hebe-Schiebetüren.

Nicht zuletzt ermöglicht es das Leistungsspektrum von SLS, das serienmässig in Weiss ausgeführte Verbreiterungsprofil auch mit Farboder Dekorfolien zu beschichten.

SLS Kunststoffverarbeitungs GmbH & Co. KG Industriestrasse 11 D-66994 Dahn Telefon +49 (0)6391 92 43-0 info@sls-kunststoffprofile.de www.sls-kunststoffprofile.de

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SLS-Verbreiterungsprofil beschleunigt Montage

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KUNSTSTOFF XTRA

Grossprojekt erfolgreich abgewickelt nenteilen erfolgreich. So werden sogenannte Innenbehälter und auch Türinnenseiten aus Kunststoff auf Kiefel-Anlagen geformt und einbaufertig hergestellt. Das Unternehmen konnte allein in den letzten 3 Jahren über 30 Formanlagen für Kühlschrankteile weltweit ausliefern und in Betrieb setzen. Hersteller, die auf hohe Effizienz in der Fertigung und beste Qualität ihrer Produkte Wert legen, zählen zu den Kunden.

Kiefel zählt zu den Weltmarktführern in der Konzeption und Fertigung von Maschinen für die Verarbeitung von Kunststofffolien. Kernkompetenz sind die Form- und Fügetechnologien.

Kunststoff | Maschinen | Lösungen

Das Freilassinger Unternehmen Kiefel konnte mit der Auslieferung und Inbetriebsetzung von 4 Anlagen für die Fertigung von Kühlschrank-Innenbehältern ein Grossprojekt erfolgreich abschliessen. Geliefert

3/2013

wurden die 4 Thermoformanlagen an einen namhaften deutschen Kühlgerätehersteller.

Kiefel ist seit Jahren mit Druckluftform- und Vakuumformanlagen für die Fertigung von Kühlschrank-In-

Vertretung für die Schweiz: Battenfeld (Schweiz) AG Javastrasse 13, CH-8604 Volketswil Telefon +41 (0)44 908 65 65 info@battenfeld.ch www.battenfeld.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Klinisch rein – Ultrablend 95

Von der Anwendung des Ultrablend 95 leiten Hersteller medizintechnischer Produkte aus Kunststoff klare Vorteile ab.

Das gravimetrisch fungierende Ultrablend System ist für sehr hohe und gleichbleibend genaue Dosierung und Mischung von rieselfähigen Rohstoffen – Kunststoff-Granulaten und Additiven – entwickelt worden. Es verbessert die ProzessQualität bzw. -Sicherheit und leistet seinen Beitrag zur Produktionskosten-Minimierung. Beim Design der Behälterkomponenten aus elektropoliertem Edelstahl legte motan hohen Wert auf klare Funktion, geringen Unterhalt und einfache Bedienung in einer hygienisch reinen Arbeitsumgebung.

Die Bauteile sind ohne «tote Zonen» konstruiert. Schweissnähte sind durchgeschweisst. Folglich können sich keine RestmengenDepots bilden. Die Kontaminierung der Folgechargen ist damit ausgeschlossen.

Ultrablend 95 eignet sich insbesondere für präzise KleinstmengenDosierungen direkt auf der Spritz-

Tangentiale, einseitige Schneideinsätze zum Axialeinstechen

Iscars Tang-Grip-Familie für die Axialbearbeitung beinhaltet sowohl ein- als auch zweiseitige Schneidenträger und Schneideinsätze in den Breiten 3 und 4 mm. Die Standardgrösse der Schneidenträger ist dabei kompatibel mit den gängigen Iscar-Spannblöcken.

Die Schneideinsätze wurden zum Axialeinstechen im Durchmesserbereich 25 bis 500 mm entwickelt.

Dieselbe Ausführung kann sowohl für rechte als auch für linke Werkzeuge verwendet werden. Eine hervorragende Leistung bei der Bearbeitung vieler verschiedener Werkstückstoffe mit unterschiedlichen Schnittparametern garantiert die

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Kombination eines C-Typ-Spanformers mit der Sumo Tec-Schneidstoffsorte IC808.

Die Klemmung in einem tangentialen Plattensitz zeichnet sich durch äusserste Stabilität aus. Dies ermöglicht die Bearbeitung mit sehr hohen Vorschüben und unterbrochenem Schnitt bei gleichzeitiger hoher Oberflächengüte. Der hervorragende Formschluss verhindert, dass der Schneideinsatz beim Zurückziehen aus dem Plattensitz gezogen wird.

Die fehlende Spannpratze erlaubt einen ungehinderten Spanfluss, was gerade bei tiefen Einstechoperationen äusserst wichtig ist. Die Kombination aus tangentialer Klemmung und ungehindertem Spanfluss macht das System sehr verlässlich und führt zu längerer Standzeit des Werkzeugs und Plattensitzes.

Die neuen Werkzeuge verfügen über einen benutzerfreundlichen Auswerferschlüssel.

Iscar Hartmetall AG Wespenstrasse 14 CH-8500 Frauenfeld Telefon +41 (0)52 728 08 50 office@iscar.ch www.iscar.ch

giessmaschine, dem Extruder oder der Blasformmaschine. Maximal vier Rohstoffkomponenten werden nacheinander gewichtsbezogen und rezepturgenau zudosiert. Sie werden anschliessend in der nachgeschalteten Mischkammer (4,5 Liter Volumen) homogen vermischt und gelangen schliesslich in die Einzugszone der Verarbeitungsmaschine.

Die minimale Dosiermenge liegt bei 3 g pro Komponente (900 g Chargengrösse). Beim Einsatz von zwei Komponenten wird ein maximaler Durchsatz von 260 kg/h erreicht.

Dieses gravimetrische Chargendosier- und Mischgerät ist ideal bei Anwendungen mit häufigem Materialwechsel: alle Produkt berührenden Teile können rasch entnommen und gereinigt werden. Bei Materialwechsel ist der Dosierschieber zudem verschlossen – Material und kleinste Restmengen können unmöglich auslaufen oder verschüttet werden. Das Einzellastzellenprinzip

kompensiert Vibrationen oder Schwingungen aus der Maschinenumgebung. Dadurch wird eine hohe Wiegegenauigkeit gewährleistet, was der Qualität des Endprodukts und dessen Herstellungskosten zugutekommt.

Bei den Ultrablend Peripheriegeräten kommt die GRAVInet-Steuerung zum Einsatz. Das Color-Display bietet eine menügeführte Bedienung über das Touch Panel.

Durch die integrierte EthernetTechnologie ist zusätzlich eine Bedienung über ein motan WEBpanel oder einen PC von beliebiger Stelle aus möglich. Bei Bedarf kann eine Fördersteuerung integriert werden. motan-colortronic ag Neulandweg 3 CH-5502 Hunzenschwil Telefon +41 (0)62 889 29 29 info@motan-colortronic.ch www.motan-colortronic.com

Okuma-Maschinen neu designed Suvema zeigte auf der Prodex einen Querschnitt durch das Lieferprogramm mit Neuheiten der Weltmarken Citizen, Okuma und AkiraSeiki. Ein klares Zeichen für den Innovationsgeist des Unternehmens war die Präsentation der neuen Produktionsdrucker von 3D Systems. Nach dem Motto drucken statt spritzen können hier komplexe ABS-Thermoplastteile direkt aus den CAD-Daten heraus wirtschaftlich gefertigt werden.

Ein Highlight war auch die Präsentation der Multus B300 von Okuma (Bild) mit der neuen Steuerung OSP-P300. Diese Steuerung setzt in Sachen Bedienerfreundlichkeit und Komfort neue Massstäbe und macht die gesamte Produktionsmaschine noch leistungsfähiger und wirtschaftlicher. Auch der neue Look bei den Okuma-Maschinen stiess auf grosses Echo. Modern und zukunftsgerichtet hiess hier der einhellige Tenor.

Als Traditionsunternehmen konzentriert sich die Suvema AG seit fast vierzig Jahren auf anspruchsvolle Lösungen im Bereich der spanabhebenden CNC-Bearbeitung. Es gelingt dem Unternehmen immer

wieder, neue Trends und Technologien rasch aufzunehmen und umzusetzen. Das eigentliche Erfolgsrezept ist das konsequente «Customizing» der Werkzeugmaschinen auf die jeweiligen Kundenwünsche. Rund die Hälfte der fünfzig Mitarbeitenden ist denn auch im Bereich Support/Kundendienst tätig.

Suvema AG Grüttstrasse 106 CH-4562 Biberist Telefon +41 (0)032 674 41 11 info@suvema.ch www.suvema.ch

3/2013

KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Transparenz in einer neuen Dimension Mit Engel e-factory 2 setzt Engel neue Massstäbe in der Betriebsdatenerfassung. Dank seines erweiterten Funktionspakets lässt sich das neue Release der Engel MESLösung direkt an ERP-Systeme wie SAP anbinden und erlaubt jetzt auch die Integration von Spritzgiessmaschinen unterschiedlicher Marken. Die Folge sind mehr Produktivität und Effizienz in der Spritzgiessfertigung.

Manufacturing Execution Systems – kurz MES – sorgen für Transparenz im Betrieb. Vom Schreibtisch aus lassen sich auch die Fertigungskennzahlen in Echtzeit im Auge behalten (Bild), um bei Planabweichungen umgehend gegensteuern zu können. Engel e-factory 2 umfasst derzeit folgende Module: • e-factory Monitor gibt einen Überblick über aktuelle Statusinformationen wie Produktionsfortschritt, Stillstandsursachen und Maschinenalarme. Das Hallenlayout und der Produktionsfahrtenschreiber werden parallel zueinander über-

Spannende Sonderevents par a lle l zur Messe!

sichtlich dargestellt. Bei Abweichungen der hinterlegten Grenzwerte alarmiert das System automatisch.

• e-factory Mobile stellt wesentliche Statusinformationen konzentriert und optimiert für mobile Geräte dar. So sind sie jederzeit an jedem Ort über das Internet verfügbar.

• e-factory Data, die zentrale Verwaltung der Teiledatensätze, sorgt für ein schnelles und sicheres Rüsten. Da die Datensätze online zu den Maschinen übertragen werden und volle Kontrolle über die verwendeten Einstellungen besteht, ist die Qualität kontinuierlich gesichert. Sämtliche Maschineneinstellungen lassen sich sowohl online als auch offline anzeigen und Änderungen werden dokumentiert.

• e-factory Chart dokumentiert lückenlos sämtliche Prozessdaten als Grundlage für die statistische Auswertung. Gleichzeitig unterstützt das Modul die Kunststoffverarbeiter, die Dokumentations-

pflicht gegenüber ihren Kunden zu erfüllen.

• e-factory Reports erstellt automatisch Schicht-, Auftrags- und Langzeitstatistiken und erlaubt dem Management, jederzeit fundierte Entscheidungen zu treffen. Engel entwickelt seine MES-Lösung kontinuierlich weiter. Zusätzliche Funktionalitäten sind in Vorbereitung.

In Kürze werden weitere Module

wie Auftragsfeinplanung und Wartungsmanagement von Maschinen und Werkzeugen das neue Release Engel e-factory 2 ergänzen.

Engel (Schweiz) AG Hungerbüelstrasse 17 CH-8500 Frauenfeld Telefon +41 (0)52 725 0755 ech@engel.at www.engelglobal.com

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Allrounder produziert Gehäuseteil für Medizintechnik

Auf der Chinaplas in Guangzhou präsentiert Arburg mit drei Exponaten verschiedene Facetten des all-

gegenwärtigen Themas «Produktionseffizienz». Eine für den chinesischen bzw. asiatischen Markt

wichtige Branche ist die Medizintechnik. Für diese fertigt ein elektrischer Allrounder 370 E auf der Chinaplas ein Gehäuse, das in einem Mischsystem für Flüssigkeiten eingesetzt werden kann. Das Exponat hat eine Schliesskraft von 600 kN und arbeitet mit einer Spritzeinheit der Grösse 170.

Die elektrische Baureihe Edrive zeichnet sich durch Präzision, Reproduzierbarkeit. Energieeffizienz und minimierte Emissionen aus und eignet sich damit auch für Reinraumanwendungen. Aufgrund des sehr guten Preis-Leistungs-Verhältnis stellen die Allrounder Edrive eine interessante Alternative zur hydraulischen Maschinentechnik dar und ermöglichen den wirt-

schaftlichen Einstieg in die elektrische Maschinenwelt Das gesamte Teilhandling bei der Medizintechnik-Anwendung übernimmt ein Multilift Select RobotSystem, der das Robot-Angebot von Arburg repräsentiert und die Vorteile aufzeigt. Die Multilift RobotSysteme sind wie auch die Integralpicker komplett in die SelogicaMaschinensteuerung integriert und dank der Teach-in-Funktion einfach, sicher und schnell programmierbar.

und Verfahren sowie Materialien und Werkstoffe. Mit Hilfe dieser Suchmatrix können die Besucher der K ab September 2013 diejenigen Aussteller ausmachen, die in klar definierten Anwendungsbereichen bedeutend verbesserte oder gar grundlegend veränderte Produkte und Verfahren präsentierten. Den Fachbesuchern wird es dadurch möglich, ihren Aufenthalt in den Messehallen

individuell vorzubereiten und die Besuchszeit optimal zu nutzen.

Arburg AG Südstrasse 15 CH-3110 Münsingen Telefon +41 (0)31 724 23 23 switzerland@arburg.com www.arburg.ch

Innovation Compass zur K2013 Der Innovation Compass zur K 2013 ist online. Auf www.k-online. de nehmen renommierte Wissenschaftler der Polymerforschung und -technologie in Leitaufsätzen Stellung zu aktuellen Themen der Branche und zeigen Tendenzen auf, die die Marktentwicklung der nächsten Jahre bestimmen werden. Aussteller der K 2013 können ihr Angebot in den Innovation Compass eintra-

gen und so gezielt auf Neuheiten entsprechende ihren Anwendungsgebieten hinweisen.

Zusätzlich zur Erarbeitung der Leitaufsätze haben die Wissenschaftler die Suchmatrix des Innovation Compass an die aktuellen Entwicklungen in der Branche angepasst, getrennt nach den beiden Bereichen Maschinen, Ausrüstungen

Neue Schiebersicherung Z1895/...

Werkzeugbauer kennen das Problem, Schieber bei geöffnetem Werkzeug in der Endstellung zu sichern. Speziell bei schweren oder senkrecht laufenden Schiebern muss ein sicheres Festhalten in der Endstellung gewährleistet sein.

Die neue Hasco Schiebersicherung Z1895/… und die Schiebersicherungsraste Z1896/… bieten hier eine optimale Lösung. Durch eine formund kraftschlüssige Verbindung können Schieberpositionen zuverlässig

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formschlüssig arretiert werden. Selbst nach tausenden von Hüben lassen sich bei fachgerechtem Einbau keine Verschleisserscheinungen erkennen.

Die DLC beschichteten Funktionselemente gewährleisten Haltekräfte von 3,4 bis 9,2 kg je Grösse, einen optimalen Korrosionsschutz sowie eine schmiermittelfreie Fertigung bei einer Einsatztemperatur bis zu 180˚C. Die kompakte Bauform und Rastenausführung ermöglichen einen optimalen Einsatz in kleinsten Bauräumen. Ein Austausch der Schiebersicherung auf der Maschine ist problemlos möglich.

Hasco Suisse AG Hühnerhubelstrasse 64 CH-3123 Belp Telefon +41 (0)31 924 39 00 info.ch@hasco-suisse.ch www.hasco-suisse.ch

Messe Düsseldorf Vertretung in der Schweiz: Intermess Dörgeloh AG Obere Zäune 16 CH-8001 Zürich Telefon +41 (0)43 244 89 10 intermess@doergeloh.ch www.doergeloh.ch

Phthalatfreie Weichmacher Evonik wird eine neue Generation von PVC-Weichmachern auf den Markt bringen. Begleitet wird die strategische Portfolioerweiterung von der Entwicklung einer neuen Produktmarke.

In der zweiten Jahreshälfte 2013 soll die Produktion des phthalatfreien Weichmachers 1,2-Cyclohexandicarbonsäurediisononylester anlaufen. In Marl sollen davon jährlich 40 000 Tonnen hergestellt werden. Seit Sommer 2012 baut Evonik im Chemiepark Marl eine entsprechende Produktion auf. Die Investitionssumme liegt im zweistelligen Millionen-Bereich (Euro).

Mit konsequenter Forschung soll die neue Generation der Weichmacher sukzessive um weitere innovative Produkte ergänzt werden. Hierbei ist auch die Vermarktung von biobasierten Weichmachern vorgesehen.

«Mit der Portfolioerweiterung um phthalatfreie Weichmacher ergänzen wir unsere bestehende und bewährte Vestinol Produktfamilie in idealer Weise», erklärt Dr. Rainer Fretzen, Leiter des Geschäftsgebiets Performance Intermediates von Evonik.

«Mit unseren neuen Weichmachern können unsere Kunden künftig aus einer noch breiteren Palette den individuell für ihre Anforderungen geeigneten Weichmacher auswählen.»

Die Weichmacher von Evonik werden überwiegend in der Kunststoffindustrie sowie in der Automobil- und Baubranche eingesetzt.

Evonik Industries AG Rellinghauser Strasse 1–11 D-45128 Essen Telefon +49 (0)201 177-01 info@evonik.com www.evonik.com

3/2013

KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Erema Inhouse Recycling Technologie

Die Entwicklung und Produktion von leistungsfähigen und anwendungsoptimierten Recyclinglösungen für Folien aus Produktionsabfällen zählt zu den Kernkompetenzen von Erema und stellt eines der grössten Geschäftsfelder des weltweit führenden Anbieters von Kunststoffrecycling-Anlagen und -Komponenten dar. Der für Kunden «restlos überzeugende» Vorteil liegt

auf der Hand – die Inhouse Recycling Technologien von Erema ermöglichen bis zu 100 % Rücklauf in den Produktionsprozess.

Das indische Unternehmen Uflex Limited, eine Tochter der international operierenden Uflex Gruppe, leistet seit 1983 Pionierarbeit in der Produktion von Kunststoff-Verpackungen (BOPP, BOPET, laminierte und metallisierte Folien, etc.) und

Konfektionierte Schläuche In der hauseigenen Werkstatt der cb-Technik GmbH werden nach Kundenwünschen und Anforderungen passgenaue Maschinen- und Peripherieschläuche angefertigt. Ein reichhaltiges Sortiment an Messing und Stahlarmaturen in Verbindung mit hoch qualitativen Schläuchen ermöglicht es dem Kunden, sich frei in der Wegfindung seiner Wasserund Materialförderung zu entfalten.

Durch entsprechende Armaturen und auf cm genaue Längen werden perfekte Wegbedingungen der Maschinenverschlauchungen geschaffen. Alle konfektionierten Schläuche werden nach spezifischem Anforderungsprofil durch ein manuelles (Niederdruck) oder hydraulisches (Hochdruck) Pressverfahren gefertigt.

Ob metrische oder zöllige, Bogenanschlüsse oder direkt gekuppelt, für Bedingungen bis in den Hochtemperaturbereich und vieles mehr, wird nach Kundenideen und -Vorgaben exklusiv produziert.

Das cb-Technik-Team berät umfassend über die gegebenen Möglich-

3/2013

keiten. Und damit nur eine möglichst kurze Standzeit der Maschinen und Geräte in Kauf genommen werden muss, kann auch ein 24hBlitzservice in Anspruch genommen werden. Ebenfalls werden vom Unternehmen Komplettlösungen zu Maschinenverschlauchungen angeboten, die beim Kunden vor Ort installiert werden. cb-Technik GmbH Schachenstr. 82, CH-8645 Jona Telefon +41 (0)55 224 30 20 verkauf@cb-technik.ch www.cb-technik.ch

stellt unter anderem die mehrschichtig bedruckten und sehr farbenprächtigen Verpackungen der beliebten Süssigkeit Pan Masala her. Für die anfallenden Produktionsabfälle der stark bedruckten und chemisch raffinierten Kunststoffmaterialien hat Uflex bereits seit 2009 Erema TVEplus Recyclingsysteme in Betrieb.

Beim Aufbereiten von intensiv bedruckten, mehrschichtigen Kunststoffabfällen stiess die bisherige Recyclingtechnologie häufig an ihre Leistungsgrenzen. Probleme dabei bereiten zum Beispiel die in den Druckfarben stets enthaltenen Bindemittel und sonstigen Hilfsstoffe, die sich bei den Verarbeitungstemperaturen der Kunststoffmatrix teilweise zersetzen und dabei «ausgasen». Die von Erema entwickelte TVEplus Technologie bietet effiziente Filtrierung, Homogenisierung und Entgasung auf höchstem Niveau – und das für sämtliche Folienabfälle, ganz gleich welcher Form, mit welchen Eigenschaften, welcher Grösse und mit welchem Verschmutzungsgrad. So können

selbst vollflächige und mehrschichtig bedruckte Folienabfälle in einem Arbeitsgang zu hochwertigen Rezyklaten aufgearbeitet und zuverlässig und bedarfsgerecht in den Produktionskreislauf rückgeführt werden.

Das gewonnene Rezyklat wird in weiterer Folge zur Produktion von hochwertigen Spritzgussartikeln wie Blumengefässe, Golf Tees etc. verwendet und sorgt damit für eine nachhaltige Verwendung von Verpackungsmaterialien. Mit der zusätzlich noch besonders energiesparenden und umweltfreundlichen ecoSave Ausführung von Erema Anlagen lautet die positive Bilanz für Uflex: mehr Effizienz bei weniger Energieverbrauch.

Erema Unterfeldstrasse 3, POB 38 A-4052 Ansfelden/Linz Telefon +43 (0)732 3190-00 erema@erema.at www.erema.at

Netstal stärkt Vertriebsaktivität in Russland Netstal nutzte die internationale Kunststoffmesse Interplastica in Moskau Ende Januar/anfangs Februar zur Präsentation seiner russischen Vertriebs- und Serviceorganisation. Bereits zum zweiten Mal auf dem gemeinsamen Stand der KraussMaffei Gruppe erfuhren die Besucher ausserdem alles Wissenswerte über die in Russland anerkannt hohe Qualität der Spritzgiessmaschinen und -systeme für Anwendungen aus zahlreichen Industriebereichen sowie die umfassenden Dienstleistungen rund um die Produkte.

Netstal sieht sehr gute Wachstumschancen für sein hochwertiges Produkt- und Serviceportfolio im russischen Verpackungsmarkt. Die steigende Nachfrage soll künftig durch die Nutzung und Weiterentwicklung der bestehenden Vertriebs- und Servicestrukturen der KraussMaffei Gruppe noch schneller und besser bedient werden. Die modernen Räumlichkeiten befin-

den sich am Sitz der Repräsentanz der KraussMaffei Berstorff im Zentrum Moskaus und beinhalten zudem einen eigenen Ersatzteildienst.

Die Ausrichtung auf die Anwendungen der Kunden steht bei Netstal an erster Stelle. Als Partner für komplette Systemlösungen verfügt das Unternehmen über langjährige Erfahrung. Mit einem dichten und umfassenden Partnernetzwerk für alle Komponenten ist Netstal in der Lage, seinen Kunden ein komplettes und schlüsselfertiges System in den Bereichen Getränkeverpackungen, Verschlüsse und Dünnwandverpackungen anzubieten.

Netstal-Maschinen AG Tschachenstrasse CH-8752 Näfels Telefon +41 (0)55 618 61 11 marketing@netstal.com www.netstal.com

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KUNSTSTOFF XTRA

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herzog systems ag Feldhofstr. 65, CH-9230 Flawil Tel. +41 (0)71 394 19 69 Fax +41 (0)71 394 19 60 www.herzog-ag.com, info@herzog-ag.com

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ENGINEERING/ PRODUKTEENTWICKLUNG CH-3312 Fraubrunnen 031 763 60 60 Fax 031 763 60 61 www.swiss-composite.ch info@swiss-composite.ch

Aarburgerstrasse 21 4800 Zofingen Tel. 062 745 88 00 Fax 062 745 88 01 info@plastcc.ch www.plastcc.ch

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3/2013

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3/2013

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KUNSTSTOFF XTRA

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