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MESSEN

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NEWS

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FACHBERICHTE

Mai 2013

KUNSTSTOFF XTRA

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE KUNSTSTOFF- UND KAUTSCHUKINDUSTRIE

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EDITORIAL

Das KATZ – eine nachhaltige Investition Als im Mai 1993 das Kunststoff-Ausbildungs- und Technologie-Zentrum, kurz KATZ genannt, mit viel Prominenz aus Politik und Wirtschaft offiziell in Aar-

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au eingeweiht wurde, war das ein Meilenstein für die Bildungslandschaft und ein gewaltiger Schritt, dem Werkstoff Kunststoff den Platz in den Lehrplänen einzuräumen, den er bis anhin nicht oder nur in unzureichendem Masse innehielt. Nur wenige Monate vor der Eröffnung des KATZ beklagte sich Professor Dipl.-Ing. Johannes Kunz, Ingenieurschule, Interkantonales Technikum Rapperswil (heute HSR): «Es ist wirklich ein kläglicher Umstand, dass das Gros der Ingenieure des ‹Kunststoff-Zeitalters› noch immer wenig Ahnung hat von den Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten jenes Werkstoffs, welcher der Epoche den Namen gibt.» Der Weg war steinig, bis die ersten Kurse am KATZ im September 1993 durchgeführt werden konnten – mit der Einweihung ging eine dreijährige Planungs- und Überzeugungsarbeit der KATZ-Projektgruppe zu Ende. Auch die Anfangsjahre waren nicht eitel Sonnenschein. Trotz breiter verbaler Unterstützung ist für etwas Gutes eben doch nicht immer Geld vorhanden. Dies stellte auch Randolf Hanslin schmerzlich fest (siehe S. 4). Und Prof. Dr. Wolfgang Kaiser erinnerte anlässlich der Mitgliederversammlung des Fördervereins 1996 daran, dass man sich bekanntlich der Worte gratis bedienen kann. «Demgegenüber ist Aus- und Weiterbildung nicht zum Nulltarif erhältlich und bedarf deshalb mehr als nur eines Lippenbekenntnisses der interessierten Stellen.» Die Gründung des KATZ traf den Nerv der Zeit und war eine wichtige und richtige Investition in die Zukunft. Das KATZ hat durch sein Aus- und Weiterbildungsprogramm, aber auch durch die enge Verknüpfung zwischen Wirtschaft Vorzüge und Stärken der Kunststoffe heute in der Ingenieurwelt Allgemeingut ist. Auch wenn das KATZ heute etabliert ist, mit einer Herausforderung wird sich das Zentrum fortwährend konfrontiert sehen: das Aus- und Weiterbildungsangebot so flexibel zu gestalten, dass es auf die sich ändernden Bedürfnisse der Wirtschaft ausgerichtet ist und nicht an ihr vorbei ausbildet.

Marianne Flury, Redaktorin m.flury@sigwerb.com 5/2013

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Farbenvielfalt

und Wissenschaft massgeblich dazu beigetragen, dass das Wissen um die


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FOKUS

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Das KATZ feiert sein 20-Jahr-Jubiläum

Ziemlich genau vor 20 Jahren war in der Kunststoffszene Showtime angesagt: Das Kunststoff-Ausbildungs- und Technologie-Zentrum (KATZ) in Aarau wurde offiziell eingeweiht. Heute, zwei Dekaden später, wird anlässlich des Schweizerischen Kunststoff-Symposiums 2013 im Rahmen eines Festaktes dieses historischen Momentes gedacht, aber auch ein Blick in die Zukunft geworfen. Träger des KATZ ist eine Fördervereinigung von über 200 Mitgliedern, zumeist Unternehmen der Kunststoffbranche.

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Der österreichische Technologieentwickler und Funktionsfolien-Anbieter plastic electronic präsentierte im Rahmen der «Sensitive Surface Days» bei Engel sein Expertensystem zur Herstellung von Spritzgussteilen mit Funktionsoberflächen. Dahinter steht ein Partnernetzwerk, das alle Kompetenzen und Produktionsmöglichkeiten von der Folientechnik und -konfektion, der elektronischen Systemtechnik, dem Bauteildesign bis zum Werkzeugbau und dem Spritzguss anbieten kann.

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

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

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Garantiert gas- und wasserdicht

Auf den diesjährigen Kompetenztagen in Kottingbrunn stellte Wittmann Battenfeld am 24. und 25. April mit dem IMIWVerfahren eine neue Technik vor, die es erlaubt, durch Spritzgiessen Einlegteile gas- und wasserdicht zu umspritzen. Die von der britischen Firma Barkley Plastics entwickelte Technik wird ausschliesslich durch Wittmann Battenfeld vertrieben.

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AUS DER PRAXIS

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Ein Swissmem-Mitglied stellt sich vor

In den letzten Jahren wurde bei der Herstellung duroplastischer Formteile ein sehr hoher Grad an Automatisierung erreicht. Um duroplastische Formteile in grossen Stückzahlen zu wettbewerbsfähigen Kosten produzieren zu können, investierte die Rösler Schweiz AG vorwiegend in modernste Spitzgiessmaschinen und Pressautomaten.

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I N H A LT S V E R Z E I C H N I S

WERKZEUG- UND FORMENBAU

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Strom für 250 Haushaltungen gespart

Rapid Prototyping als Zeitbeschleuniger

Das Schweizer Verpackungsunternehmen SwissPrimePack AG hat seinen Energieverbrauch markant reduziert. Mit der Unterstützung der Klimastiftung Schweiz hat SwissPrimePack eine Kühlung mit Aussenluft eingeführt und nutzt zudem die Abwärme ihrer Kompressoren zum Heizen.

Beim Rapid Prototyping sollen Ideen schnell Gestalt annehmen. Industrial Prototyping geht noch einen Schritt weiter in Richtung Stückzahlen: In der Entwicklung und Serienvorbereitung der Automobilindustrie ist Industrial Prototyping die Methode der Wahl, um unter Zeit- und Kostenaspekten ein Serienmodell auf den Weg zu bringen. Wir sprachen mit Michael Mayer, Projektleiter Alu-Werkzeuge der Modellbau Robert Hofmann GmbH, über das Projekt Golf VII, den immer wieder neuen Serien-Klassiker aus Wolfsburg.

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WERKSTOFFE Metallsubstitution spart nicht nur Gewicht und Kosten

Neue, innovative Kunststoffe, speziell hochverstärkte Materialien, eröffnen sehr vielfältige Möglichkeiten für die Substitution von Metallen. Diese speziellen Kunststoffe zeichnen sich durch eine bisher nicht erreichte Kombination von hoher Steifigkeit und Festigkeit bei guter Zähigkeit aus, besitzen jedoch ein wesentlich geringeres Gewicht als ein Metall und sind mit konventioneller Technik ohne spezielle Maschinen oder Verfahren verarbeitbar. Dadurch wird der Einsatz von Kunststoffen auch für hochbeanspruchte Strukturbauteile immer attraktiver.

FACHBERICHTE

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WIRTSCHAFT

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NEWS

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VERANSTALTUNGEN

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PRODUKTE

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Bild: Dejan Jovanovic

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Das KATZ lebt nicht zuletzt auch von den durch die Sponsoren grosszügig zur Verfügung gestellten neuesten Maschinen und Apparaten.

20 Jahre KATZ

Kompetente Anlaufstelle von nationaler Bedeutung Ziemlich genau vor 20 Jahren war in der Kunststoffszene Showtime angesagt: Das Kunststoff-Ausbildungs- und Technologie-Zentrum (KATZ) in Aarau wurde offiziell eingeweiht. Heute, zwei Dekaden später, wird anlässlich des Schweizerischen Kunststoff-Symposiums 2013 im Rahmen eines Festaktes dieses historischen Momentes gedacht, aber auch ein Blick in die Zukunft dieser Bildungsstätte geworfen. Träger des KATZ ist eine Fördervereinigung von über 200 Mitgliedern, zumeist Unternehmen der Kunststoffbranche.

Marianne Flury Die Gründung des KATZ im Jahre 1993 ist unter dem Aspekt als historisch zu betrachten, weil bis Ende der 80er Jahre die Aus- und Weiterbildung der Mitarbeiter in der Kunststoffindustrie weitestgehend kein Thema war und wenn doch, dann fand die Ausbildung zum grössten Teil im nahen Ausland statt. Dazu sagt Randolf Hanslin, Mitbegründer und 1. Präsident des KATZ heute: «Ich ärgerte mich seit Jahren über den Mangel an professionel4

len Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten für alle Bereiche der Kunststoffbranche in der Schweiz. Die Industrie war damals gezwungen, ihre Mitarbeiter vorwiegend im benachbarten Ausland zu schulen. Die Schweizer Wirtschaft hatte damit keinen Einfluss auf die Inhalte, Themen und Konzepte. Insbesondere die bewährte und einzigartige Berufsausbildung der Schweiz war in den Ausbildungsprogrammen der ausländischen Institute nicht abgebildet.» Das KATZ sollte vor allem mit praxisbezogenen Aus- und Weiterbildungsprogram-

men für das gelernte und angelernte Produktionspersonal die Lücke schliessen. Professor Dr. Wolfgang Kaiser, Mitbegründer und erster Geschäftsführer des KATZ, war es, der das «T» in den Namen einbrachte. Für ihn war klar, dass eine Beschränkung auf die Aus- und Weiterbildung nicht zielführend sein konnte. Das KATZ sollte besonders Klein und Mittelunternehmen auch technologische Unterstützung bieten. Der Geschäftsführer versprach, aus dem Zentrum ein «Schmuckkästli» zu machen. 5/2013


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FOKUS

Die Präsidenten des KATZ Randolf Hanslin (1993–1999; seit 2001 Ehrenmitglied) Jean Marc, Dubois (1999–2004) Josef Bättig (2004–2008) Bruno Plüss (2008–heute)

Die Geschäftsführer Prof. Dr. Wolfgang Kaiser (1993–2001; seit 2001 Ehrenmitglied) Prof. Werner Raupach (2001–2005) Prof. Dr. Erich Kramer (2006–2008) Prof. Dr. Jürg De Pietro (2008–heute)

Vorstandsmitglieder (heute) Prof. Jacques P. Bersier, Fachhochschule Westschweiz (HES-SO) Prof. Clemens Dransfeld, Fachhochschule Nordwestschweiz Prof. Dr.-Ing. Frank Ehrig, Hochschule für Technik Rapperswil Dr. Ernesto Engel, Swiss Plastics (vormals KVS) Markus Gabriel, AWM Mold Tech AG Claude A. Jaccaud, Abt. Berufsbildung und Mittelschulen Aarau Hanspeter Kunz, Pneu Egger AG Dr. Thomas Robers, Battenfeld (Schweiz) AG Sonja Schwendeler, swisspersonal ag, Chur (Rücktritt per GV 2013) Patrick Semadeni, Semadeni AG Prof. Dr. Theo A. Tervoort, ETH Zürich Bernd-Uwe Wulf, Autoneum Management AG

Prof. Dr. Wolfgang Kaiser

Randolf Hanslin

gelände der Firma Kern war ideal für die notwendige Infrastruktur für die Ausbildung und den Technologietransfer. Aarau ist geografisch zentral gelegen, verkehrstechnisch gut erreichbar und die Hochschule BruggWindisch ist in der Nähe. Für den neu geschaffenen Kunststoff Verband Schweiz (er entstand als direkte Folge aus den Projektarbeiten zur Gründung des KATZ und ging 1992 aus der Fusion der beiden unterschiedlichen Verbände ASKI und VKI hervor, Anm. der Red.) standen im Areal genügend Büros zur Verfügung. Zudem gab der Standortkanton Aargau dem Förderverein KATZ ein grosszügiges Startkapital von

CHF 1,2 Mio. und unterstützte das Projekt in vieler Hinsicht.» Auch die Stadt Aarau verdankte dem KATZ die Standortwahl mit CHF 50 000. Auf den rund 2000 Quadratmetern Betriebsfläche des KATZ sind neben dem Technikum heute wie damals zwei Schulungsräume, das Labor, Büros und eine Cafeteria untergebracht.

Tabellarische Darstellung der Angebote in den Tätigkeitsfeldern Tätigkeitsfelder Angebot Aus- und Weiterbildung

Firmenkurse abgestimmt auf die spezifischen Bedürfnisse und Anforderungen Lehrgänge zum Spritzgiess-Fachmann KATZ oder Kunststoff-Fachmann KATZ Handwerkerkurse für die praktische Umsetzung kreativer Träume Fachkurse zur Kunststofftechnik in Theorie und Praxis im Technikum KATZ Forum mit Neuigkeiten von Experten aus der Industrie Seminare zu aktuellen Trends der Kunststoffindustrie

Dienstleistung

Durchführen von Standardprüfungen im eigenen Prüflabor Erarbeiten von Werkstoff- und Bauteilanalysen Erstellen von Schadensexpertisen in anspruchsvollen Versagensfällen Herstellung von Design- und Funktionsmustern Lösen von verfahrenstechnischen Fragestellungen im Technikum

Beratung und Entwicklung

Entwicklungsprojekte mit Industrie- und Hochschulpartnern Verarbeitungsexpertisen und numerische Simulationen von Füll-, Nachdruck- und Verzugsverhalten von Spritzgussbauteilen Bauteilauslegungen und strukturmechanische Berechnungen Thermische und rheologische Werkzeugauslegungen Beratung in kunststofftechnischen Fragen

Bis zum Jahr 2000 müsse aber noch Nachholbedarf in Sachen Kunststoffausbildung gedeckt werden. Alsdann können die fetten Jahre beginnen.

Standortwahl Und Hanslin erinnert sich: «Eine der wichtigsten Aufgaben war die Wahl des Standortes für das KATZ. Dabei galt es, neben den eigenen Bedürfnissen verschiedene Rahmenbedingungen miteinzubeziehen. Nach Gesprächen mit Liegenschaftsmaklern, Industrievertretern, Hochschulen, Regierungsräten und Bildungsdirektoren fiel die Wahl auf Aarau. Das ehemalige Werks5/2013

Die Finanzierung der Investitionen und der Betriebskosten gestaltete sich schwieriger als ursprünglich angenommen. Randolf Hanslin: «Die Vorstände beider Verbände, die bei der Präsentation des Antrages be-

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Protagonisten äussern sich zum KATZ: Weidmann Plastics Technology AG, Rapperswil, Steffen Reuter, Vice President Research & Development: «Wir arbeiten sehr gern mit dem KATZ zusammen. Der Grund ist die sehr hohe Simulationskompetenz, die das KATZ hat, sowohl im Bereich der Qualität der ausgeführten Arbeiten, als auch bei allfälligen Rückfragen. Ebenso schätzen wir am KATZ die Flexibilität und die Einsatzbereitschaft. Wenn wir ein Problem haben, dann sind die Leute schnell vor Ort und unterstützen uns mit ihrem Know-how. Wenn’s um Kunststoffe in der Schweiz geht, dann kommt man sehr schnell aufs KATZ.» Gemü GmbH, Rotkreuz, Ivo Eugster, Projektleiter TK Medical: «Das KATZ ist eine gute Anlaufstelle, um bei technischen Abklärungen eine Drittmeinung einzuholen. In meinem konkreten Fall ging es um eine Gefügeanalyse an einer Klebverbindung. Dabei wurde vom KATZ ein Schliff von 0.2mm an von uns definierter Stelle am Bauteil erstellt und

geistert waren und bei der Finanzierung gar keine Probleme sahen (für etwas Gutes ist immer Geld vorhanden), gaben sich bei der Umsetzung sehr zugeknöpft. Auch die Akquisition der Firmenmitglieder für den Beitritt in den Förderverein verlief harzig». Gefragt nach positiven Ereignissen, die ihm aus den Anfängen des KATZ spontan in den Sinn kommen, hebt Hanslin drei Erlebnisse hervor: «Erstens die professionelle Zusammenarbeit mit den Mitgliedern der Arbeitsgruppe, die zu verschiedenen Freundschaften führte. Ganz besonders möchte ich in diesem Zusammenhang Prof. Wolfgang Kaiser erwähnen, der massgeblich am Gelingen des KATZ beteiligt war. Zweitens die hervorragende Zusammenarbeit mit der Regierung und den Behörden des Kantons Aargau sowie der Hochschule Brugg-Windisch. Ohne deren Engagement und der tatkräftigen Unterstützung wäre die Gründung des KATZ schwierig geworden. Drittens haben die Hersteller und Vertreter dem KATZ die neuesten Maschinen und Geräte zur Verfügung gestellt und damit dafür gesorgt, dass die Ausbildung und der 6

unter dem Polarisationsmikroskop fotografiert und dokumentiert. Das Fehlerbild wurde anschliessenden genau analysiert und mögliche Verbesserungsmassnahmen diskutiert. Das Katz ist ein guter Ansprechpartner, ob es nun um Spritzgiessen oder um andere Verfahren geht, wir haben eine kompetente Betreuung erhalten.» Sager AG, Dürrenäsch, Daniel Speck, Betriebsleiter: «Wir haben seinerzeit zusammen mit Bruno Mannhart, Leiter Technologie des KATZ, die sogenannte Zebra-Platte entwickelt. Er ist nicht nur der Theoretiker, sondern auch der Praktiker. Diese Zusammenarbeit war 1a. Beim Zebra-Projekt ging es um das Schweissen von EPS-Platten. Wir liessen Grundlagenprüfungen durchführen um zu sehen, ob dies überhaupt mit Spiegelschweissen möglich ist. Autoneum Management AG, Winterthur, Bernd-Uwe Wulf, Leiter Vorentwicklung für Bauteile für die Automo-

Technologietransfer auf dem technisch neuesten Stand erfolgen konnte.»

Stolz auf das Erreichte Anlässlich der 8. Mitgliederversammlung im Jahre 1999 zog Prof. Wolfgang Kaiser Bilanz über das bisher Erreichte. Er stellte fest, dass das KATZ inzwischen auch im Ausland ein Begriff war und für den top modernen Maschinenpark auch benieden wurde. Mit einem Eigenfinanzierungsgrad von 82 % erreichte das KATZ zudem einen internationalen Spitzenwert. Das finanzielle Rückgrat des KATZ bildeten von Beginn weg die Mitglieder im Förderverein. Doch auch die pro Kopf erbrachten Eigenleistungen konnten sich mit CHF 156 000 (ohne Mitgliederbeiträge) sehen lassen. Auch heute noch sind die Fördermitgliederbeiträge wesentlicher Bestandteil der finanziellen Ressourcen. Daneben besteht ein Leistungsvertrag mit der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW), der dem KATZ 600 000 Franken zusichert. Zusätzliche Mittel erwirtschaftet das Zentrum mit Technologieprojekten und Schulung. In den ver-

bilindustrie (Wulf ist im Vorstand des KATZ): «Die Idee, die hinter dem KATZ steht, hat mich von Anfang an überzeugt. Es braucht eine gute Unterstützung der kunststoffverarbeitenden Industrie mit aktuell und punktuell ausgebildeten und weitergebildeten Leuten. Wir brauchen sie in unseren Werken, um die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber Firmen im Ausland zu bewahren. Da leistet das KATZ wertvolle Dienste. Wir haben schon mehrfach Gruppen zur Weiterbildung oder zur Ausbildung ans KATZ geschickt, auch Einzelpersonen. Das KATZ ist für im Beruf mit Kunststoff tätigen Personen sehr, sehr wertvoll. Wir haben z.B. ein KTI Projekt mit dem KATZ zusammen ausgeführt. Das war ein Projekt zum Recycling von Glasfaserverstärkten Kunststoffen. Des weiteren haben wir Leichtbaustudien in einem Konsortium gemacht, in dem das KATZ mit eingebunden war. Hier ging es um das Impact-Verhalten von Glasfasergefüllten Strukturbauteilen.»

gangenen Jahren brachte die Technologie unter der Leitung von Bruno Manhart jährlich ziemlich konstant CHF 400 000 ein, die Schulung – Ausbildungsleiter ist Fabian Meier – zwischen CHF 580 000 und 620 000. «Das Jahr 2012 war mit deutlich über 620 000 Franken aus der Schulung ein sehr starkes Jahr», freut sich der aktuelle Geschäftsführer des KATZ, Dr. Jürg De Pietro. «2012 schloss mit einem sehr erfreulichen Unternehmensgewinn nach Steuern von knapp über 96 000 Franken», konkretisiert KATZ-Präsident Bruno Plüss das Geschäftsjahr 2012. «Das Vereinsvermögen und die liquiden Mittel konnten wiederum erhöht werden. Unser Eigenkapital beträgt per 31.12.2012 619 468 Franken. Das beruhigt und ermöglicht es uns, ein vorsichtiges Wachstum durch eigene Kraft ins Auge zu fassen. Selbstverständlich muss sich ein eventuelles Wachstum ausschliesslich nach den Bedürfnissen der Schweizer Industrie und insbesondere unserer Mitglieder richten. Unser Handeln muss jederzeit auf den Mehrwert fokussiert sein, welchen unsere 5/2013


Bilder: zvg

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Prof. Dr. Jürg De Pietro

Bruno Plüss

Mitglieder durch das KATZ erhalten können», betont Plüss. Eine wichtige Komponente zum Gedeihen des KATZ war – und ist es heute noch – auch die vertraglich geregelte Zusammenarbeit einerseits zwischen der Fachhochschule (FH) Aarau und dem KATZ und der ETH Zürich, Departement Werkstoffe, Institut für Polymertechnologie andererseits. Damit und mit dem modernen Maschinenpark erfüllt das KATZ alle Kriterien (Ausund Weiterbildung, angewandte Forschung und Entwicklung), die ein nationales Kompetenzzentrum erfüllen muss.

waren sie mit grossem finanziellem Engagement am Erfolg unserer Tätigkeit beteiligt», hebt De Pietro hervor. Die Sponsoren ermöglichen es dem KATZ, durch die Zurverfügungstellung von Maschinen und Peripherie, die Kurse auf der Basis der neuesten technischen Ausrüstung im Technikum durchzuführen.

Netzwerken hat eine strategische Bedeutung Bis heute hat sich das Partnerschaftsnetzwerk verdichtet (Universitäten, Fachhochschulen der Schweiz) und Jürg De Pietro strebt weitere Kooperationen an, so zum Beispiel mit der im Entstehen begriffenen Dachorganisation Swiss Plastics, mit Polymer Valley, mit dem Schweizerischen Verpackungsinstitut (SVI), Medical Cluster, mit Swissmem, CC Schweiz, Industriedesigner und dem Verband der schweizerischen Orthopädisten (SVOT). De Pietro betrachtet «Netzwerken», d.h. Verbindungen aufzubauen und zu pflegen, als Hauptaufgabe des KATZ. «Gerne sehe ich uns als Spinne, die auf Veränderungen und Bewegungen im Netz besonders achtet und daher auch weiss, wo und was sich bewegt. Natürlich sind gewisse Knoten im Netz von besonderer Bedeutung. Dabei sind speziell hervorzuheben die Hersteller von Maschinen und Komponenten sowie die Rohstoffdistributoren. Seit der ersten Stunde des KATZ 5/2013

Das KATZ zum Nutzen der Mitglieder Im Jahr 2007 wurden die Räumlichkeiten des KATZ mit grossem Aufwand neu gestaltet und so die Qualität des Angebots in Ausbildung und Dienstleistung weiter erhöht. Damit sich das KATZ auch in Zukunft zum Nutzen der kunststoffverarbeitenden Industrie weiterentwickeln kann, wurde im Vorstand des Fördervereins nun eine neue Strategie verabschiedet. «Neu an der Strategie ist die Präzisierung der Aktivitäten unter dem Begriff Technologie in zwei verschiedene Tätigkeitsfelder», erläutert Jürg De Pietro. «Die Dienstleistungen umfassen zum einen Prüfungen, Analysen oder Expertisen in unserem Prüflabor und zum anderen die Herstellung von Design- und Funktionsmustern oder das Lösen von verfahrenstechnischen Fragestellungen im Technikum. Unternehmen mit einem Bezug zur Kunststoffindustrie profitieren durch die Beratungs- und Dienstleistungen in aktuellen Problemstellungen aus dem laufenden Produktions- und Entwicklungsumfeld und erhöhen bzw. erhalten dadurch ihre Wettbewerbsfähigkeit. Das KATZ stellt dafür vorhandene Infrastruktur und die Mitarbei-

tenden mit den entsprechenden Fachkompetenzen zeitnah zur Verfügung. Das KATZ pflegt mit diesen Dienstleistungen seine Kompetenz für die Aus- und Weiterbildung. Die Beratung und Entwicklung, umfasst ein breites Spektrum an Projekten in der Kunststofftechnik, die wir in den vergangenen Jahren mit unseren Kunden erfolgreich realisiert haben. Die an den F&E Projekten beteiligten Wirtschafts- und Hochschulpartner profitieren vom Know-how Transfer aus dem KATZ und sind dadurch mittelfristig wirtschaftlich erfolgreicher. Durch die Mitarbeit in F&E Projekten erweitern die involvierten Mitarbeitenden den Kompetenzbereich des KATZ mit dem sich weiterentwickelnden Technologieumfeld. Wir positionieren uns mit Kooperationen in der angewandten F&E mit Betonung auf dem E. Das E bedeutet in diesem Fall natürlich Entwicklung, aber auch effiziente und erfolgreiche Umsetzung zur Zufriedenheit der Industriepartner.» Gefragt, ob das von Prof. Wolfgang Kaiser anvisierte «Schmuckkästli» Realität geworden sei und den Namen «Kompetenzzentrum Schweiz» verdiene, antwortet De Pietro: «Wir stehen heute (personell) auf eigenen Beinen, haben ein gutes Team, die anfängliche Schützenhilfe von aussen konnten wir ablegen – ja, ich denke, wir haben sehr viel Gutes erreicht und uns den Namen geschaffen.»

Das Interview mit dem Ehrenmitglied Prof. Wolfgang Kaiser, das er anlässlich des 20-Jahr-Jubiläums am 15. Mai 2013 im KATZ in Aarau gibt, wird in der nächsten Ausgabe von KunststoffXtra veröffentlicht.

Kontakt Kunststoff-Ausbildungs- und Technologie-Zentrum, KATZ Dr. Jürg De Pietro Schachenallee 29N CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch www.katz.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

VERARBEITUNG

Expertensystem für funktionelle Oberflächen

Kostengünstige individualisierte Endprodukte

Bild + Grafik: plastic electronic

Der österreichische Technologieentwickler und Funktionsfolien-Anbieter plastic electronic präsentierte im Rahmen der «Sensitive Surface Days», die am 14./15. Februar 2013 im Veranstaltungszentrum des Spritzgiessmaschinenherstellers Engel über die Bühne gingen, sein Expertensystem zur Herstellung von Spritzgussteilen mit Funktionsoberflächen. Hinter dem Expertensystem steht ein Partnernetzwerk, das alle Kompetenzen und Produktionsmöglichkeiten von der Folientechnik und -konfektion, der elektronischen Systemtechnik, dem Bauteildesign bis zum Werkzeugbau und dem Spritzguss anbieten kann.

Multiskin-Bauteile mit berührungssensiblen Oberflächen bieten grosses Potenzial für neue, intuitive Bedienkonzepte, hier am Beispiel einer multifunktionellen Konsole für ein Automobil.

Reinhard Bauer1 Bauteile mit funktionellen Oberflächen bieten grosses Potenzial für das Produktdesign. Deren Funktionalität kann in Form von Folien mit elektronischen Beschichtungsstrukturen und ultradünnen Bauelementen in Spritzgiessteile eingebracht werden. Aktueller Stand der Funktionsfolientechnik ist ein breites Spektrum an Sensorfunktionen, von der direkten «Touch-Bedienung» über die berührungslose Nahfeld-Bedienung bis zur raumgreifenden Gestenbedienung. Über die Sensorik hinaus zeigen Funktionsfolien heute zahlreiche weitere Funktionen, wie die Emission von Licht, sowie optische,

1 Dipl.-Ing. Reinhard Bauer, Technokomm, A-3950 Gmünd, office@technokomm.at

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haptische oder akustische Signale auf. Auch die Option einer kontaktlosen, induktiven Ladung von Gerätebatterien kann über entsprechende Strukturen auf der Folie angeboten werden. Produktgerecht konfektionierte Folienteile werden beim Kunststoff-Spritzguss mit der Folien-Hinterspritztechnik zu Verbundbauteilen kombiniert. Dies gibt den Folien den strukturellen Halt und bietet optimalen Schutz für die sensiblen Sensorstrukturen, sowohl gegen mechanische, als auch klimatische Belastung. Anwendungstests in einem Temperaturbereich zwischen -40 und +85 °C wurden ohne Probleme bestanden. Dies, und die Tatsache, dass sich sachgerecht gewähltes Folienmaterial gut 3-dimensional verformen lässt, bieten grosse Gestaltungsfreiheit für Gerätedesigner und Produktentwickler.

Mit geschlossenen Folieoberflächen lassen sich neue Ergonomie- und Bedienlogik-Konzepte umsetzen. Beispiele sind das intuitiv bedienbare Tropfen- oder das Wellendesign. Die Sensorik kann über die Funktionsfolie im Hintergrund frei positioniert werden.

multiskin Folie integriert Design und Funktion Die zentrale Komponente der «plastic electronic-Technologie» ist die multiskin-Folie. Multiskin steht für eine Folie, die mit einer oder mehreren Lagen elektrisch funktioneller Schichten versehen ist. Die Folie kann entweder einzeln oder als Verbund mit zusätzlichen Folien, z.B. Design- oder Schutzfolien zu einem funktionellen Gehäusebestandteil konfektioniert werden. So hergestellte Verbundteile gewähren nicht nur kreative Möglichkeiten für das Produktund Bediendesign, sondern auch enormes Kostensparpotenzial. Dieses resultiert aus der Möglichkeit zur weitgehenden Reduk5/2013


KUNSTSTOFF XTRA

Multiskin-Bauteile bieten grosses Rationalisierungspotenzial, vor allem durch die Möglichkeit zur Funktionsintegration von Schalterund Sensorfunktionen auf der Elektrofunktionsfolie.

VERARBEITUNG

sowie die automatische Bestückung von ‹gedünnten› Chips als Teil der Rolle-zu-Rolle-Beschichtungsprozesse ganz oben auf der Agenda. Auch wenn hier noch einige Arbeit zu leisten sein wird, die grundsätzlichen Systemvorteile der Bauteile mit sensitiven Oberflächen sind schon heute gegeben, vor allem die wirtschaftlich interessante Komponenten- und Montagekosten-Reduktion. Der vielleicht wichtigste Vorteil der Funktionsoberflächentechnik ist neben der Reduktion der Einzelteilanzahl deren grosses Potenzial zur kostengünstigen Realisierung des ‹Batch-Engineerings› bis hinunter zur Losgrösse ‹Eins›. Ich meine

damit, dass durch die Variation der Dekorbzw. der Funktionsfolie ein Endprodukt unerreicht kostengünstig individualisiert werden kann. Für die meisten dieser Anwendungsfälle können wir schon jetzt, mit dem von uns erarbeiteten Expertensystem eine Lösung anbieten.» Kontakt plastic electronic GmbH Philipp Weissel Lunzerstrasse 89 A-4030 Linz philipp.weissel@plastic-electronic.com ■ www.plastic-electronic.com

tion von konventionellen Einzelkomponenten und den damit verbundenen Montagevorgängen.

Für jede Anwendung das richtige Material In aller Regel werden Folien aus PolyesterKunststoffen, wie PET (Polyethylenterephthalat), PEN (Polyethylennaphthalat) oder PC (Polycarbonat), als Basismaterialien eingesetzt. Je nach Herstellverfahren bieten sie unterschiedliches Leitfähigkeits-, Transparenz- und Verformungspotenzial. Auf diese Folien werden leitfähige Strukturen durch diverse Beschichtungsverfahren aufgebracht. Durch das Oberflächendesign können Ausführung und Lage der Funktionsstrukturen auf der Trägerfolie in weiten Grenzen frei gewählt werden. Verbindungsstecker zu externen Elektronik-Komponenten können entweder in Form von SMDBauteilen auf die Folie bestückt werden oder durch Spritzgiessen mitgefertigt werden. «Gemäss unserem Selbstverständnis als Technologie-Entwickler und Folienexperten haben wir unsere Kapazitäten während der letzten sechs Jahre ausschliesslich auf die Weiterentwicklung der Funktionsfolie fokussiert», erläutert plastic electronic-Geschäftsführer Philipp Weissel. «Als Ergebnis verfügen wir nun über eine breite Palette an Lösungswegen, Werkzeugen und technischen Daten, die uns in die Lage versetzen, innerhalb unseres Partnernetzwerks als Lösungskatalysator zu wirken und dabei konkrete Projekte bis zur Serienreife zu führen. Nach der Grundlagenentwicklung stehen bei uns aktuell die Optimierung und Miniaturisierung der Multilagen-Technik, 5/2013

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KUNSTSTOFF XTRA

VERARBEITUNG

Hochwertige Schaltknäufe aus Kunststoff

Jederzeit alles bestens im Griff

Bilder: Vauth-Sagel

Vauth-Sagel liefert hochwertige Schaltknäufe an die Automobilindustrie. Dabei gelten höchste Ansprüche an das Design und die Funktion der Produkte. Das Unternehmen bietet diese Kompetenzen in der Kunststoffverarbeitung, punktet mit hoher Qualität und Prozesssicherheit sowie einem höchst modernen Maschinenpark.

Die Schaltknäufe zeichnen sich durch eine hohe Wertigkeit und Brillanz aus.

Damit die Gravur sich nicht abnutzt, erfolgt die Dekoration der Plakette von der Rückseite.

Claus Sagel und Peter Sagel

Die Schaltknäufe von Vauth-Sagel zeichnen sich durch eine hohe Wertigkeit und Brillanz aus. Sie sind entweder in Schwarz, Silber oder galvanisiert in Chrom matt oder glänzender Optik erhältlich. Dem Familienunternehmen gelingt es, die Ideen und Wünsche des Autoproduzenten an dieses Zulieferprodukt bestmöglich zu berücksichtigen. Dies zeigt sich nicht nur an der Dekorgleichheit mit anderen Cockpit-Applikationen, sondern auch an den Effekten, die Vauth-Sagel entsprechend den Vorgaben der Automobilindustrie mit einfliessen lässt. Beispielsweise spiegelnde Oberflächen und linsenartige Ausbildungen der transparenten Knaufabdeckung. Höchste Transparenz und vor allem Kratzfestigkeit für ein langes Produktleben sind ebenfalls eine Grundvoraussetzung für die Vauth-Sagel-Produkte.

eben alles, was einem Schaltknauf in seiner durchschnittlichen Lebenserwartung von 12 Jahren regelmässig zusetzt – hinterlassen aufgrund der hochwertigen Qualität der Materialien und der Verarbeitung der Produkte keinerlei Spuren», erläutert Vertriebsleiter Peter Sagel.

Standards der Automobilindustrie – damit auch die Optik über den gesamten Lebenszyklus eines Autos erhalten bleibt.

Hohe Qualität – ein Schaltknaufleben lang «In puncto Lebensdauer und Haltbarkeit entsprechen die Vauth-Sagel-Schaltknäufe allen gültigen Automobilnormen oder übertreffen diese sogar. Handcreme, Handschweiss und diverse Reinigungsmittel – 10

Die von Vauth-Sagel gelieferten Produkte besitzen darüber hinaus eine hohe Schlagzähigkeit beim Einsatz des Schaltknaufes am Armaturenbrett (dashboard shifter). Der sogenannte Kopfaufschlagtest ist hier grundlegender Bestandteil für die VauthSagel-Entwicklungen.

Langjährige Optik bewahrt Ein langes Produktleben ist neben der stimmigen Optik ein ständiges Entwicklungsziel bei Vauth-Sagel. Aus diesem Grund erfolgt die Dekoration der Plakette von der Rückseite. Andernfalls könnte eine starke Abnutzung der Gravur dazu führen, dass der Nutzer des Autos frühzeitig Probleme hat, die Beschriftung der einzelnen Gänge zu erkennen. Auch die galvanische Verchromung des Trägers erfolgt unter den höchsten

Prozesssicherheit in allen Bereichen Extrem wichtig für die Funktion des Schaltknaufes ist die Verbindung der transparenten dekorierten Plakette mit dem eigentlichen Knauf, dem Schalthebel. Diese Verbindung erfolgt in der Regel zentral und muss höchsten Belastungen standhalten können. Wenn die Plaketten vertieft eingebracht sind und eine grosse ebene Klebefläche bieten, dann lässt sich die Verbindung mittels doppelseitigem Plakettenklebeband realisieren. Sind die SchaltknaufKonstruktionen abweichend, so sind andere Verbindungsarten gefordert, die von den Paderbornern ebenfalls beherrscht und angeboten werden. Beispielsweise für Plaketten, die eine kleine, sehr definierte Klebefläche erfordern. Die Dosierung des Klebstoffes erfolgt hier durch einen Dosierroboter. Ist keine Umrandung bei den Plaketten vorhanden oder sind diese stark sphärisch geformt, ist der Einsatz von pas5/2013


KUNSTSTOFF XTRA

VERARBEITUNG

Vauth-Sagel Die inhabergeführte Unternehmensgruppe entwickelt, produziert und vertreibt seit über 50 Jahren materialienübergreifende Systemkomponenten für die Branchen Medizin/Care, Automotive und Caravaning sowie innovative Stauraumsysteme für die Küchen- und Möbelindustrie. Darüber hinaus werden komplette Büro- sowie Pflegeeinrichtungen Kunden aus aller Welt angeboten. Dabei zeichnet die Vauth-Sagel Unternehmensgruppe besonders die langjährige Materialkompetenz in den Bereichen Draht, Stahl, Blech, Holz und Kunststoff aus. Rund 850 Mitarbeiter produzieren jährlich weit über 85 Millionen Qualitätsprodukte «Made in Germany». Die eigene Logistik sowie die global operierende Vertriebsmannschaft runden das individuelle Leistungsangebot für Kunden aus aller Welt ab.

tösen, vernetzenden Klebstoffen entscheidend. Nach der Vernetzung des Schaltknaufes und der Plakette sind die Produkte auch gegen hohe Temperaturen bis über 100 °C resistent. Vauth-Sagel verfügt innerhalb der Gruppe über exzellente, langjährige Werkstofferfahrungen mit verschiedensten Materialien wie Kunststoff, Holz, Draht, Stahl und Blech und fertigt Systemkomponenten in Perfektion nach Kundenwunsch. Dabei ist vor allem die Prozesssicherheit in einem modernen Maschinenpark für die Westfalen eine Selbstverständlichkeit. Besonders im Bereich Kunststoff hat sich Vauth-Sagel in der jüngsten Vergangenheit durch eine enge Zusammenarbeit mit dem Maschinenhersteller Engel Austria gut für die Zukunft gerüstet und optimal aufgestellt. «Unser Anspruch ist Perfektion – egal mit welchem Material wir uns auseinandersetzen. Wir sind erst dann zufrieden, wenn es auch unsere Kunden sind. Und die Zusam-

menarbeit mit den verschiedensten Branchen wie der Automobilindustrie, der Medizintechnik, Caravaning und Möbel beweist, dass wir auf dem richtigen Weg sind. Denn hier sind absolute Präzision und Qualität gefragt, ansonsten würden unsere Produkte die jeweils geforderten Tests nicht mit derartiger Bravour bestehen. Zudem verstehen wir uns als Entwicklungspartner unserer Kunden, werfen unser Know-how gerne mit in die Waagschale, um gemeinsam mit dem Kunden eine neue Idee bis zum Serienprodukt umzusetzen», erklärt Geschäftsführer Claus Sagel.

Kontakt Vauth-Sagel Neue Strasse 27 D-33034 Brakel-Erkeln Telefon +49 (0)5272 601-01 vs@vauth-sagel.de www.vauth-sagel.de

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VERFAHRENSTECHNIK

KUNSTSTOFF XTRA

Neues Verbindungsspritzverfahren IMIW

Garantiert gas- und wasserdicht Auf den diesjährigen Kompetenztagen in Kottingbrunn stellte Wittmann Battenfeld am 24. und 25. April mit dem IMIW-Verfahren eine neue Technik vor, die es erlaubt, durch Spritzgiessen Einlegteile gas- und wasserdicht zu umspritzen. Die von der Firma Barkley Plastics, England, entwickelte Technik wird ausschliesslich durch Wittmann Battenfeld vertrieben.

Mit dem neuartigen IMIW-Verfahren ist es jetzt erstmalig möglich, die Verbindung direkt zwischen den Kontaktflächen herzustellen, das heisst an den Stellen, wo sie

Bild: Wittmann Battenfeld

Kompetenztage

Links: Zwei verbundene Halbschalen ohne Einlegeteil, rechts: Mit IMIW umspritztes Elektronikteil.

Das IMIW-Verfahren ist besonders interessant für die RFID-Technik (Radio Frequency Identification). RFID wird nicht nur im Automobilbereich in zunehmendem Masse eingesetzt, sondern findet auch in der Medizin, im Transportwesen, der Elektrik und anderen Industriebereichen vermehrt Verbreitung. Vorteil von RFID ist es, berührungslos sehr viele Informationen in kürzester Zeit zu übermitteln. Die RFID-Bauteile müssen vor mechanischer Beschädigung, vor Feuchtigkeit, Temperatur und anderen Einflüssen geschützt werden. Deshalb werden diese Bauteile zum Schutz eingebettet.

Optimaler Schutz für Elektronikkomponenten Zum Verbinden von Gehäusehälften oder Halbschalen gibt es verschiedene Möglichkeiten wie Verkleben, Verschweissen, Klemmen, Schrauben, um nur einige zu nennen. 12

Unter dem Motto «Power for the Future» präsentierte Wittmann Battenfeld seinen Gästen in Kottingbrunn innovative Spritzgiesstechnik, Automatisierung und Peripherie. Schwerpunkt des vorgestellten Maschinenprogramms waren die Maschinen der PowerSerie. Aber auch die bewährten hydraulischen Maschinen der HM-Baureihe, mit und ohne ServoPower-Antrieb, Mehrkomponentenmaschinen, integrierte Fertigungszellen, die schnelllaufenden Anwendungen und die vertikalen Rundtischmaschinen kamen nicht zu kurz. Umfangreiche Automatisierung und die gesamte Peripherie der Wittmann Gruppe ergänzten das Ausstellungsprogramm. Gezeigt wurden Automatisierung und Peripherie sowohl an den Spritzgiessmaschinen selbst als auch als Stand-Alone-Lösungen. Anlässlich der Kompetenztage wurde auch die neue Grossmaschinen-Montagehalle eröffnet. Mit dieser Halle, die zur Montage der Grossmaschine des Unternehmens, der MacroPower, genutzt wird, stehen Wittmann Battenfeld in Summe 3000 m² an zusätzlicher Produktionskapazität zur Verfügung. Zu den Kompetenztagen der Wittmann Gruppe war diese neue Halle Schauplatz für MacroPower-Exponate mit interessanten Anwendungen und für Grossmaschinen in Montage.

eigentlich benötigt wird. Dabei erfolgt das Verbinden der zuvor gespritzten Hälften durch Verbindungsspritzgiessen der Kontaktflächen von innen mit dem gleichen Kunststoff. Durch dieses IMIW-Verfahren (IMIW = In-Mould Internal Welding) ist es möglich, eine gas- und wasserdichte Verbindung der Hälften zu erhalten und somit einen optimalen Schutz für die empfindlichen Elektronikkomponenten sicherzustellen. Besondere Vorteile des neuen Verfahrens sind, dass die Formteile weder Grat noch Schweisswulst aufweisen und somit keine Nacharbeit erfordern, im gleichen Herstellungsprozess gas- und wasserdicht verbunden werden sowie eine extrem hohe Belastbarkeit der Verbindungsnaht aufweisen. Das Verfahren eignet sich auch für andere Anwendungen, bei denen zwei Teile miteinander verbunden und die zuvor genannten Vorteile erzielt werden sollen. Das IMIW-Verfahren wurde während der Kompetenztage erstmals auf einer EcoPower 110 der Öffentlichkeit vorgestellt.

Kontakte Battenfeld (Schweiz) AG Javastrasse 13 CH-8604 Volketswil Telefon +41 (0)44 908 65 65 info@battenfeld.ch www.battenfeld.ch Wittmann Kunststofftechnik AG Uznacherstrasse 18 CH-8722 Kaltbrunn Telefon +41 (0)55 293 40 93 info@wittmann-group.ch www.wittmann-group.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

AUS DER PRAXIS

Materialhandling: Folge 5

Kalibrierung volumetrischer Dosiersysteme

Bilder: motan

Weshalb volumetrische Dosiersysteme kalibriert werden müssen erklärt mo so: Bei volumetrischen Dosierverfahren erfolgt keine Messung der ausgetragenen Masse, weshalb ein Zusammenhang zwischen dem Fördervolumen des Dosierorgans und der dosierten Masse herzustellen ist. Das Dosiersystem muss für jedes zu dosierende Gut manuell kalibriert werden.

Moderne Dosiergeräte wie das abgebildete Minicolor V lassen sich mit wenigen Handgriffen von der Normalstellung «geschlossen» (links) in die Kalibrierstellung «geöffnet» (rechts) umrüsten, um den Materialaustrag aufzufangen.

Ziel der Kalibrierung ist es, die Masse des ausgetragenen Dosiergutes über einen definierten Zeitraum bei einer definierten Drehzahl des Dosierorgans zu bestimmen. Das ermöglicht es der Steuerung, die exakten (Masse-)Verhältnisse der geforderten Rezeptur zu dosieren. Die Steuerung berechnet also, wie viel Volumen jeder Komponente pro Schuss der Spritzgiessmaschine dosiert werden muss, um die benötigte Gesamtmasse zu erhalten. Voraussetzung für eine aussagekräftige Kalibrierung ist die richtige Auswahl und Auslegung der Dosierorgane hinsichtlich des zu verarbeitenden Materials sowie der erforderlichen Durchsatzleistung. Nur wenn Dosierorgane in den Grenzen ihrer minimalen und maximalen zulässigen Durchsatzleistungen betrieben werden, ist der Kalibrierwert repräsentativ. Für die Kalibrierung sind moderne Dosiergeräte in der Regel so konstruiert, dass sie sich mit wenigen Handgriffen umrüsten lassen, um den Materialaustrag aufzufangen. Wichtig ist, dass der Dosiertrichter ausreichend mit dem Dosiergut gefüllt ist. Es 5/2013

ist ferner darauf zu achten, dass die Volumenelemente der Dosierorgane gleichmässig und reproduzierbar gefüllt sind. Zweckmässig ist es daher, das ausgetragene Material der ersten ein, zwei Zyklen nicht zu berücksichtigen. Über die Steuerung ist nun ein Kalibrierzyklus auszulösen; die dabei ausgetragene Masse ist aufzufangen und zu wiegen. Dieser Vorgang ist für jede zu dosierende Komponente mehrfach zu wiederholen und je ein Mittelwert zu berechnen. Die Auflösung der Waage sollte übrigens um eine Zehner-Potenz besser sein, als der kleinste in die Dosiersteuerung eingebbare Wert für die Masse. Moderne Dosierautomaten berechnen anhand der ermittelten Gewichte den Mittelwert sowie in Verbindung mit den Rezepturdaten die für die Produktion erforderlichen Stellgrössen selbständig. Wichtig ist beim Kalibrieren grundsätzlich, sehr sorgfältig und gründlich zu arbeiten. Sicher können beim Dosieren von Kleinund Kleinstmengen Überdosierungen der Additive sehr gering erscheinen, auch muss

ein unnötiger Mehrverbrauch aufgrund einer fehlerhaften Kalibrierung nicht zwingend die Qualität mindern. Allerdings addiert sich ein solcher Mehrverbrauch durchaus gewaltig. mo’s corner ist die Expertenecke, in der alle Fragen rund um die Herstellung und Verarbeitung von Kunststoffen beantwortet werden. Stichwörter • Volumetrische Dosiergeräte • Kalibrierung • Durchsatzleistung • Rezeptur • Fördervolumen • Kalibrierzyklus

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KUNSTSTOFF XTRA

Wirtschaftliche Nachbearbeitung von duroplastischen Formteilen

Keine Angst vor Grat In den letzten Jahren wurde bei der Herstellung duroplastischer Formteile ein sehr hoher Grad an Automatisierung erreicht. Um duroplastische Formteile in grossen Stückzahlen zu wettbewerbsfähigen Kosten produzieren zu können, wurden Investitionen vorwiegend in modernste Spitzgiessmaschinen oder Pressautomaten getätigt.

Drosselklappengehäuse

Entgraten mit Strahlpistolen Druckluft wird über eine Luftdüse durch den Innenraum einer Strahlpistole zur Strahldüse geführt. Durch diesen Luftstrom bildet sich im Innenraum der Pistole ein Unterdruck, durch welchen aus einem Behälter Strahlmittel angesaugt wird. Dieses Strahlmittel wird durch den Luftstrom in der Pistole beschleunigt und zusammen mit der Luft durch die Strahldüse ausgestossen. Das mit hoher Geschwindigkeit die Düse verlassende Strahlmittel wird auf die zu entgratenden Teile katapultiert. Beim Einsatz von Strahlpistolen erzielt man kreisförmige Strahlflächen mit einem Durchmesser von ca. 30 mm, das heisst, es erfolgt eine sehr punktuelle Bearbeitung.

Entgraten mit Schleuderrad Das Strahlmittel wird im Zentrum eines sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Schleuderrades zugeführt. Im Schleuderrad eingebaute Schaufeln beschleunigen das Strahlmittel durch die Zentrifugalkraft. Das Strahlmittel verlässt die Schaufelenden mit hoher Geschwindigkeit und wird auf die zu

Bilder: Rösler Schweiz AG

Spritzgiessmaschinen und Pressen sind mit automatischen Rohmaterial-Beschickungseinrichtungen sowie mit Handlingsystemen zur Entnahme der Formlinge ausgestattet – die Maschinen arbeiten somit weitestgehend unbeaufsichtigt und vollautomatisch. Bei der Herstellung der Formteile werden unablässig Überlegungen angestellt, wie die Produktivität der Anlagen weiter erhöht werden kann, während der rationellen Nachbearbeitung der Formlinge häufig immer noch wenig Beachtung geschenkt wird. Kostenmanagement und Qualitätsstan-

dards werden in der Industrie immer höher angesetzt und die arbeitsintensive, unzuverlässige, jedoch immer noch praktizierte manuelle Entgratung, wird somit immer weniger akzeptiert. Als Ersatz für die manuelle Entgratung hat sich das Entgratungsverfahren durch Strahlen der Formteile mit WeichstrahlmittelGranulat allgemein durchgesetzt. Zu diesem Zweck wird das Strahlmittel-Granulat mit hoher Geschwindigkeit auf die zu entgratenden Teile geschleudert. Durch die Aufprallenergie des Strahlmittels werden die spröden Gräte von den Formteilen abgebrochen und somit die Teile entgratet. Da die heute vorwiegend eingesetzten thermoplastischen Strahlmittel weicher sind als die zu entgratenden duroplastischen Formteile, bleibt die Oberfläche der Teile durch das Strahlen unbeschädigt. Die Formteile verlassen eine richtig konzipierte Entgratanlage unbeschädigt, vollständig entgratet und praktisch staubfrei. Die Kapazität der Anlage entspricht den Ansprüchen des Verarbeiters. Zur Beschleunigung des Strahlmittels auf die erforderliche, hohe Geschwindigkeit, gelangen zwei Verfahren zur Anwendung.

Strahlpistolen

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Schleuderrad

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KUNSTSTOFF XTRA

Rösler auf einen Blick Die Firma Hunziker Industriestrahltechnik wurde 1958 gegründet. 1998 erfolgte die Übernahme durch die Rösler Oberflächentechnik GmbH. Rösler ist ein familiengeführtes Unternehmen, welches sich mit der Herstellung von Gleitschliff- und Strahlanlagen, Abwassertechnik sowie Verfahrensmitteln und Technologien für die rationelle Oberflächenbearbeitung beschäftigt. Heute gehören 1430 Mitarbeiter zur weltweiten Rösler-Gruppe. Davon sind 1000 am Hauptsitz in Deutschland tätig, die anderen verteilen sich auf die 15 RöslerNiederlassungen.

Wendebalkenentgratanlage WS 1200

entgratenden Teile abgeworfen. Beim Verlassen des Schleuderrades bildet das Strahlmittel einen breiten, länglichen Strahlkegel, wodurch eine grosse Teilefläche mit Strahlmittel beaufschlagt und somit eine grosse Überdeckung erreicht wird.

Anforderungen Entgratanlagen Jeder Verarbeiter hat seine eigenen Anforderungen an Entgratanlagen, gegeben durch das Fabrikationsprogramm, die hergestellten Stückzahlen, den gewünschten Grad an Automatisierung sowie Ansprüche an Qualität und Verfahrenstechnik. Diese vielfältigen Anforderungen können nicht mit einem einzigen Anlagentyp befriedigt werden, weshalb von Rösler eine umfangreiche Palette von Entgratanlagen entwickelt wurde. Diese unterscheiden sich durch die Teiletransportsysteme, Grösse und Entgratungskapazität. Als ein Beispiel sei hier die Entgratung von Drosselklappengehäusen genannt. Gelöst wurde die Aufgabe mit einer Entgratanlage des Typs WS 1200-S1, die als Fertigungszelle in die Produktion integriert ist. Es handelt sich dabei um ein Wendebalken-System mit zwei Stationen. Das Konzept ermöglicht extrem kurze Handlingzeiten, da auf einer Seite der Arbeitskammer gestrahlt, während auf der anderen Seite beund entladen wird.

Der Strahlprozess erfolgt direkt nach dem Spritzgiessen der Drosselklappengehäuse. Angeliefert werden die Werkstücke auf Teileträgerplatten, von denen ein Roboter jeweils vier Teile entnimmt und auf den beiden Satelliten in spezifisch gestalteten Werkstückaufnahmen platziert. Die Entgratung erfolgt durch ein auf den Werkstoff und die Teilegeometrie abgestimmtes Granulat, das durch ein am Dach montiertes Schleuderrad beschleunigt und auf die Teile gestrahlt wird. Zur Regulierung der Strahlintensität ist die Abwurfgeschwindigkeit des Schleuderrades stufenlos einstellbar. Während des Strahlprozesses drehen sich die Werkstückaufnahmen kontinuierlich, was ein allseitig gleichmässiges Ergebnis gewährleistet. Anhaftendes Strahlmittel wird nach Ende der Entgratung abgeblasen. Bis eine Lösung wie eben beschrieben realisiert werden kann, stehen am Anfang jedes Projekts die Entgratversuche. Ist klar, wie die Teile entgratet werden können, geht es an die Auswahl der wirtschaftlich und technisch sinnvollsten Lösung. Kontakt Rösler Schweiz AG Staffelbacherstrasse 189 CH-5054 Kirchleerau Telefon +41 (0)62 738 55 00 info@rosler.ch, www.rosler.ch Mitglied der Swissmem, Fachgruppe Kunststoffmaschinen www.swissmem.ch/ksm

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WERKZEUG-/FORMENBAU

KUNSTSTOFF XTRA

Modellbau: Entwicklung und Vorstellung des Golf VII

Rapid Prototyping als Zeitbeschleuniger Beim Rapid Prototyping sollen Ideen schnell Gestalt annehmen. Industrial Prototyping geht noch einen Schritt weiter in Richtung Stückzahlen: In der Entwicklung und Serienvorbereitung der Automobilindustrie ist Industrial Prototyping die Methode der Wahl, um unter Zeit- und Kostenaspekten ein Serienmodell auf den Weg zu bringen. Wir sprachen mit Michael Mayer, Projektleiter Alu-Werkzeuge der Modellbau Robert Hofmann GmbH, über das Projekt Golf VII, den immer wieder neuen Serien-Klassiker aus Wolfsburg.

Guido Radig1 Zu den Trends bei der Vorbereitung eines Serienanlaufs von neuen Automodellen zählen heute hoher Zeit- und Kostendruck. Gleichzeitig sind Konzeptfahrzeuge, später Vorserienprototypen gefragt, die im Rahmen der Entwicklung angepasst werden müssen und Erprobungen und Tests durchlaufen. Nach Abschluss der eigentlichen Autoentwicklung müssen Vorserienfahrzeuge bereitgestellt werden, damit die Vertriebsstruktur in die Vermarktung einsteigen kann. So waren Einzelteile für die Konzeptfahrzeuge gefordert, die Ausstattung von 100 Prototypenfahrzeugen und schliesslich 50 bis 100 Vorserienfahrzeuge. Diesen

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

3D-Baugruppen Frontscheinwerfer VW Golf VII.

Beispiel von Teilen am Golf VII: Frontscheinwerfer (Beispiel: Xenon).

dreistufigen Anforderungen stellt sich der Modellbau mit unterschiedlichen Strategien. Dazu zählen formgebundene Verfahren, Rapid-Technologien und Veredelungstechniken. Und auch in Bezug auf Stück-

zahlen wird bei Grossserienfahrzeugen, wie dem Golf VII, aus dem Rapid Prototyping sehr schnell ein Industrial Prototyping mit 100 bis 120 Stück für eine Kleinserie. Der Modellbau kommt auch nach Serienanlauf

Interview mit Michael Mayer, Projektleiter Alu-Werkzeuge der Modellbau Robert Hofmann GmbH Redaktion: Was war das Besondere am Projekt Golf VII für den Modellbau? Michael Mayer: Zum einen war das Gesamtprojekt mit den Baugruppen Halogenscheinwerfer, Nebelscheinwerfer, Rückstrahler, Rückleuchten, Verkleidungen der Heckklappe, Beplankung der Sitzverkleidung und die Instrumententafel sehr breit aufgestellt. Das sind doch sehr verschiedene, modellbautechnische Aufgabenstellungen mit speziellen Veredelungen, wie Bedampfen, Beflocken, Kaschieren oder Lackieren. Selbst Dichtigkeitsprüfungen nehmen wir

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für unseren Kunden vor. Dann war noch die Zeitvorgabe anspruchsvoll, denn Versuchsfahrzeuge und Prototypen müssen bei einem Volumenmodell fristgerecht zur Verfügung stehen und Serienwerkzeuge sind binnen 10 bis 12 Wochen für den SOP abzuliefern. Zum anderen war neu, dass wir die meisten Teile direkt mit Volkswagen in Wolfsburg abstimmen konnten. Einzelteile des Scheinwerfers und der Rückleuchten liefen klassisch über einen OEM. Hier war dies Valeo. Zum anderen war natürlich das reine Volumen eine echte Herausforderung, auch für uns.

Was empfiehlt Sie als Modellbauer für Volkswagen? Mayer: Da würde ich verschiedene Punkte sehen: Es ist wohl attraktiv alles aus einer Hand und direkt abgestimmt zu bekommen. So liefern wir die Prototypen-Baugruppen und später die Serienwerkzeuge aus der Gruppe. Auch in der internen Abstimmung greifen wir auf die Kompetenzen und Teilarbeiten der Hofmann-Gruppe zurück. So kommen Frästeile von unserem Standort Dresden oder bei einfachen Teilen von unserem Standort in China. Dann sind noch die innovativen Fertigungsverfahren

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KUNSTSTOFF XTRA

und Werkzeugkonzepte von uns für die Serie zu nennen. Entwicklungsingenieure und Fertigungsspezialisten informieren sich so bei uns zu den Möglichkeiten bis hin zu den Serienfahrzeugen. Und was kommt dann? Mayer: Unsere Werkzeugkollegen stehen dann auch in der Serie, also nach SOP, für Wartungsaufgaben oder Präventionsaufgaben an der Seite des Kunden. Wir vom Modellbau kommen dann wieder für Editionen ins Spiel. Dann, wenn der Golf Plus oder der Golf GTI kommen. Wir begleiten unsere Kunden so über den gesamten Produktzyklus. Wie unterscheiden sich Modellteile von Spritzguss- oder PUR-Teilen der Serie? Mayer: Generell gilt: Optik, Haptik, Finishing, Materialeinsatz und Funktion stehen einem klassischen Grossserienteil in nichts nach. Zeit- oder kostenbedingt kann aber auch davon abgewichen werden. Zum Beispiel bei einem Konzeptfahrzeug. Teilweise wünschen die Kunden bei Fügenähten im Nicht-Sichtbereich auch Ausführungen, die von der Serie abweichen. Aber grundsätzlich gelten – denken wir z.B. an Ausströmer – die gleichen thermischen Bedingungen, wie für Serienteile. Funktional gibt es selten Abstriche, die erlaubt sind. Warum hat der Modellbau diese Bedeutung bei der Einführung neuer Fahrzeuge?

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WERKZEUG-/FORMENBAU

Mayer: Es geht um Designen und das Anfassen für die Entwicklungsingenieure und Abstimmungen bis in die Unternehmensspitze. In den frühesten Phasen der Entwicklung sollen die Konzeptfahrzeuge einen vollwertigen optischen Eindruck vermitteln. Bei den Versuchsfahrzeugen kommen Tests und Erprobungen hinzu. Die Teile müssen schon deswegen wie ein Serienteil überzeugen. Für die Prototypen sollen alle Modellbauteile als Baugruppen so funktionieren, als wäre es schon die Serie. Industrial oder Rapid Prototyping bedeutet, den Baugruppen eine serientaugliche Gestalt zu geben. Welche Methoden verwenden Sie im Industrial oder Rapid Prototyping? Mayer: Generell gilt, wir verwenden formgebundene Verfahren, wie Alu-Werkzeuge, Abgüsse aus Kunstharzwerkzeugen oder Silikonformen und formlose Verfahren, wie das Lasersintern, bei dem Schicht für Schicht ein originaler Polymerwerkstoff «gedruckt» wird. Lasersintern geht bis hin zu Instrumententafel-Dimensionen. Später kommen Veredelungstechniken hinzu, wie das Bedampfen eines Scheinwerfer-Reflektors. Gibt es für die Methoden Strategien? Mayer: Standardlösungen gibt es eher nicht. Das hängt primär von den Losgrössen ab. Natürlich auch an den Zeitvorgaben oder dem Budget. In Abhängigkeit von den Losgrössen geben wir Empfehlungen ab. Bei Kleinserien lohnen sich

Michael Mayer: Optik, Haptik, Finishing, Materialeinsatz und Funktion eines Modellbauteils stehen einem klassischen Grossserienteil in nichts nach.

vielleicht Alu-Werkzeuge, wenn es echte Unikate sein sollen, dann vielleicht das Lasersintern. Je nach Verfahren sind die Übergangsstellen von einer Strategie zur anderen höchst unterschiedlich. Beim Lasersintern gilt die Herstellung von Grossteilen von 1 bis 5 Stück als wirtschaftlich. Kleinteile entstehen so bis Losgrössen von 50 Stück; bei Kleinstteilen können es bis 500 Stück sein. Grössere Losgrössen lassen uns dann auf Alu-Werkzeuge umsteigen, wenn es um den Nicht-Sichtbereich geht. Haben wir es mit HochtemperaturPolycarbonat oder Duroplasten zu tun oder gibt es die Forderung nach Angusssystemen, wie in der Serie, kommen ge■ härtete Stahlformen zum Einsatz.

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WERKZEUG-/FORMENBAU

KUNSTSTOFF XTRA

erneut ins Spiel: Nach Erscheinen des Grundmodells des Golfs, werden Sondermodelle, wie der GTI oder Sondereditionen aufgelegt.

Nach Klärung der Konstruktion mit dem Kunden Volkswagen übernahm Hofmann die Vorbereitung von Formen und den Einsatz von Rapid-Technologien, wie dem LaserCusing (Laserschmelzen mit Metallen), der Teile für die Baugruppen Halogenscheinwerfer, Nebelscheinwerfer, Rückstrahler, Rückleuchten, Verkleidungen der Heckklappe, Beplankung der Sitzverkleidung und die Instrumententafel. Veredelungstechniken, wie das Bedampfen, sind für Beleuchtungselemente zwingend, natürlich auch Montagearbeiten bis hin zur fertigen Baugruppe. Kaschieren, Beflocken oder Lackieren zählen auch zu den Veredelungstechniken. Üblich sind Verfahrenskombinationen und -strategien, um eine hochkomplexe Baugruppe, wie etwa eine Instrumententafel herzustellen. Optik, Haptik, Finishing, Materialeinsatz und Funktion stehen einem klassischen Grossserienteil in nichts nach. Liegt bei einem vergleichbaren Grossserienteil die Entwicklungszeit bei rund 25 Wochen, so konnte der Modellbau mit seinen Technologien in 12 Wochen die Vorserienteile des Golf VII bei Volkswagen anliefern. Neben dieser zeitlichen Komponente, die bei neuen Modellen oft das ausschlaggebende Kriterium darstellt, treten zunehmend auch Überlegungen auf der Kostenseite auf den Plan.

Bilder: Radig / Hofmann

Projektaufbau Golf VII

Auch kleine Serien brauchen viel Liebe: Oberflächen-Nacharbeit im Modellbau.

Handarbeit mit Fingerspitzengefühl: Entformung eines Modellbauteils aus einer Silikonform.

Volkswagen setzt auf Kompetenz seiner Partner

werte Teile vom eigenen Standort in China abrufen «Die Abläufe sind innerhalb der Gruppe so gut zu koordinieren», wie Michael Mayer sagt. Komplette Bauteilkompetenz bedeutet aber auch mehr als Verfahren und Veredelungen – auch Funktionsprüfungen, wie Dichtigkeitsprüfungen zählen zu den Dienstleistungen des Modellbaus. Industrial Prototyping bedeutete für den Golf VII 100 bis 120 Teile der unterschiedlichen Baugruppen bereitstellen zu müssen. Ein enormes Volumen also. «Alles aus einer Hand, Prototypen und später Serienwerkzeuge, wirken sich auf die Qualität und den Zeitrahmen des Projekts spürbar aus. Der Kunde erhält im engen Kontakt Impulse durch den Modellbau in der Entwicklungsphase, während der Werkzeugbau übergangslos die Brücke zu den Fertigungsfachleuten bei Volkswagen schlägt», so Mayer. Der Serienanlauf für den neuen Golf VII verlief genau nach Plan.

Vor allem unter Zeit- und Kostengesichtspunkten setzt Volkswagen auf kompetente Partner im Modellbau. Im Industrial Prototyping sind verlässliche Qualitäten und Quantitäten Schlüsselfaktoren für den Partner. Der Modellbau Hofmann verfügt über das nötige Spektrum für eine solche Aufgabenstellung und ist dabei eingebettet in einen Werkzeugbau, der parallel Grossserienwerkzeuge an Volkswagen liefern kann. Für den Golf VII sind dies 30 Spritzgiesswerkzeuge, die in 10 Wochen bereitzustellen waren. Für die Entwicklungs- und Fertigungsingenieure von Volkswagen ist ein solcher Partner von Vorteil: Zum einen kommen sie in Kontakt mit innovativen Verfahren der Spritzgiesstechnik, nutzen Material- oder Verfahrenskompetenzen und sie erhalten auflagenstarke PrototypingLösungen, die genau auf das Entwicklungsprojekt abgestimmt sind.

Komplette Bauteilkompetenz

Qualität herstellen und überwachen: Qualitätsprüfung im Modellbau am Messtisch.

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Für den Golf VII setzte Volkswagen auf die Bauteilkompetenz des Modellbaus. So kann Hofmann in der Hofmann-Gruppe Frästeile vom Standort Dresden oder preis-

Kontakt Modellbau Robert Hofmann GmbH An der Zeil 6 D-96215 Lichtenfels Telefon +49 (0)9571 949-0 M.Mayer@hofmann-mod.de www.hofmann-innovation.com

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KUNSTSTOFF XTRA

WERKZEUG-/FORMENBAU

Konstruktionslösungen von LSR Werkzeugen

Optimale Temperierung, Balancierung, Entlüftung

Die Verwendung von Komponenten aus LSR wird in Zukunft weiter ansteigen, besonders in der Medizintechnik. Obwohl viele Verarbeiter schon seit Jahren mit diesem Material arbeiten, erfolgt die Werkzeugentwicklung und das bislang unvermeidliche Trouble-Shooting in der Produktion noch immer nach der Trial-and-ErrorMethode. Mit Hilfe der Prozesssimulation Sigmasoft von Sigma Engineering können die Bauteil- und Werkzeugkonstruktion frühzeitig optimiert und so ein TroubleShooting in der Produktion minimiert werden. Die Folge sind drastische Reduzierungen von Entwicklungs- und Produktionszeiten und signifikante Einsparungen im Materialverbrauch.

Virtuelles Spritzgiessen «Viele Betriebe für LSR-Verarbeitung verlassen sich auf die Erfahrungen und das praktische Wissen ihres Teams, um Lösungen zu entwickeln. Auch technische Entscheidungen, wie die Positionierung der Anspritzpunkte oder der Entlüftungen, die Balancierung des Kaltkanals und die Lage der Temperierkomponenten im Werkzeug, werden überwiegend intuitiv getroffen», erklärt Dr. Marco Thornagel, Prokurist bei Sigma. «Damit ergeben sich viele Fragen erst sehr spät im Entwicklungsprozess – nachdem das Werkzeug gebaut ist und erste Versuche gefahren wurden. Umfangreiche Überarbeitungen des Werkzeugs, z.B. um Entlüftungsprobleme zu lösen, oder sogar das Verwerfen des gesamten Werkzeugkonzepts sind keine Seltenheit. Heutzutage ist dieses kostspielige Vorgehen jedoch unnötig, da die Produktion virtuell bis ins Detail nachgebildet werden kann. So ist es frühzeitig möglich, das beste 5/2013

Werkzeugkonzept und auch das wirtschaftlichste Prozessfenster zu identifizieren, bevor der Werkzeugbau gestartet wird.» Das Virtuelle Spritzgiessen mit Sigmasoft nutzt einen vollständigen 3D-Ansatz, um Bauteil und Werkzeug in der Simulation einzubinden. Er wurde konzipiert, um den kompletten Entwicklungsprozess der LSR Bauteile zu begleiten – vom Bauteildesign bis zur Festlegung der Prozessparameter. Eine Füllanalyse des Bauteils ist genauso möglich wie die Vorhersage des Vernetzungsverhaltens von Bauteil und Angusssystem oder die erreichbare Zykluszeit im Produktionsprozess. Die einzigartige Funktion, alle Werkzeuginformationen in der Simulation zu berücksichtigen, ermöglicht die Beurteilung des Temperierkonzepts, der Einlegeteile und der thermischen und rheologischen Interaktionen zwischen LSR und Werkzeugmaterialien. Die Prozesszeiten werden realistisch wiedergegeben und Stillstand des Werkzeugs zwischen den Zyklen genauso einbezogen wie Verzögerungszeiten vor dem Einspritzen des Materials.

Probleme werden frühzeitig erkannt Probleme, die die Bauteilqualität beeinflussen, werden frühzeitig identifiziert z.B. Lufteinschlüsse oder Regionen mit zu früher Vernetzung, Bindenähte und ungleichmässiges Füllen werden verhindert. Sobald das grundsätzliche Werkzeugkonzept feststeht, gilt es die optimale Lage der Temperierkanäle zu finden und schliesslich das gesamte Werkzeug hinsichtlich Zykluszeit zu optimieren. Mit der einzigartigen Option der «Multizyklusanalyse» von Sigmasoft lässt sich dabei die Änderung der Temperaturverhältnisse von Werkzeug und Bauteil

Bild: Sigma Engineering

Die Sigma Engineering GmbH, Aachen, präsentiert die Anwendungen des Virtuellen Spritzgiessens mit Sigmasoft in der LSR-Verarbeitung. Durch ein Gesamtkonzept, das auch das komplette Werkzeug und alle Prozessinformationen berücksichtigt, kann die Produktion von Bauteilen aus LSR vollständig abgebildet werden. Die Simulation wird damit für die Lösung von Problemen wie Lufteinschlüsse genutzt, für die Planung von Entlüftungssystemen, die Auslegung der Kaltkanalsysteme und für die ganzheitliche Optimierung des Temperierkonzepts.

Mit Sigmasoft ist es möglich, die Produktion von LSR Komponenten virtuell zu optimieren, Fehler im Bauteil und Anguss frühzeitig zu identifizieren und das beste Werkzeugkonzept und die besten Prozesseinstellungen zu finden.

über mehrere Zyklen analysieren und das optimale Prozessfenster finden. Auf diese Weise ist es möglich, Bauteil, Werkzeug und Prozess schon früh in der Entwicklung zu optimieren, bevor das Werkzeug gebaut wird. Es werden unnötige Iterationsschleifen eingespart, der Verbrauch von Material und Energie gesenkt und die Produkteinführungszeit verkürzt. Kontakt Sigma Engineering GmbH Kackertstrasse 11 D-52072 Aachen Telefon +49 (0)241 89 495-0 info@sigmasoft.de www.sigmasoft.de

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WERKZEUG-/FORMENBAU

KUNSTSTOFF XTRA

Herstellung endlosfaserverstärkter Kunststoffe

Neues Nasspressverfahren für die Grossserie Mit Hilfe eines neuen Nasspressverfahrens und neuer Imprägnierstrategien für Polyurethane und Epoxidharze konnten am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen endlosfaserverstärkte Strukturbauteile in unter 5 Minuten hergestellt werden. Das neu entwickelte Nasspresswerkzeug ermöglicht dabei die reproduzierbare Ausformung und Vernetzung der Bauteile mit einem Faservolumengehalt von 50 Prozent.

Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) bestehen aus Verstärkungsfasern, welche in einem duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff (Matrix) eingebettet sind. Sie finden überall dort Einsatz, wo hohe Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht gefordert wird. Eingesetzt werden FVK bevorzugt für Hochleistungsbauteile sowohl in der Luft- und Raumfahrtindustrie als auch im Automobilbereich, im Transportwesen oder in der Sport- und Freizeitindustrie [1]. Für die gewichtsspezifischen mechanischen Eigenschaften sind einerseits die Länge der eingesetzten Verstärkungsfasern und andererseits der Volumenteil der Fasern im Bauteil entscheidend. Die höchsten mechanischen Eigenschaften können mit belastungsgerecht orientierten Endlosfasern mit einem Faservolumengehalt von mehr als 50 Prozent erzielt werden. Folglich werden für hochbelastete Strukturbauteile in der Regel Endlosfasern eingesetzt. Am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen wurden in den vergangenen Jahren verschiedene automatisierte, grossserientaugliche Fertigungsprozesse für strukturelle, duroplastische FVK entwickelt. Neuartige Prozessketten des IKV, die im Rahmen der von der DFG

1 Prof. Christian Hopman, Institutsleiter und Geschäftsführer der Fördervereinigung des Instituts für Kunststoffverarbeitung (IKV) und Inhaber des Lehrstuhls für Kunststoffverarbeitung der RWTH Aachen 2 Christos Karatzias, Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Leiter der Arbeitsgruppe Pressen am Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen

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Grafiken: IKV

Prof. Dr.Ing. Christian Hopmann1, Dipl.-Ing., MBA Christos Karatzias2

Bild 1: Trennung und Parallelisierung der Prozessschritte «Imprägnieren» und «Formen und Vernetzen».

(Deutsche Forschungsgemeinschaft) geförderten Forschergruppe 860 entwickelt wurden, basieren auf der Trennung und Parallelisierung der Prozessschritte «Imprägnieren» und «Formen und Vernetzen» (Bild 1). Durch die Parallelisierung der Prozessschritte wird eine Verkürzung der Zykluszeit gegenüber der sukzessive an einer Station ablaufenden Prozesse erreicht. Darüber hi-

naus werden Aufheiz- und Abkühlvorgänge des formgebenden Werkzeugs vermieden. Die Imprägnierung von textilen endkonturnahen Halbzeuge (Preforms), bestehend aus Quadraxialgelegen der Saertex GmbH & Co. KG, Saerbeck (D), mit thermoplastischen Bindervlies PA 1300 der Keuchel Associates Inc., Cuyahoga Falls (USA), erfolgt in einem ersten Prozessschritt mit Hil-

Bild 2: Ablauf des Formgebungs- und Vernetzungsprozesses.

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TandemPräzision

Bild 3: Werkzeugtechnologie.

fe zweier innovativer Verfahren, dem sogenannten Resin Spray Prepregging (RSP) und dem Resin Transfer Prepregging (RTP). Die imprägnierten Preforms werden anschliessend in ein konstant temperiertes Nasspresswerkzeug transferiert und unter Druck bis zu 50 bar zum Bauteil ausgeformt. Die neuartigen Verfahren ermöglichen die Fertigung struktureller FVK mit einem Faservolumengehalt von 50 % in Zykluszeiten unter fünf Minuten.

Resin Spray Prepregging Bei dem RSP-Verfahren handelt es sich um einen offenen Sprühprozess mit kompakten, nicht schäumenden Polyurethanharzen [2]. Der Preform wird von einem Handlingroboter unter einen stationären SprühMischkopf geführt. Anschliessend wird mit einem gefächerten Sprühstrahl das Polyurethanharz aufgetragen. Der Preform befindet sich dabei auf einem speziellen Vakuumimprägnierwerkzeug, welches die Erzeugung eines Unterdrucks auf der Unterseite des Preforms ermöglicht. Durch das Druckgefälle dringt das Harz in den Preform ein. Der Preform wird bei der Imprägnierung nicht komprimiert, so dass eine hohe Durchlässigkeit (Permeabilität) für das Harz besteht. Die hohe Permeabilität des Preforms führt zu einer guten Imprägnierqualität. Nach der Imprägnierung ergibt sich ein Faservolumengehalt von ca. 40 %. Für das RSP-Verfahren wurde das Polyurethanharzsystem Baypreg VP.PU 60BV10, Desmodur TP.PU 0347 Bayer Ma5/2013

terialScience AG, Leverkusen (D), eingesetzt.

Resin Transfer Prepregging Bei dem RTP-Verfahren handelt es sich um ein modifiziertes Resin Transfer Moulding (RTM)-Verfahren mit Epoxidharz [3]. Für dieses Verfahren wird ein spezielles Tauchkantenwerkzeug mit Injektoreinheiten eingesetzt. Der Preform wird zunächst in der Formmulde (Kavität) des Werkzeugs eingelegt. Das Werkzeug wird dann teilweise geschlossen und ein Spalt über dem Preform gebildet. Nun wird das Epoxidharz mit Hilfe der Injektoreinheiten in das Werkzeug eingeleitet. Das Harz verteilt sich flächig auf der Oberseite des Preforms in dem Spalt. Die Imprägnierung findet in Dickenrichtung statt. Auch hier wird der Preform während der Harzzufuhr nicht komprimiert. Die Harzzufuhr wird nach einem definierten Volumen gestoppt und das Harz in den Preform gepresst. Anders als beim RTMVerfahren wird der vorimprägnierte Preform nun nicht ausgehärtet, sondern eingefroren. Die Viskosität des Harzes steigt dadurch an. Gleichzeitig wird die Reaktivität des Harzes gehemmt und die Vernetzungsreaktion des Harzes in den Injektoreinheiten und im Preform fast vollständig unterbunden. Schliesslich wird der eingefrorene, vorimprägnierte Preform entnommen. Für das RTP-Verfahren wird zurzeit das Epoxidharzsystem XB 3585 und Aradur 22962 der Huntsman Advanced Materials GmbH, Basel (CH), eingesetzt.

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DIE GÜNTHER-LÖSUNG FÜR DIE BRANCHE MEDICAL Schutzkappen für Kanülen Zwei Kappengrößen aus PE mit 0,54 g und 0,24 g werden in einem 24- / 48-fach-Tandemwerkzeug gespritzt. Mehrfachdüsen mit zwei oder vier Spitzen sorgen bei einem Anspritzpunkt von 0,8 mm Durchmesser für Maßhaltigkeit der Passungsfläche bei gutem Abrissverhalten ohne Fadenzug und kurze Zyklen. Mit geringem Konstruktionsund Regelaufwand werden hohe Stückzahlen erreicht. Besonderheit: Hochfachiges Tandemwerkzeug mit geringen Abmessungen.

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WERKZEUG-/FORMENBAU

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und Unterform werden über getrennte Temperierkreisläufe mit Öl beheizt. Zur automatischen Entformung des Bauteils verfügt das Werkzeug über Auswerfer.

Nebenkavitäten zum Auspressen des Harzüberschusses

Bild 4: Nebenkavitäten zum Auspressen des Harzüberschusses.

Nasspressverfahren zur Formgebung und Vernetzung Die vorimprägnierten Preforms aus dem RSP- und RTP- Verfahren werden in ein heisses Nasspresswerkzeug transferiert und dort zum Bauteil ausgeformt und vernetzt (Bild 2) [4]. Für die Fertigung struktureller FVK muss der Faservolumengehalt der vorimprägnierten Preforms von ca. 40 % auf mindestens 50 % gesteigert werden. Hierzu wird während der Formgebung und Vernetzung überschüssiges Harz aus dem Preform herausgepresst. Nach dem Einlegen der vorimprägnierten Preforms wird das Presswerkzeug geschlossen und Luft aus der Kavität durch Anlegen von Unterdruck extrahiert. Unter Druck werden die vorimprägnierten Preforms dann erwärmt. Die Viskosität des Harzes wird durch die Erwärmung herabgesetzt und das überschüssige Harz durch einen Überlauf in eine sogenannte Nebenkavität gepresst. Das Volumen und die Fliessgeschwindigkeit des Harzes werden dabei reguliert. Schliesslich werden das Bauteil und das überschüssige Harz in der Nebenkavität unter Druck ausgehärtet und entformt.

gelegt wird, vakuumdicht sein, damit kein Harz austreten kann. Da die Preforms zunächst einen variablen Harzüberschuss aufweisen, existiert in Abhängigkeit von der Menge des Überschusses keine exakte Schliessposition, an der das Werkzeug gedichtet werden kann. Bei dem weiterentwickelten Presswerkzeug handelt es sich um ein sogenanntes Tauchkantenwerkzeug (Bild 3). Das Werkzeug verfügt über eine Hauptkavität und zwei zylindrische Nebenkavitäten zum Auspressen des Harzüberschusses, die jeweils gegenüberliegend angeordnet sind. Das ebene Bauteil besitzt eine Kantenlänge von 500 mm mit einem Eckenradius von 30 mm. Die Bauteildicke ist einstellbar von 1,5 mm bis 6 mm. Ober-

Um Bauteile mit reproduzierbarer Bauteildicke und Faservolumengehalt zu fertigen, ist die Einhaltung der vorgesehenen Harzmenge im Bauteil erforderlich. Bei der Verarbeitung vorimprägnierter und nicht komprimierter Preforms enthalten die Bauteile prozessbedingt eine variierende Harzmenge. Um den Faservolumengehalt im Bauteil einzustellen, wird durch den Pressdruck überschüssiges Harz aus dem Bauteil gepresst. Wie bereits in Bild 3 dargestellt, wird die Hauptkavität durch Überlaufeinsätze mit zwei Nebenkavitäten verbunden. Durch den Überlaufspalt wird die Hauptkavität von der Nebenkavität getrennt. Zudem lassen sich die Einsätze bei der Entformung entnehmen. Die Volumina der zylindrischen Nebenkavitäten sind durch Schieber einstellbar (Bild 4 oben). Die Schieber haben einen Durchmesser von 80 mm und werden mit Dichtungsringen zur Kavitätsseite abgedichtet. Der Hubbereich der Schieber beträgt jeweils 14,5 mm nach oben, die zum Auswerfen des überschüssigen Harzes und für den Dichtungswechsel erforderlich sind, sowie 54 mm nach unten. Daraus ergibt sich ein maximales Abströmvolumen von 276,5 ml pro Nebenkavität. Die Bewegung der Schieber erfolgt über elektrisch angetriebene Hebel und

Tauchkantenwerkzeug zum Nasspressverfahren Zur Herstellung von Bauteilen im Pressprozess muss die Hauptkavität des Werkzeugs, in welche der vorimprägnierte Preform ein22

Bild 5: Prinzip der Evakuierung mit Hilfe eines Vakuumrahmens.

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Bild 6: Positionierung des Inserts über einen geführten Zentrierstift.

kann unabhängig voneinander gesteuert werden. Dies ermöglicht eine komplexere Prozessvariation der Abströmrichtung und -geschwindigkeit während des Herauspressens von überschüssigem Harz, indem die Nebenkavitäten einzeln, sequentiell oder parallel betrieben werden (Bild 4 unten).

Dichtungs- und Vakuumtechnik des Presswerkzeugs Um ein Austreten des Harzes während des Pressprozesses zu vermeiden, ist die Werkzeughauptkavität über Tauchkanten mit Dichtungsringen vakuumdicht verschlossen. Die Entlüftung der Hauptkavität durch Anlegen eines Vakuums ist notwendig, um Lufteinschlüsse und Poren im Bauteil und an der Bauteiloberfläche zu vermeiden. Im Zuge der Weiterentwicklung des Presswerkzeugs wurde das Prinzip der Kavitätsentlüftung angepasst. Ein Harzaustritt in den Absaugkreis wird verhindert, indem die Entlüftung nicht direkt innerhalb der Hauptkavität stattfindet, sondern ausserhalb durch den Einsatz von vier porösen Sintermetallhülsen. Dazu wird der Kavitätsvorraum über einen Rahmen mit einem Dichtungsring abgedichtet (Bild 5). Zur Entlüftung wird das Werkzeug soweit geschlossen, dass der Vakuumrahmen in Eingriff kommt und sowohl die Hauptkavität als auch den Kavitätsvorraum luftdicht abschliesst. Zu diesem Zeitpunkt sind die Tauchkanten noch nicht im Eingriff, so dass auch die Kavität entlüftet wird. Vor dem Einsetzen der Pressphase verschliessen die Tauchkanten die Hauptkavität und über5/2013

nehmen so ebenfalls die Funktion eines Ventils.

Funktionseinsätze für Durchbrüche, Krafteinleitungselemente und Versteifungsprofile Ein wesentliches Merkmal des Presswerkzeugs stellen modulare Werkzeugeinsätze zur Einbringung von Funktionselementen in das Bauteil dar. Bei den Funktionseinsätzen handelt es sich um Einsätze aus Werkzeugstahl zur Ausformung von Durchbrüchen und Versteifungsprofilen unterschiedlicher Geometrie sowie von metallischen Krafteinleitungselementen (Inserts). Die Abdichtung der Hauptkavität wird hier ebenfalls durch O-Ringe an den Einsätzen vorgenommen. Um den Rüstaufwand gering zu halten, sind die Wechseleinsätze von der Aussenseite des Werkzeugs zugänglich. So können die einzelnen Einsätze in der Presse gewechselt werden, ohne dass eine vollständige Demontage des Werkzeugs nötig wird. Die Realisierung eines Durchbruchs im Bauteil wird über ein starres geometriegebendes Element in der Unterform und eine entsprechende Tasche in der Oberform realisiert. Für die Bauteilfertigung mit Durchbrüchen standen mit einem runden und einem rechteckigen Einsatz zwei verschiedene Geometrien zur Verfügung. Im textilen Preform musste ein entsprechender Ausschnitt zur Herstellung der Bauteile vorgesehen werden. Um faserverstärkte Strukturbauteile mit anderen Komponenten zu verbinden, werden metallische Inserts mit Bohrungen in das Bau-

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Bild 7: Bauteile mit Durchbrüchen, Inserts und Versteifungsprofilen.

teil eingebracht. Dazu wird das Insert während der Herstellung des textilen Preforms zwischen den Einzelgelegen eingebracht. Im Prozess wird das Insert über einen geführten Zentrierstift positioniert (Bild 6). Über eine Dichtung im Funktionseinsatz wird das Innere des Inserts abgedichtet, so dass bereits vorgebohrte Inserts verwendet werden können und ein aufwändiger Nachbearbeitungsschritt entfällt. Der Zentrierstift wird über einen doppeltwirkenden, pneumatischen Kompaktzylinder bewegt. Die Steuerung des Zentrierstiftes erfolgt über ein Magnetventil, das über die Nebenkavitätsteuerung betätigt wird. Um die Steifigkeit eines Strukturbauteils zu verbessern, können Verstärkungsprofile in das Bauteil eingebracht werden. Dazu wird ein Schaumkern mit einem trigonalen Querschnitt bei der Herstellung des textilen Preforms zwischen den Fasergelegen eingelegt. Zur Herstellung von Bauteilen mit Verstärkungsprofilen standen Funktionseinsätze mit einem steilen Flankenwinkel von 70° und einem flachen Flankenwinkel von 45° zur Verfügung.

Bauteil- und Prozessanalyse geometrisch komplexer Bauteile Die Untersuchungen im Rahmen der Forschergruppe 860 haben gezeigt, dass die Sprühtechnik beim RSP in Kombination mit Vakuumimprägnierwerkzeugen und des Nasspressverfahrens die reproduzierbare 24

Produktion von Bauteilen unter Verwendung nicht schäumender Polyurethanharze mit einem Faservolumengehalt von 50 % möglich ist. Die Zykluszeit konnte dabei auf 5 Minuten reduziert werden. Derzeit ist das Polyurethan-Sprühen mit schäumenden Polyurethanen Stand der Technik und wird in vielen Bereichen der Automobilindustrie eingesetzt. Die Ergebnisse bieten die Möglichkeit, die vorhandenen Fertigungsanlagen mit geringem Aufwand umzurüsten und somit neue Anwendungsfelder zu erschliessen. Ein weiterer elementarer Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Prozesses ist der Automatisierungsgrad. Die manuellen Arbeitsschritte im Fertigungsprozess lassen sich durch die Kombination von Vakuumimprägnier- und Preformhandlingwerkzeugen sowie integrierten Funktionselementen (Bild 7 links) reduzieren und erhöhen zugleich die Reproduzierbarkeit und Qualität der Bauteile. Polyurethane bieten aufgrund ihrer hervorragend einstellbaren Reaktionskinetik viele Vorteile bei der Verarbeitung von FVK und machen sie für den Einsatz in der Automobilindustrie interessant. Auch beim RTP in Kombination mit dem Nasspressverfahren ist mit der neuen Werkzeugtechnologie die Ausformung und Aushärtung der imprägnierten Preforms in Zykluszeiten von 5 Minuten möglich. Die mit dieser Prozesstechnik hergestellten Bauteile sind ebenfalls durch eine direkte Integration von Funktionselementen wie Durchbrüchen, Krafteinleitungselementen und Versteifungsprofilen (Bild 7 rechts) gekennzeichnet.

Fazit Bisher wurden für die Fertigung der vorgestellten Bauteile lange Zykluszeiten und Nachbearbeitungen benötigt. Die Umsetzung des Nasspressverfahrens mit dem RTP- oder RSP-Verfahren zeigt eine Möglichkeit auf, mit der FVK-Strukturbauteile in kurzen Zykluszeiten wirtschaftlich gefertigt werden können. Die erzielten Ergebnisse ermöglichen den Verarbeitern von FVK, die entwickelte Prozesstechnik direkt auf einen spezifischen Fall eines Serienbauteils zu übertragen. Die Verarbeiter erlangen so die Möglichkeit, durch eine Verringerung der Zykluszeiten die Stückzahlen ihrer Produktion zu erhöhen und somit wirtschaftliche Vorteile zu erzielen. Mögliche Einsatzgebie-

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te in der Automobilindustrie sind Innenund Aussenhaut- sowie Türelemente, Dachsegmente, Bodenstrukturen oder Sitze. Die Ergebnisse haben dabei gezeigt, dass im Nasspressverfahren mit Hilfe der weiterentwickelten Werkzeugtechnologie die reproduzierbare Produktion von Bauteilen mit integrierten Krafteinleitungselementen, unterschiedlichen Durchbrüchen und Versteifungsprofilen unter Verwendung sowohl nicht schäumender Polyurethanharze als auch Epoxidharze mit einem Faservolumengehalt von 50 % möglich ist. Die erreichbare Zykluszeit konnte dabei auf 5 Minuten reduziert werden.

Danksagung Die vorgestellten Arbeiten wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Forschergruppe 860 finanziell gefördert. Ihr gilt unser ausdrücklicher Dank.

Literatur [1] AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. (Hrsg.): Handbuch Faserverbundkunststoffe, Wiesbaden: Vieweg +Teubner, 2010 [2] Hopmann, Ch.; Pöhler, M.: Resin Spray Prepregging – Structural parts with nonfoaming polyurethane matrix. Sampe Conference 2012, Baltimore, Maryland, USA, Mai 2012 [3] Hopmann, Ch.; Fecher, M.L.: Resin Transfer Prepregging – Process chain for large scale production of structural composite parts. Tagungsband 6th CFK-Valley Stade Convention, Stade, 12.-13. Juni 2012 [4] Hopmann, Ch.; Karatzias, C.: New compression molding technology for high volume production of continuous fiber reinforced structural composites. 28th Annual Meeting of the Polymer Processing Society, Pattaya, Thailand, Dezember 2012 Kontakt Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen Pontstrasse 49 D-52062 Aachen Telefon +49 (0)241 80-28334 karatzias@ikv.rwth-aachen.de ■ www.ikv-aachen.de 5/2013


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Bild 3: Polyamide ersetzen immer öfter herkömmliche Druckgussmetalle.

Metallsubstitution durch Kunststoff spart nicht nur Gewicht und Kosten

Kunststoff: Leicht und doch voll leistungsfähig Neue, innovative Kunststoffe, speziell hochverstärkte Materialien, eröffnen sehr vielfältige Möglichkeiten für die Substitution von Metallen. Diese speziellen Kunststoffe zeichnen sich durch eine bisher nicht erreichte Kombination von hoher Steifigkeit und Festigkeit bei guter Zähigkeit aus, besitzen jedoch ein wesentlich geringeres Gewicht als ein Metall und sind mit konventioneller Technik ohne spezielle Maschinen oder Verfahren verarbeitbar. Dadurch wird der Einsatz von Kunststoffen auch für hochbeanspruchte Strukturbauteile immer attraktiver.

Wesentliche Gründe für die Substitution von Metallen durch Kunststoffe sind neben den steigenden Anforderungen hinsichtlich der Kostenreduktion aufgrund steigender Metallpreise auch die Gewichtsreduktion und die damit verbundene Energieeinsparung. Weitere Argumente für einen wirtschaftlichen und technisch interessanten Einsatz von Kunststoffen sind deren hohe Gestaltungsfreiheit in Farbe und Design, 1

Dr.-Ing. Antje Stein, Inhaberin und Geschäftsführerin, Topas Engineering AG, Beckenried.

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die Funktionsintegration und die Korrosionsbeständigkeit. Der Trend zum Metallersatz gewinnt immer mehr an Bedeutung, insbesondere in den Bereichen Maschinenbau, Fahrzeugbau, Elektrotechnik/Elektronik, Aviatik, Gebäudetechnik, Industrie- und Konsumgüter, Telekommunikation und Medizin.

Bild: DSM Engineering Plastics

Antje Stein1

Kunststoffe – eine echte Alternative zu teuren Metallen Bislang stiessen viele Konstrukteure an vermeintliche Grenzen und beliessen es beim bekannten Werkstoff Metall, auch wenn sie noch so intensiv nach Optionen zur Ge-

Bild 1: Stanyl Diablo für Anwendungen im Fahrzeug-Motorraum.

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Bilder 2–4: Ems-Grivor y

• Sehr gute Dimensionsstabilität und Massgenauigkeit auch bei höheren Temperaturen • Ähnliche Biegewechselfestigkeit wie bei Metalldruckgussteilen • Gute Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Umwelteinflüssen, keine Korrosion • Wesentlich geringere Dichte gegenüber Metallen und damit verbundene Gewichts- und Energiereduktion • Besseres Gleit- und Reibverhalten, geräuscharmes Gleiten • Elektrisch leitfähige Kunststoffe verfügbar

Bild 2: Bauteil vor und nach Veraschung.

wichtsreduktion, Funktionserweiterung und mehr Flexibilität in der Bauteilgestaltung suchten. Einkäufer streben immer kostengünstigere Alternativen für immer komplexer und anspruchsvoller werdende Bauteile an. Ein Problem waren die bis dato zu grossen Toleranzen von Kunststoffteilen. Die meisten technischen Kunststoffe erlauben heutzutage eine hohe Massgenauigkeit bis in den Hundertstelbereich und ermöglichen deshalb den Einsatz bei technisch anspruchsvollen Halbzeugen oder Teilen wie Zahnrädern, Maschinenelementen, Ventilen etc. Den meisten Metallsubstitutionen liegen folgende signifikante Vorteile von Kunststoffen zugrunde: Materialvorteile: • Hohe Steifigkeiten und Festigkeiten bei guter Zähigkeit und geringem Verzug (Elastizitätsmoduln von 60 000 MPa und höher möglich)

Kostenvorteile: • Geringere Rohstoffkosten aufgrund hervorragender mechanischer Eigenschaften bei geringerer Dichte, mehr Gestaltungsmöglichkeiten und damit mögliche Wanddickenreduzierung • Geringere Fertigungskosten und keine Nachbearbeitungskosten durch mehr Designfreiheiten im Spritzgussverfahren, z.B. kein Entgraten, Fräsen, Drehen, Gewindeschneiden; kein Lackieren dank eingefärbtem Kunststoff, kein Galvanisieren durch gute Korrosionsbeständigkeit, höchste Oberflächengüte ohne Polieren • Geringere Prozesskosten durch Funktionsintegration, z.B. durch den Einsatz von Mehrkomponenten- und Insertverfahren • Geringere Montagekosten durch die Integration benachbarter Bauteile in ein einziges Bauteil aufgrund der grösseren Darstellbarkeit komplexer Geometrien • Geringere Werkzeugkosten durch wesentlich höhere Werkzeugstandzeiten als beim Metalldruckguss (teilweise > 1 000 000 Schuss)

Bild 4a: Gewindetubus aus langglasfaserverstärkten Polyamiden erlaubt eine Zugkraft von bis zu drei Tonnen.

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• Vereinfachung der Herstellung, Lagerung und Transport Die Kostenoptimierung durch die Substitution von Metallen erreicht inzwischen ein Potenzial von 30 bis 70 %. Die Gewichtseinsparung beim Einsatz von Kunstoffen beträgt bis zu 40 %, teilweise sogar bis zu 80 %. Der Wirkungsgrad des Bauteils kann bis zu 30 % erhöht werden. Angesichts der hohen Gestaltungsfreiheit und des umfangreichen Leistungsspektrums von Kunststoffen hat die Metallsubstitution durch diesen Werkstoff eine neue Dimension erreicht. Durch die Modifikation mit leistungsfähigen Verstärkungsstoffen wie Glas- und Kohlenstofffasern können die Eigenschaften dieser technischen Kunststoffe noch weiter verbessert werden, ohne dass die Verarbeitbarkeit trotz teilweise hohem Faseranteil darunter leidet. Selbst Kunststoffe mit einem sehr hohen Glasfaseranteil von bis zu 70 % beispielsweise lassen sich bestens mit einfachen, herkömmlichen Verfahren verarbeiten und besitzen obendrein noch eine hohe Oberflächengüte.

Werkstoffwechsel – das richtige Design Um Metalle zu substituieren sollten nicht nur die mechanischen, thermomechanischen und chemischen Eigenschaften des neuen Kunststoffs nahezu gleich oder sogar über den Werten des zu substituierenden Metalls liegen. Eine kunststoffgerechte Bauteilkonstruktion ist ebenso entscheidend und stellt den ersten Schritt im Materialsubstitutionsprozess dar. Erst eine op-

Bild 4b: Eindrucksvolle Vorführung der Kraft der langen Fasern – ein Pw wird am Gewindetubus aufgehängt.

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WERKSTOFFE

struktion, den Werkzeugbau, die Bemusterung bis hin zum Spritzguss von gebrauchsfertigen Kunststoffteilen alles aus einer Hand.

Bild 5: Mischereinsatz.

timierte Geometrie ermöglicht die erwähnten Kosteneinsparungen, die Integration von Funktionen und von mehreren Bauteilen in ein Bauteil sowie die Belastbarkeit wie die eines Metalls. Dazu gehören geometrische Anpassungen u.a. bei den Wandstärken, Rippen und Verstärkungen, Abrundungen. Ausser der Geometrie werden die mechanischen Eigenschaften und die Gebrauchsfähigkeit eines Bauteils noch von der Höhe und Dauer der Beanspruchung, von Oberflächenmerkmalen wie Markierungen von Auswerferstiften, Fliessnähten, Angussmarkierungen und Einfallstellen, der Faserausrichtung von Verstärkungsfasern sowie von den Spritzgussparametern beeinflusst. Simulierte Anwendungsversuche unterstützen den Konstrukteur, kostenaufwändige Fehler und konstruktive Schwachstellen im Vorfeld zu vermeiden. Sie sollten deshalb bereits in einer frühen Phase des Konstruktionsprozesses durchgeführt werden. Häufig lassen sich auch Prototypenkosten durch solche Simulationen erheblich reduzieren. Da Simulationsmodelle bereits für die Werkzeugfertigung erstellt werden, können diese ebenfalls verwendet werden, um Finite-Element (FE)-Modelle basierend auf dem Anforderungsprofils des Bauteils abzuleiten. Die FE-Modelle sind dann wiederum für die Simulation des Spritzgussverhaltens sowie des Bauteilverhaltens unter mechanischer Beanspruchung einsetzbar. Zahlreiche zukunftsorientierte Spritzgussunternehmen wie Huber Kunststoff, Aareplast, Stamm, Wild & Küpfer, Wesa und Synplast bieten von der Idee, über die Kon5/2013

Der Identifikation eines geeigneten Kunststoffs kommt eine grosse Bedeutung zu und sie ist genauso wichtig und anspruchsvoll wie das Design selbst. Der Materialauswahlprozess selbst ist sehr komplex und aufwändig und sollte systematisch ausgeführt werden. Die Herausforderung liegt darin, den passenden Kunststoff für die Anwendung auszuwählen, da der Werkstoff für die anschliessende Konstruktion des Spritzgusswerkzeugs und die Auslegung der Spritzgussmaschine massgebend ist. Für den Materialauswahlprozess teilt man die zu berücksichtigenden Werkstoffeigenschaften in drei Gruppen ein. Die erste Gruppe bezieht sich auf den Einsatzzweck sowie die Funktion des Bauteils und enthält u.a. die physikalischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften. Zu den wichtigsten Eigenschaften zählen hier die Dichte, Festigkeit und Steifigkeit, die grundlegenden Eigenschaften für die Metallersatzauswahl. Anhand der Festigkeitswerte (Zug-, Druck-, Wechselbiegefestigkeit) wird entschieden, ob ein Kunststoff als Metallersatz einsetzbar ist. Weitere Kriterien für den Wechsel auf einen Kunststoff sind u.a. Verschleissfestigkeit, Gleit- und Reibverhalten, Oberflächengüte und Chemikalienbeständigkeit. Die zweite Gruppe beinhaltet Eigenschaften, die sich auf die Verarbeitung des Bauteils beziehen, wie z.B. Eignung für ein bestimmtes Kunststoffverarbeitungsverfahren basierend auf den Eigenschaften der ersten Gruppe, die Oberflächenbeschaffenheit, Faserorientierung, zulässiger Verzug, Toleranzen und zulässige Anguss- und Bindenahtmarkierungen (möglichst weit von kritischen Spannungspunkten entfernt). Nicht zuletzt ist auch die Fähigkeit des Kunststoffs zu erwähnen, seine Eigenschaften nach dem Herstellungsprozess zu behalten. In der dritten Gruppe sind ökonomische Aspekte wie Materialpreis, Verfügbarkeit, Lieferbedingungen und Recyclingfähigkeit aufgeführt, die die Wirtschaftlichkeit des ausgewählten Materials kennzeichnen.

Bild: Aareplast

Bild: Huber Kunststof f

Werkstoffwechsel – der richtige Kunststoff

Bild 6: Lüftungsklappen im HLK-Bereich.

Weitere wesentliche Einflussfaktoren bei der Materialauswahl sind die Art, Dauer und Höhe der Belastung (u.a. mechanisch, thermisch, chemisch) sowie die Konformität mit verschiedenen Normen und Verordnungen.

Metalldruckguss – unter Druck Produkte aus Druckgussmetallen haben ein hohes Gewicht, Material und Herstellung sind teuer, sie erfordern Nachbearbeitungsschritte verbunden mit hohen Kosten, weisen eine niedrige Funktionssicherheit bei wechselnden klimatischen Bedingungen auf, die Standzeiten der Werkzeuge sind niedrig – alles einschlägige Argumente für den Umstieg vom Metalldruckguss zum wirtschaftlicheren Kunststoffspritzguss, der bereits seit Jahren erfolgreich von einigen Verarbeitern umgesetzt wurde. Das Potenzial ist immer noch sehr gross. Die Materialvorteile, vor allem aber die Kostenvorteile sind beträchtlich. Da das Spritzgiessen aus dem Metalldruckguss entwickelt wurde, ist das Werkzeugprinzip beim Metall- und Kunststoffguss weitestgehend identisch. Deshalb kann ein vorhandenes Druckgusswerkzeug in der Regel für das Spritzgiessen von Prototypen aus Kunststoff einfach modifiziert werden. Die teure Anfertigung eines Prototypenwerkzeugs entfällt und es können damit eine Reihe preiswerter Teile für erste Versuche produziert werden.

Spritzgussaspekte Erfolgreiche Spritzgussteiledesigns für metallsubstituierende Kunststoffe bauen auf das Verständnis von speziellen, herstel27


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Bilder: Lehmann &Voss &Co.

Langfaserverstärkte, teilaromatische Polyamide – neue Dimensionen im Metallersatz

Die Kunststoffe der langglasfaserverstärkten Polyamidserie Grivory GVL der Firma Ems-Grivory sind teilaromatische Hochleistungspolyamide, die hervorragende Eigenschaften auch beim Einsatz bei erhöhten Temperaturen besitzen. Zu den Hauptvorteilen gegenüber teilkristallinen Standardpolyamiden gehören die verbesserte Dimensionsstabilität, eine geringere Wasseraufnahme ohne Reduktion von Steifigkeit und Festigkeit, die verbesserte Kerbschlagzähigkeit, eine minimalere Kriechneigung, die höhere Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Chemikalien und der geKosteneffizient und ringere thermo-oxidative Abbau dieser doch leistungsstark Kunststoffe. Diese neuen HochleistungsAufgrund immer höherer Betriebstempe- polyamide kombinieren die signifikanten raturen im Fahrzeugmotorraum, strengerer Vorteile der teilaromatischen Polyamide mit Anforderungen an Eigenschaften und Le- den Vorteilen der strukturtypischen Eigenbensdauer von Kunststoffkomponenten, schaften einer Faserfilzstruktur (Bild 2). Die sich ständig ändernden Umwelt- und Ab- Langfasern sorgen für Stabilität und geringasvorschriften, des Bestrebens nach ge- gen Verzug. ringerem Treibstoffverbrauch, des Einsatzes Produkte aus diesen Langfaserprodukten von kleineren Motoren mit höherem Tur- weisen oberhalb der Glastemperatur eine bodruck und Abgasrückführung, sind die Festigkeits- und Steifigkeitserhöhung von herkömmlichen Thermoplaste häufig nicht bis zu 25 % auf. Die Wechselbiegefestigmehr einsetzbar. Die Firma DSM liefert bei- keiten sind weitaus höher als diejenigen spielsweise mit dem neuen Kunststoff Sta- von Metalldruckgussteilen, was gerade bei nyl Diablo einen PA46-Hochtemperatur- dynamisch belasteten Bauteilen neue Mögwerkstoff (Bild 1), der speziell im Hinblick lichkeiten im Leichtbau eröffnet. Langglasauf langfristige Widerstandsfähigkeit unter faserverstärkte Polyamide bieten kostenefDauergebrauchstemperaturen von bis zu fiziente, innovative Lösungen für den Me230 °C entwickelt wurde und beste mecha- tallersatz auf einem hohen Niveau (Bild 3). nische Eigenschaften bei hohen Tempera- Können diese Polyamide auch grosse Lasturen, eine exzellente Berstdruckfestigkeit ten aushalten und zugleich mit weniger und ausgezeichnete Verschleissbeständig- und leichterem Material auskommen? Emskeit sowie geringe Reibungsverluste bietet. Grivory ersetzte einen stark belasteten, grossen und schweren Pw-Abschlepphaken aus Metall durch Kunststoff. Der Metallhaken wurde durch einen 19 Gramm leichten Gewindetubus aus langglasfaserverstärktem Polyamid ersetzt (Bild 4 links). Der Pw wurde am Gewindetubus und einer M8-Schraube aus Stahl in die Höhe gezoBilder 7: Linsenhalter für Mikroskope, Antriebswellenzahnrad für Automobil (links), Zahnräder für Motor-Luftmanagement im Auto- gen (Bild 4 rechts). Das Gesamtgewicht des mobil (rechts). 28

Bild 8–10: Victrex

lungsbezogenen Aspekten wie die optimale Werkzeugauslegung: Angussform, Angusspunkt, Entformungsschrägen, Werkzeugtemperierung, Entlüftung etc. Weiterhin ist der Einsatz von hochverschleissfesten Ausführungen von Spritzgussform und Maschine ebenso wichtig, da Materialien meistens mit Verstärkungsfasern hochgefüllt sind und somit sehr abrasiv wirken können. Die enge Parameterüberwachung von Drücken, Temperaturen und Zeiten gewährleistet qualitativ hochwertige Metallersatzteile aus Kunststoff. Anhand ausgewählter Beispiele soll der erfolgreiche Umstieg von Metallbauteilen auf Kunststoffteile aufgezeigt werden.

Bild 8: Rechteckdichtung aus PEEK.

Fahrzeuges mit Aufhängevorrichtung betrug 1,8 Tonnen. Die ganze Belastung wurde auf einen Querschnitt von nur rund 2,4 Quadratzentimeter verteilt.

Metallersatz auf höchstem Niveau Die Firma Ems-Grivory geht mit dem Hochleistungskunststoff Grivory GVX noch einen Schritt weiter. Die mechanischen Eigenschaften wurden gegenüber dem seit Jahren bereits bewährten Grivory GV nochmals substanziell verbessert. Grivory GVX überzeugt mit höchsten Steifigkeitswerten von fast 30 000 MPa und Festigkeiten von fast 300 MPa, einem sehr geringen Verzug und trotz eines hohen Glasfaseranteils von bis zu 70 % durch eine einfache Verarbeitung mit guten Fliesseigenschaften sowie einem aussergewöhnlichen Glanz. Auch die Quersteifigkeit von Grivory GVX konnte gegenüber dem bewährten Grivory GV nochmals um weitere 26 % erhöht werden, was vor allem für innendruckbelastete Bauteile wesentlich ist, da dabei hohe Spannungen quer zur Faserrichtung auftreten. Die Firma Huber Kunststoff hat erfolgreich ein Bauteil aus dem Sanitärbereich aus mechanisch bearbeitetem Messing durch das teilaromatische Hochtemperatur-Polyamid Grivory HT ersetzt (Bild 5). Die Kosteneinsparung beträgt ca. 70 % und die Erhöhung des Wirkungsgrades des Formteils ca. 25 %. 5/2013


KUNSTSTOFF XTRA

In ähnlichen Bereichen findet als Alternative zu Metallen auch das teilaromatische Polyamid Akroloy PA der Akro-Plastic vielfältigen Einsatz. Die Firma Aareplast ersetzte bei der Achse einer Lüftungsklappe ein Aluminium durch ein Grivory GV (Bild 6). Aufgrund der Hohlkonstruktion der Kunststoffachse konnte weniger Material eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist die Unterbindung der Kältebrücke, da ein Kunststoff fast tausendmal weniger die Wärme leitet als ein Aluminium. Weiterhin war die Salzwasserbeständigkeit ein wichtiges Kriterium für den Einsatz in Lüftungsanlagen in Meeresnähe bzw. auf dem Schiff.

Wenn die Temperaturen steigen Teilaromatische, glasfasergefüllte Polyamide und vor allem technische Standardkunststoffe sind wesentlich kostengünstiger als Hochleistungskunststoffe, wie z.B. LCP, PPS, PI, PEEK, PSU, PEI, PES. Wenn jedoch das Anforderungsprofil noch höhere Steifigkeiten und Festigkeiten und den Einsatz bei noch höheren Dauergebrauchstemperaturen erfordert, füllt ein weiterer Kunststofftyp aus der Polyamidfamilie preislich die Lücke zwischen technischen Kunststoffen und teuren Hochleistungskunststoffen. Das teilaromatische Polyamid Polyphthalamid (PPA) bietet ein ausgezeichnetes PreisLeistungs-Verhältnis.

WERKSTOFFE

Durch die Auswahl der Basispolymere können PPA gezielt auf ein bestimmtes Eigenschaftsprofil, wie z.B. eine bestimmte Schmelztemperatur, Wärmeformbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit oder auch Dimensionsstabilität, eingestellt werden. Mittels der Modifikation mit leistungsfähigeren Kohlenstofffasern können Steifigkeiten von 60 000 MPa und Festigkeiten bis zu 500 MPa erreicht werden. Die Firma Lehmann & Voss & Co. hat für den Leichtbau die Luvocom XCF-Hochleistungskunststoffe zusammen mit einem optimierten Herstellungsverfahren als Alternative zu Metallen und anderen Hochleistungskunststoffen entwickelt (Bild 7). Diese Produktfamilie, auf Basis verschiedener Polymere von PA 6.6 bis PEEK, wird für dynamisch und mechanisch hochbeanspruchte Bauteile eingesetzt, die nicht nur ein geringes Gewicht bei hoher Festigkeit und Steifigkeit benötigen, sondern auch eine sehr hohe Schlagzähigkeit und eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit bei Dauergebrauchstemperaturen bis zu 250 °C aufweisen müssen. Zu den Anwendern von Luvocom XCF zählen u.a. der Automobil-, der Maschinen- und Gerätebau sowie die Luftfahrtindustrie. Weitere in der Praxis erfolgreich bewährte PPA sind das Grivory HT von Ems-Grivory, die U-Serien Lubricomp und Thermocomp von Lenorplastics, das Vestamid HTplus von Evonik Industries (auch mit einer Version teilweise basierend auf nachwachsenden Rohstoffen), das Akromid T von Akro-Plastic, das Zytel HTN von DuPont und das Amodel von Solvay.

Einer der leistungsstärksten Kunststoffe weltweit

Bild 9: Zahnrad aus PEEK.

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Die Kunststoffe der Victrex PEEK-Produktfamilie der Firma Victrex besitzen ausgezeichnete Festigkeiten, Steifigkeiten, Kriecheigenschaften und Biegewechselfestigkeiten, höchste Verschleiss-, Hydrolyseund Chemikalienbeständigkeiten, sehr gute elektrische Eigenschaften und ein hervorragendes Reib- und Gleitverhalten – bei Dauergebrauchstemperaturen bis zu 260 °C. Beim Beispiel einer Drehdurchführung wurden die signifikanten Vorteile von PEEK genutzt, um ein noch besseres Leistungsprofil und eine längere Lebensdauer zu errei-

Bild 10: Kabelschellen für Aviatik.

chen. Anstelle von Graugussringen wurde das temperatur- und ölbeständige PEEK eingesetzt. Die Rechteckdichtungen (Bild 8) lassen sich zudem aufgrund der höheren Dehnfähigkeit und geringeren Steifigkeit im Vergleich mit Komponenten aus Metall noch einfacher montieren. Der Hochleistungskunststoff PEEK ersetzt Metall in Zahnrädern von Ausgleichswellenmodulen für erhöhte Leistung, Zuverlässigkeit und Effizienz (Bild 9). Insbesondere Zahnräder profitieren von den hervorragenden Eigenschaften dieses Kunststoffs und bieten eine höhere Lebensdauer. Flammwidriges PEEK ersetzt Metall bei Kabelschellen in der Luftfahrtindustrie, wodurch Gewicht und Montagezeiten reduziert werden (Bild 10). In der Praxis ebenfalls erfolgreich bewährte Kunststoffe PEEK werden als Vestakeep auch von Evonik Industries und als Akrotek PEEK von der Akro-Plastic angeboten.

Die Metallsubstitution durch innovative Kunststoffmaterialien ist eine der Kernkompetenzen der Topas Engineering AG.

Kontakt Topas Engineering AG Rütistrasse 32 CH-6375 Beckenried Telefon +41 (0)41 620 9408 info@topas-engineering.ch www.topas-engineering.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

ENERGIEEFFIZIENZ

SwissPrimePack investiert in eine nachhaltige Zukunft

Strom für 250 Haushaltungen gespart Das Schweizer Verpackungsunternehmen SwissPrimePack AG hat seinen Energieverbrauch markant reduziert. Mit der Unterstützung der Klimastiftung Schweiz hat SwissPrimePack eine Kühlung mit Aussenluft eingeführt und nutzt zudem die Abwärme ihrer Kompressoren zum Heizen.

Statt einer Kälteanlage kühlt neu ein Freecooling-System – eine Kühlung mit Aussenluft – die Produktionsanlagen im Werk der SwissPrimePack AG in Niederuzwil. Zudem hat das Unternehmen mit Hauptsitz in Altstätten (SG) die Druckluftkompressoren mit einer Wärmerückgewinnung ausgestattet. Dadurch kann das Werk in Niederuzwil fast gänzlich auf Öl und Gas zum Heizen verzichten. Diese Massnahmen alleine sparen am Produktionsstandort Niederuzwil

Über die Klimastiftung KMU fördern – Klima schützen. Nach diesem Motto unterstützt die Klimastiftung Schweiz Projekte kleiner und mittlerer Unternehmen, die einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Die Stiftung hat seit der Gründung 2008 über 400 Projekte von KMU mit über sieben Millionen Franken unterstützt. Die Klimastiftung Schweiz wurde als gemeinnützige, unabhängige Stiftung gegründet. Sie steht unter Bundesaufsicht und steht interessierten Firmen offen, die durch einen effizienten und gezielten Einsatz der Rückverteilung der CO2Lenkungsabgabe den Klimaschutz verstärken wollen. Seit Januar 2008 verlangt das CO2-Gesetz eine Abgabe auf Brennstoffen. Ein Teil der Abgaben fliesst zurück an die Wirtschaft. Vor allem grosse Dienstleistungsunternehmen erhalten mehr zurück, als sie bezahlt haben. Diese «Netto-Rückvergütung» setzen die Partnerfirmen der Klimastiftung Schweiz vollumfänglich für Klimaschutzmassnahmen von Schweizer und Liechtensteiner KMU ein. www.klimastiftung.ch

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Freecooling-System

jedes Jahr bis zu 1000 Megawattstunden Strom ein. Das entspricht dem Verbrauch von rund 250 Familienhaushalten. Ein weiteres wichtiges Projekt stellt die vollständige Umstellung des Produktionsstandortes Niederuzwil auf LED Beleuchtung dar. Dadurch konnte ein weiterer Stromfresser eliminiert und mit modernster Technologie ersetzt werden. «Die getätigten Investitionen ermöglichen es uns, den Stromverbrauch im Werksgebäude Niederuzwil markant zu senken», erklärt Roger Boog, Leiter Produktions-Engineering der SwissPrimePack AG.

Klimastiftung Schweiz hilft bei Investitionen in die Nachhaltigkeit Insgesamt investiert die SwissPrimePack AG allein am Produktionsstandort in Niederuzwil weit über eine halbe Million Schweizer Franken. Das Freecooling-System und die Wärmerückgewinnung werden von der Klimastiftung Schweiz mit rund 110 000 Franken unterstützt. Vincent Eckert, Geschäftsführer der Klimastiftung Schweiz, erklärt, wie der Beitrag zustande

kommt: «Wir berechnen die Beiträge direkt nach der eingesparten Menge Strom und CO2. Für jede eingesparte Tonne CO2 zahlen wir 30 Franken, für jede eingesparte Megawattstunde Strom zehn Franken.» Die Klimastiftung Schweiz unterstützt kleine und mittlere Unternehmen in der Schweiz und in Liechtenstein, wenn sie, wie die SwissPrimePack, umweltfreundliche Massnahmen umsetzen. Ziel der Stiftung ist dabei, sowohl den Klimaschutz zu fördern, als auch den Wirtschaftsstandort zu stärken.

Aufwertung der Arbeitsplätze bei SwissPrimePack «Ein schöner Nebeneffekt der getätigten Investitionen ist das verbesserte Arbeitsumfeld», sagt Roger Boog. So reduziere die neue Freecooling-Anlage die Lärmemissionen deutlich. Weiter fördere die LED Beleuchtung die Arbeitsbedingungen durch eine bessere Beleuchtungsqualität. Für die Klimastiftung Schweiz ist dies ein Beispiel dafür, dass der Klimaschutz im Inland gleichzeitig auch den Wirtschaftsstandort stärkt. «Umweltfreundliche KMU sind moderne, gesunde Unternehmen. Sie haben 5/2013


KUNSTSTOFF XTRA

Bilder: SwissPrimePack

THERMOPLAST ELASTOMERE

für die Automobil-Industrie Wärmerückgewinnungspaket.

zeitgemässe Anlagen, einen stabilen Ressourcenhaushalt und profitieren zudem von einem guten Image», fügt Vincent Eckert hinzu.

Auch das Werk in Altstätten wird effizienter «Als modernes und dynamisches Unternehmen setzt die SwissPrimePack AG das Thema Nachhaltigkeit schon lange ins Zentrum ihres Tuns», unterstreicht Roger Boog. Vor diesem Hintergrund wurde im Jahr 2011 eine Energieverbrauchsanalyse zur Ermittlung der grössten Energieverschwender im Werk in Niederuzwil durchgeführt. Daraus resultierten die Energiesparmassnahmen, die nun in Niederuzwil umgesetzt wurden. Als nächste Massnahme ist eine Energieverbrauchsanalyse für den Produktions- und Verwaltungsstandort in Altstätten (SG) geplant. Diese wird bis Mitte 2013 durchgeführt. Danach sollen auch in Altstätten die grössten Energieverbraucher mit entsprechenden Investitionen durch energieeffizientere und umweltbewusstere Alternativen ersetzt werden. «Der Weg zu einer modernen und umweltbewussten SwissPrimePack AG wird somit auch im Jahr 2013 konsequent weitergeführt», sagt Roger Boog. Kontakt SwissPrimePack AG Oberrieterstrasse 53/55, CH-9450 Altstätten Telefon +41 (0)71 757 71 11 info@swissprimepack.com, www.swissprimepack.com 5/2013

PTS-THERMOFLEX (TPE-S), PTS-UNIPRENE (TPE-V), DESMOFLEX (TPU-Blends) hohe Reissfestigkeit und Dehnung guter Druckverformungsrest bis 120°C alle Farben beliebig einstellbar trockene Haptik keine Probleme mit Fogging und Geruch flexibel bis -50°C Haftungstypen für die meisten Thermoplaste verfügbar

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KUNSTSTOFF XTRA

INNOVATIONEN

Mission possible

Quer über die USA – nur mit Sonne im Tank Das Ultraleichtflugzeug Solar Impulse der Schweizer Bertrand Piccard und André Borschberg mit Produkten von Bayer MaterialScience an Bord steht vor einer neuen Bewährungsprobe: nur mit Hilfe von Sonnenenergie komplett die USA zu überqueren. Der beispiellose Flug vom Pazifik zum Atlantik soll ab Mai in mehreren Etappen stattfinden.

Zahlreiche hochwertige Materialien Das Unternehmen stellt für das Solarflugzeug hochwertige Materialien und Lösungen bereit – darunter Polyurethan-Hartschaum für Flügelspitzen, Motorgondeln und Pilotenkanzel sowie Folien aus Polycarbonat für das Cockpitfenster. Zudem werden an verschiedenen Stellen Klebstoffe und Beschichtungen genutzt, die auf Rohstoffen von Bayer MaterialScience basieren. Solche Materialien stellt das Unternehmen auch anderen Märkten und Industrien zur Verfügung – etwa für Leichtbau in der Automobilindustrie, zur Dämmung von Gebäuden und für Wärmemanagement in der Unterhaltungselektronik. «Die wegweisende Mission von Solar Impulse ist ideal um zu zeigen, wie Innovationen von Bayer dazu beitragen können, Bedürfnissen der Gesellschaft zu entsprechen», erklärt Richard Northcote, verant32

Bild: Francis Demange

Die Überquerung der USA von der Westküste zur Ostküste ist ein weiterer wichtiger Schritt zu der für 2015 geplanten Mission, erstmals ganz ohne Treibstoff mit einem bemannten Flugzeug die Erde zu umrunden. Um diese Vision zu verwirklichen, arbeitet Bayer MaterialScience eng mit den Schweizern Bertrand Piccard und André Borschberg zusammen, die das Projekt Solar Impulse ins Leben gerufen haben. «Mit dieser Kooperation tragen wir bei zu unserer Mission ‚Bayer: Science For A Better Life‘ – indem wir gemeinsam Erfolge für Transportlösungen der Zukunft erzielen», erklärt Patrick Thomas, der Vorstandsvorsitzende von Bayer MaterialScience.

Am Abend müssen die Batterien voll sein, um das Flugzeug bis zum nächsten Tag in der Luft zu halten.

wortlich für Nachhaltigkeit bei Bayer MaterialScience. Das Unternehmen habe neue Lösungen und Anwendungen für seine Materialien entwickelt und bewiesen, dass sie unter extremen Bedingungen funktionieren. «Wie Solar Impulse, so hat auch Bayer MaterialScience das Anliegen, kontinuierlich den Energieverbrauch zu senken und saubere Technologien einzusetzen.»

Der bisher längste Flug Für Solar Impulse wird der geplante Flug von San Francisco an der Westküste der USA über Phoenix, Dallas und Washington nach New York an der Ostküste die bisher längste Reise sein. Tagsüber versorgen 12 000 Solarzellen auf dem Flugzeug vier

Motoren mit Strom. Gleichzeitig wird Energie in vier Lithium-Polymer-Batterien gespeichert, so dass die Maschine auch nachts ohne Treibstoff unterwegs sein kann. Derzeit wird ein zweites Flugzeug gebaut, das dann 2015 den Flug um die Erde antreten soll. Es soll noch leichter werden als der bestehende Flieger. Bayer MaterialScience stellt dafür weitere innovative Materialien bereit, darunter einen äusserst leistungsfähigen Dämmstoff für das Cockpit. Kontakt Bayer (Schweiz) AG Grubenstrasse 6 CH-8045 Zürich Telefon +41 (0)44 465 8111 www.bayer.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

INNOVATIONEN

DFKI-SmartFactoryKL revolutioniert die Industrie

Fabriken werden intelligent Die Demonstrationsanlage SmartFactoryKL des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) zeigte auf der Hannover Messe (HMI) eine komplette Produktionslinie, die Kernthemen der 4. Industriellen Revolution in die Praxis umsetzt. Neue Konzepte und Technologien der Kommunikation zwischen Produkt, Maschine, Anlage und Bediener ermöglichen eine optimierte und effizientere Produktion und eine Schonung von Ressourcen.

«Integrated Industry» – mit diesem Leitthema stand die diesjährige HMI ganz im Zeichen der gegenwärtigen 4. Industriellen Revolution, die durch das Internet getriebene Vernetzung aller Bereiche und Systeme in Industrie und Produktion. Mit dem Zukunftsprojekt Industrie 4.0 fördert die Bundesregierung Deutschlands Chancen auf einen Innovationsvorsprung für produzierende Unternehmen. Auf der HMI war die Demonstrationsanlage der SmartFactoryKL zentrales Ausstellungsstück des Industrial-IT Forums. Die modular aufgebaute Anlage zeigte an einer kompletten exemplarischen Produktionslinie mit neuesten Informationstechnologien die flexible und effiziente Produktion individueller Produktvarianten.

Produkte steuern Fabrikationsprozesse Intelligente Objekte und eingebettete Systeme lassen starre Fabrikstrassen zu modularen und flexiblen Systemen werden, wobei Produkte ihren Fabrikationsprozess selbst steuern und ihre eigene Qualitätskontrolle übernehmen. Die Interaktion zwischen Bediener und Produktionslinie wird über mobile Endgeräte wie Smartphones oder Tablet-PCs möglich. Dabei steht der Mensch im Zentrum und erhält durch intelligente Ausbildungs- und Assistenzsysteme Unterstützung. Höchste Priorität geniesst die Datensicherheit in der Steuerungstechnik sowie in der Prozess- und Fertigungsautomation. 1

Udo Urban, DFKI Kaiserslautern, udo.urban@dfki.de

5/2013

Fabrik der Zukunft Wissenschaftler und Techniker des DFKI präsentierten die SmartFactoryKL als zentrales Exponat des Forums Industrial IT. Die Produktionsanlage zeigte die massgeblich zukunftsweisenden Paradigmen wie Smart Product (Intelligentes Produkt), Smart Machine (Intelligente Maschine) und Augmented Operator (Assistierter Bediener). Das Paradigma des intelligenten Produkts beschreibt die neue Rolle der zu fertigenden Produkte als aktive Systemkomponenten, die durch die Ausstattung mit digitalen Produktgedächtnissen Wissen über den Produktionsauftrag mit sich tragen und ihren Produktionsprozess selbst steuern. Durch intelligente Maschinen werden Produktionsmittel zu Cyber-Physischen Systemen (CPS), autonomen Elementen mit lokaler Steuerungsintelligenz, die über offene Netze und semantische Beschreibungen in einem Automatisierungsnetzwerk mit anderen Maschinen, Produkten und Anlagen kommunizieren. Sie sind verteilte, intelligente Objekte, die miteinander über Internettechnologien vernetzt sind. Im Bereich der Produktionstechnik werden sie auch als Cyber-Physische Produktionssysteme (CPPS) bezeichnet. Das Paradigma des assistierten Bedieners stellt schliesslich den Menschen im Zentrum der Fabrik dar, der durch kontextsensitive Informationsbereitstellung und Augmented Reality unterstützt wird, um die steigende technische Komplexität optimal zu beherrschen. Die modular aufgebaute Anlage führt die neuesten Informations- und Kommunikationstechnologien zusammen und zeigt exemplarisch die flexible und dabei effiziente Produktion individueller Produktvarianten. «Als Pionier auf dem Gebiet der innovati-

Bild: DFKI

Udo Urban1

Augmented Realitiy in der SmartFactoryKL.

ven Fabriktechnologien treiben wir die Entwicklung der mittlerweile in der Produktion allgegenwärtigen 4. Industriellen Revolution seit Jahren voran. Mit unseren Partnern haben wir bereits Lösungen praktisch umgesetzt. Als führende Entwicklungsplattform gilt es nun, Industrie 4.0 in engem Austausch mit der Industrie weiter in die Praxis zu bringen. Auf der Hannover Messe zeigten wir, dass die Kernaspekte schon heute umsetzbar sind», sagt Prof. Detlef Zühlke, Vorstandsvorsitzender und Initiator der SmartFactoryKL und Forschungsbereichsleiter für Innovative Fabriksysteme am DFKI.

Kontakt Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) GmbH Trippstadter Strasse 122 D-67663 Kaiserslautern Telefon +49 (0)631 20575-5285 ■ www.dfki.de 33


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WIRTSCHAFT

Schweizer können punkten

Beträchtliches Geschäftspotenzial in Hongkong Hongkong wird als Sonderverwaltungszone Chinas für Schweizer Unternehmen ein zunehmend wichtiger Absatzmarkt. Aus diesem Grund führte die Schweizer Aussenwirtschaftsförderin Osec (heute Switzerland Global Enterprise) am 13. März in Zürich eine Veranstaltung durch, bei der die Exportmöglichkeiten aufgezeigt und zwei Studien zum Geschäftspotenzial in den Bereichen Life Sciences (Bio- und Medtech) und Cleantech in Hongkong vorgestellt wurden.

Hongkong zählt zu den am stärksten bevölkerten Regionen der Welt. Sowohl Regierung wie auch Privatsektor investieren in Cleantech-Lösungen in den Bereichen Luftverschmutzung, Abwasser, Abfall und Energieverbrauch. Statistiken zufolge betrug der Marktwert für Cleantech CHF 770 Mio. im Jahr 2011. Experten gehen davon aus, dass der Markt für Umwelttechnik in Hongkong bis 2018 auf bis zu USD 10,6 Mrd. wachsen wird. Schweizer KMU können insbesondere ihre Technologien in den Bereichen Abwasser-Management, AbfallBewirtschaftung, Verringerung von Luftverschmutzung und in der Energieeffizienz unter Beweis stellen, wie die von der Osec in Auftrag gegebene Studie «Opportunities for Swiss Companies in the Hong Kong Cleantech Market» zeigt. Eine weitere Herausforderung, mit der sich der Stadtstaat konfrontiert sieht, ist das zunehmende Gesundheitsbewusstsein einerseits und die alternde Bevölkerung andererseits. Die Spitäler sind hochtechnologisiert und die Ärzte zählen zu den besten der Welt. Der stark wachsende Markt ist jedoch vor allem im Bereich HightechMedizinprodukte stark auf Importe angewiesen, zumal Privatkliniken umgebaut werden und diese neue Einrichtungen benötigen. Gemäss der Studie «Opportunities for Swiss Companies in the Hong Kong Life Science Market» können Schweizer Hersteller besonders in den Bereichen pharmazeutische Produkte, medizinische Geräte und Biotechnologie punkten.

Hongkong an der Pforte zu einem Milliardenmarkt Um das Exportpotenzial nach Hongkong zu untermauern, eröffnete die Osec im Herbst 34

2012 einen weiteren Swiss Business Hub (SBH) in Hongkong. Die wichtigste Aufgabe dieses SBH ist es, Schweizer Firmen beim Markteintritt in Hongkong zu unterstützen. Der neue SBH ist dabei beratend tätig und hilft bei der Evaluation des Marktes oder bei der Vermittlung von Geschäftskontakten. Hongkong gilt als das Tor zu China schlechthin, und das Reich der Mitte profitiert von Hongkongs Stellung als Sammelbecken von Importgütern aus der Schweiz und der EU. Als Sonderverwaltungszone Chinas ist Hongkong mit einer Bevölkerung von rund sieben Millionen Menschen mittlerweile der drittwichtigste Handelspartner der Schweiz in Asien. Im Jahr 2012 beliefen sich die Schweizer Exporte nach Hongkong auf fast CHF 7 Mrd. (+ 10,3 %). Den weitaus grössten Anteil der Exportgüter machen Uhren aus, gefolgt von Edelsteinen, Edelmetallen und Bijouterie sowie Maschinen, pharmazeutischen Erzeugnissen und chemischen Grundprodukten. Neben dem Potenzial in den Bereichen Life Sciences und Cleantech sieht die Switzerland Global Enterprise für exportorientierte Schweizer Unternehmen auch erfolgsversprechende Opportunitäten in den Bereichen elektronische Geräte, ICT & Multimedia und in der Energieverteilung.

Unternehmerreise nach Hongkong im Herbst Voraussichtlich im Oktober 2013 wird Switzerland Global Enterprise in Zusammenarbeit mit MedTech Switzerland eine Unternehmerreise nach Hongkong durchführen, während der erste Kontakte mit Entscheidungsträgern aus der Wirtschaft geknüpft und Erfahrungen ausgetauscht werden kön-

nen. Der Fokus der Unternehmerreise wird auf der Branche Life Sciences liegen. Geplant sind Firmenbesichtigungen, zudem wird es individuelle Meetings mit potenziellen Geschäftspartnern von Hongkong und verschiedene Workshops geben.

Neuer Markenname

Die Osec tritt seit dem 11. April 2013 nur noch unter der Marke «Switzerland Global Enterprise» auf. Das Ziel des neuen Markennamens ist es, mit einem einheitlichen und selbsterklärenden Auftritt Leistung und Nutzen für die Kunden noch effektiver darzustellen, die Synergien zwischen den verschiedenen Bundesmandaten besser zu nutzen und über eine einzige und einheitliche Dachmarke Kräfte zu bündeln und Kosten zu sparen. Bisher wurden die drei von der Osec wahrgenommenen Bundesmandate Export- und Importförderung sowie Promotion des Unternehmensstandorts Schweiz unter den Marken Osec, SIPPO und Switzerland Trade & Investment Promotion durchgeführt. www.switzerland-ge.com

Kontakt Switzerland Global Enterprise Stampfenbachstrasse 85 CH-8006 Zürich Telefon +41 (0)44 365 51 51 info@osec.ch www.switzerland-ge.com

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

MES-Kompendium: Hydra Leitfaden

Mit dem neuen Fachbuch «MES-Kompendium» dokumentiert der Springer Vieweg Verlag, welch hohen Stellenwert Manufacturing Execution Systeme (MES) in modernen Fertigungsunternehmen geniessen.

Es ist bereits das vierte Buch zum Themenkomplex MES, das der führende MES-Anbieter MPDV Mikrolab GmbH auf den Markt gebracht hat. Mit Praxisbeispielen aus der MES-Lösung Hydra bekommt der Leser des Fachbuchs einen umfassenden Überblick über den Funktionsumfang eines ganzheitlichen MES-Systems und erkennt gleichzeitig mögliche Einsatzszenarien. Zahlreiche mehrfarbige Abbildungen und Screenshots machen das Fachbuch zu einem Muss für jeden Fertigungs-, IT- oder Projektleiter, der sich mit der Einführung bzw. dem Ausbau eines MESSystems befasst. ISBN 978-3-642-32580-9 www.mpdv.de

Engel engagiert sich weiter in Asien Gleich zwei besondere Anlässe feierte Engel im März und April in Asien: Zum einen wurde das Verkaufsbüro in Bangkok, das Engel seit drei Jahren in Thailand vertritt, in eine eigene Niederlassung umgewandelt. Unter anderem werden auch der Vertrieb und Service in Indonesien und auf den Philippinen von Bangkok aus gesteuert. Sieben Vertriebs- und Servicemitarbeiter zählt das Team der neuen Engel Machinery (Thaliand). In Indonesien verstärken zusätzlich eine Vertretung sowie zwei Anwendungs- und Servicetechniker die Marktpräsenz. «In der Automobilindustrie gehören wir schon heute zu den führenden Anbietern in der Region. Packaging ist ein stark wachsender Bereich, der vor allem aus Indonesien neue Impulse er-

fährt», sagt der Geschäftsführer der neuen Niederlassung, Gilles Lefevre. Zum anderen hat Engel den Werksausbau in Korea abgeschlossen. Rund 1200 Spritzgiessmaschinen werden in Zukunft pro Jahr das Engel Produktionswerk in Pyungtaek-City verlassen, fast doppelt so viele wie bisher. Gebaut werden Klein-und Mittelmaschinen im Schliesskraftbereich von 25 bis 400 Tonnen. 30 Prozent der Maschinen bleiben im Land, 70 Prozent werden nach China und in die anderen asiatischen Länder exportiert. Insgesamt investierte der österreichische Maschinenbauer mehr als 8 Mio. Euro in Südkorea. www.engelglobal.com

Harting kooperiert mit Uni Erlangen Harting Mitronics aus Biel (Schweiz) und die FriedrichAlexander-Universität ErlangenNürnberg (FAU) haben eine strategische Partnerschaft geschlossen, um Fertigungsprozesse und Produktgestaltung im Bereich spritzgegossener Schaltungsträger, sogenannter Molded Interconnect Devices

(3D-MID), weiterzuentwickeln. Der Schweizer Hersteller für MID-Komponenten und -Systeme will mit dem Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) der FAU beispielsweise bei der mechanischen Konstruktion, der elektronischen Schaltungsentwicklung oder bei Zuverläs-

sigkeitsuntersuchungen mechatronischer Produkte zusammenarbeiten. Weitere Schwerpunkte liegen in der Kooperation auf der rechnergestützten Simulation von Produktfunktionen und Fertigungsprozessen sowie in der labortechnischen Analyse geeigneter Materialien. Zudem wollen Harting und die

FAU Fertigungsprozesse entwickeln, optimieren und qualifi zieren. Die Konzeption und Planung neuer Produktionsanlagen steht ebenso auf der gemeinsamen Agenda, wie praktische Tests.

www.harting.com

Massgeschneiderte Werkstoffe Hochleistungscompounds auf Basis von Fluorkunststoffen für alle Verarbeitungsverfahren. Teil- (ETFE, PVDF, ECTFE, PCTFE) und vollfluoriert (PFA, FEP). Jetzt auch für Monofilamente, Schläuche und Folien. Profitieren Sie von unserer umfassenden, anwendungsspezifischen Unterstützung bei der Entwicklung und Herstellung von Rohstoffen, Teilen und Baugruppen.

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NEWS

Bild: Engel

Engel Grossmaschinen im Leichtbaueinsatz

Auf den verketteten Engel duo Spritzgiessmaschinen lassen sich zwei Fahrzeugkomponenten synchron spritzen und austakten.

Höchste Effizienz und maximale Flexibilität – die neuen Spritzgiesssystemlösungen, die Engel Austria ins BMW Werk

Leipzig liefern konnte, bringen beide Anforderungen unter einen Hut. Sie finden Einsatz zur Herstellung von Aussenhaut-

komponenten in Leichtbauweise. «Der Auftrag von BMW zeigt, dass wir von der Automobilindustrie als führender Anbieter im Bereich Leichtbau wahrgenommen werden», sagt Dr. Peter Neumann, CEO der Engel Holding in Schwertberg/A. Die aktuelle Lieferung umfasst Engel duo Spritzgiessmaschinen mit 4000 und 2700 Tonnen Schliesskraft, die auf Höchstleistung ausgelegt und mit der Energiesparoption ecodrive ausgestattet sind. Nachhaltigkeit ist ein weiteres zentrales Leitthema des Projekts. Eine Besonderheit der Spritzgiessverarbeitungszellen in Leipzig: Jeweils zwei Engel duo Grossmaschinen wurden Rücken an Rücken als Doppelan-

lagen integriert. Im Master-Slave-Betrieb lassen sich die beiden Maschinen im Verbund steuern, um zwei Komponenten synchron zu spritzen und auszutakten. Nur wenn beide Komponenten nach der Spritzgiessfertigung den exakt gleichen Alterungsprozess durchlaufen, entsprechen später die Karosseriebauteile den hohen Qualitätsanforderungen. Alle Spritzgiessmaschinen sind mit Mehrachs-Industrierobotern ausgestattet. Als Generalunternehmer für die Fertigungszellen übernahm Engel die Integration der Automatisierung ins Gesamtkonzept.

www.engelglobal.com

K-Verpackungen: Stagnation auf hohem Niveau Nach einem sehr erfolgreichen Jahr 2011 blieb der Absatz von Kunststoffverpackungen und Folien in Deutschland 2012 auf dem Niveau des Vorjahres. Während die Produktionsmenge vor allem aufgrund von weiteren Materialeinsparungen bei der Verpackungsherstellung um 1,8 Prozent auf 4,2 Mio. Tonnen zurückging, blieb der Umsatz mit -0,4 Prozent relativ sta-

bil auf dem Rekordniveau des Vorjahres von 13,2 Mrd. Euro. Nach einem guten Jahresauftakt hatte die Branche insbesondere in der zweiten Jahreshälfte 2012 weniger Auftragseingänge zu verzeichnen. Davon betroffen waren nicht nur industrienahe Verpackungen sondern auch die Folienindustrie. Trotz der leicht rückläufigen Nachfrage sahen sich die Ver-

packungshersteller mit weiter steigenden Rohstoffpreisen konfrontiert. Diese konnten kaum oder nur verzögert an den Markt weiter gegeben werden. Gleichzeitig hatte die Branche mit stärkerem Wettbewerbdruck aus dem europäischen Ausland zu kämpfen. Zusätzlich belasteten die durch die EEG-Umlage drastisch gestiegenen Energiekosten die

vorwiegend mittelständisch geprägte Branche. Für 2013 mehren sich nun die Anzeichen, dass die Kunststoffverpackungsindustrie wieder auf ihren Wachstumskurs zurückkehren dürfte. In der aktuellen IK-Konjunkturtrendumfrage für das zweite Quartal 2013 zeigten sich die Mitglieder entsprechend optimistisch. www.kunststoffverpackungen.de

Wittmann vergrössert Produktion in Wien Vor kurzem hat bei der Wittmann Kunststoffgeräte GmbH am Wiener Hauptsitz die neue Blechverarbeitung die Produktion aufgenommen. Die hinzugekommene Abteilung ist auf Rundteile aus Edelstahl spezialisiert, und deckt somit die Bereiche der Feedmax Fördergeräte und Silmax Trockensilos in 36

ihrer ganzen Breite ab. Das rasante Wachstum der Schüttguttechnik-Sparte hatte es erforderlich gemacht, die nunmehr dritte Abteilung für Blechverarbeitung einzurichten. Hier werden ab sofort die unterschiedlichsten Blechteile für die Schüttguttechnik-Produktlinie der Wittmann Gruppe gefertigt.

Direkt neben der Unternehmenszentrale angesiedelt wurde das Areal um 1500 m² erweitert, um ausreichend Platz für die neue Produktion bereitstellen zu können. Das Herzstück der hinzugekommenen Abteilung bildet eine Laserschneidemaschine mit 2,5 kW Schnittleistung, die Edelstahl in

einer Stärke von bis zu 8 mm verarbeiten kann. Darüber hinaus stehen Abkantpressen, Rundbiege- und Längsschweissmaschinen sowie einige weitere Verarbeitungsmaschinen zur Verfügung.

www.wittmann-group.com 5/2013


KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Bild: IfBB

Bioconcept-Car stösst Wandel an Auf der HannoverMesse wurde der Bioconcept-Car am Gemeinschaftsstand «Schaufenster Biobasierte Wirtschaft» präsentiert. Der Bioconcept-Car, ein zum Rennwagen umgebauter VW Scirocco, erhält nach und nach eine Karosserie aus biobasierten Bauteilen. MittlerBeim Bioconcept-Car sind bereits zahlreiche weile sind bereits Karosserieteile durch biobasierte Kunststoffe viele Karosserieteile ersetzt worden.

wie beispielsweise Heckklappe, Fahrertür, Motorhaube, Unterboden, Tankdeckel, Spiegelabdeckklappe, Lenkradsäulenverkleidung sowie verschiedene technische Gehäuse durch biobasierte ersetzt worden. Die Heckklappe wurde 2012 mit dem Bioplastics Award ausgezeichnet. Bei der Entwicklung des Bioconcept-Cars übernimmt das IfBB federführend das materialtechnische Engineering. Ziel des «BioconceptCar»-Projekts ist die Entwicklung von Bauteilen für den

Automobilbereich und Rennsport unter Einsatz von Biopolymerwerkstoffen und Biocomposites. Das Projekt gibt Anstösse für den Wandel zu einer zukunftsfähigen Mobilität nicht nur im Rennsport, sondern auch auf der Strasse. Es zeigt, dass biobasierte Werkstoffe und ebensolche Antriebskonzepte in technischen hochbelasteten automobilen Anwendungen zukunftsträchtig sind. www.ifbb-hannover.de

Verpackung Schweiz 2013: Networking pur Zufriedene Aussteller an gut besuchten Messeständen, wertvolle Kontakte und ein vielseitiges Eventprogramm, das grossen Zuspruch beim Publikum findet: Das sind die Komponenten für den erneuten Erfolg der Verpackung Schweiz 2013, die am 17. und 18. April in Zürich stattgefunden hat. Im siebten Jahr ihres Bestehens hat die Fachmesse ihre Position als zentrale Branchenveranstaltung der Verpackungsindustrie nachdrücklich bestätigt. Im Fokus der mehr als 200 Aussteller und um die 3700 Besucher standen aktuelle Fachthemen

wie Nachhaltigkeit, rationelle Logistik, flexible Verpackungen, Mehrwegsysteme, Automatisierungslösungen und innovative Materialien. «Ein hohes fachliches Niveau und beste Möglichkeiten für gezieltes Networking sowie Geschäftsanbahnung: Das macht die Verpackung Schweiz so wertvoll», beschreibt easyFairs Geschäftsführer Peter A. Cologna das Erfolgsrezept der Fachmesse. Seit der Premiere 2006 in Luzern mit 64 Ausstellern ist die Messe auf mehr als 200 Aussteller gewachsen. «Das bestätigt unser Konzept

mit übersichtlichen Strukturen und klaren Schwerpunkten», unterstreicht Cologna. Die Ausstellungsthemen in drei Hallen deckten wiederum die gesamte Prozesskette der Verpackung ab – vom Werkstoff über Verpackungsmaschinen, Veredelungstechniken und Design, gegliedert in die beiden Hauptbereiche Consumer Packaging sowie Labeling. Die Aussteller waren bester Stimmung und berichteten von zahlreichen sehr guten Gesprächen mit Fachbesuchern. Viele seien mit konkreten Projekten auf die Unternehmen

zugekommen, so dass ein lukratives Nachmessegeschäft erwartet werde. Das erfolgreiche Messeformat wird 2014 mit der Verpackung Schweiz weitergeführt. Darüber hinaus wird es zeitgleich und ergänzend eine zweite Messe geben, die Packaging Innovations – Fachmesse für Verpackungsdesign, -lösungen und Markenbildung, die in dieser Form zum ersten Mal in der Schweiz stattfindet.

www.easyFairs.com/Schweiz

Where the experts meet CONFERENCE TRADE FAIR MEETINGS

September 17 to 19 2013 medtech-forum.ch 5/2013

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Mehr Arbeitssicherheit für Jugendliche Die aktuelle Unfallstatistik zeigt: Das Berufsunfallrisiko von Jugendlichen war in den vergangenen Jahren stets höher als das durchschnittliche Unfallrisiko aller UVG-Versicherten. Im Auftrag der EKAS starten die Suva und Safe at Work im Herbst je eine mehrjährige Präventionskampagne. Die Suva führt den Dialog mit den Bran-



chen und den Ausbildnern und stellt sicher, dass die jungen Mitarbeitenden wissen, bei welchen Gefahren sie Stopp sagen und sicher weiterarbeiten müssen. Safe at Work spricht die Jugendlichen mittels Online-Plattformen und Social Media-Kanälen direkt an. Die beiden sich ergänzenden Strategien führen dazu, dass einer-

seits Arbeitssicherheit bei den Jugendlichen zum Thema wird und andererseits das entsprechende Wissen bei den Zielgruppen ankommt. Ziel beider Kampagnen ist es, im Rahmen der «Vision 250 Leben» Berufsunfälle mit Todesfolge und schwere Invaliditätsfälle zu verhindern. www.suva.ch, www.ekas.ch

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Procap erwirbt Schoeller Cap Systems Procap, eines der führenden europäischen Unternehmen zur Herstellung von Kunststoffdeckeln und -verschlüssen, hat die Schoeller Cap Systems (SCS), ein mittelständisches Unternehmen aus Schwerin mit einem Umsatz von 12 Millionen Euro, übernommen. Neben dem Procap-Vertriebsbüro in Deutschland verfügt das Unternehmen jetzt erstmals auch über eine eigene Produktionsstätte. Damit kann Procap Schwerin – so der neue Name – lokalen, regionalen sowie internationalen Kunden einen noch besseren Service bieten. Zu diesem Zeitpunkt fertigt SCS ausschliesslich Verschlüsse für die Getränkeindustrie. Eine Ausweitung des Kundenstamms in diesem Bereich ist wichtiger Bestandteil der Procap Unternehmensstrategie und die aktuelle Übernahme erlaubt die Erweiterung der Aktivitäten im Getränkesektor. «Das Fehlen einer Produktionsstätte in Deutschland hat die Marktposition von Procap entscheidend geschwächt», erklärt Benoit Henckes, Vorstandsvorsitzender von Procap. «Deshalb beschlossen wir, ein bereits existierendes Unternehmen zu übernehmen, das in diesem stark wettbewerbsorientierten und gleichzeitig nur langsam wachsenden Markt schon etabliert ist.» Alle zurzeit 40 Beschäftigen von SCS werden von der Procap Gruppe übernommen. Die Akquisition unterstützt die Zukunftsambitionen des Unternehmens in einem übersättigten Markt, der durch den Wegfall kleinerer Unternehmen aufgrund von Konsolidierungsmassnahmen in den letzten Jahren gekennzeichnet ist. www.procap.com 5/2013


KUNSTSTOFF XTRA

Der Kauf von Mold-Masters, Hersteller von Premium-Heisskanalsystemen, durch Milacron LLC, ist perfekt. Aus der Transaktion geht ein führender Lösungsanbieter der Kunststoffverarbeitung hervor. Das fusionierte Unternehmen besteht nun aus fünf Unternehmungen: • Milacron Maschinen für die Kunststoffverarbeitung (Spritzguss, Extrusion und Blasformen) • Mold-Masters (Heisskanal- und Prozesssteuerungstechnologien) • DME Company (Stammformtechnologien) • Aftermarket (Ersatzteile und Wartung) • CIMCool Fluid Technology (Betriebsstoffe und Dienstleistungen zur Metallverarbeitung). Jedes Unternehmen wird sich weiterhin auf die wertsteigernden Lösungen für seine jeweiligen Kunden konzentrieren, während die Nutzung der Synergien zwischen den einzelnen Unternehmen zu weiteren Kundenvorteilen führen wird. Tom Goeke, Chief Executive Officer von Milacron LLC, wird das fusionierte Unternehmen leiten. Die Führungspositionen der einzelnen Unternehmen von Milacron LLC, darunter Mold-Masters, bleiben unverändert. Gemäss den Bedingungen der Transaktion übernimmt Milacron LLC, unterstützt durch die Private Equity-Gesellschaft CCMP Capital Advisors LLC, 100 % der Anteile an MoldMasters. Der Unternehmens-/ Transaktionswert beträgt $ CAD 975 Mio. ($ US 950 Mio.). www.milacron.com www.moldmasters.com 5/2013

Der Energieverschwendung auf der Spur Die Umwelt schonen, Kosten senken und das Verantwortungsbewusstsein der Mitarbeiter fördern – das will die Braunform GmbH mit ihrem Projekt «Energiedetektive – den Energieverschwendern auf der Spur» erreichen. Um das Energieeinsparpotenzial zu identifi zieren, werden die Auszubildenden zu «Energiedetektiven».

Im Rahmen des vom Energiemanagement ins Leben gerufenen Azubiprojektes stehen innerhalb dieses Jahres die Untersuchungen von vier verschiedenen potenziellen Energiefressern auf dem Plan. Nachdem im Februar 2013 drei Azubi Druckluftleckagen mit Hilfe eines Leckagesuchgeräts aufspürten und dokumentierten,

wird das Unternehmen im Laufe der nächsten Monate noch mit einer Wärmebildkamera untersucht, ein Check der gesamten Beleuchtung durchgeführt sowie das Thema Stromverbrauch im Standby-Betrieb thematisiert.

www.braunform.com

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Milacron übernimmt Mold-Masters

NEWS

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Bild: KraussMaf fei

Bild: Bayerisches Wirtschaftsarchiv, F 44/KM29

175 Jahre KraussMaffei Gruppe – eine kurze historische Zeitreise

Spritzgiesswerkzeugbau: KraussMaffei legte Ende der 50er Jahre die Weichen für den Spritzgiessmaschinenbau. Wenige Jahre später folgten Extrusionstechnik und Reaktionstechnik.

Am 20. März 1838 kaufte der Kaufmann Joseph Anton von Maffei (1790 bis 1870) in München-Schwabing das Grundstück Hirschau und baute in den Folgejahren dort das Eisenwerk und die erste Lokomotivwerkstätte auf. Damit legte er den Grundstein für die heutige KraussMaffei Gruppe, einem weltweit führenden Hersteller von Maschinen und Anlagen zur Produktion und Verarbeitung von Kunststoff und Gummi. Maffei war im Eisenbahn-, Schiffs-und Brückenbau aktiv und zeigte Gründergeist im Banken-, Versicherungs- und Hotelgewerbe. 1866 gründete Dr.-Ing. e. h. Georg von Krauss (1826 bis 1906) auf dem Marsfeld in München die Kommanditgesellschaft Krauss & Comp., die ebenfalls Lokomotiven produzierte. Die beiden Konkurrenzfirmen Maffei und Krauss schlossen sich 1931 zur Krauss

Taktmontage heute: In München-Allach und an neun weiteren Produktionsstandorten fertigt die Unternehmensgruppe heute teils im Taktmontagebetrieb Maschinen und Anlagen für die Verarbeitung von Kunststoff und Gummi.

& Comp.-J. A. Maffei AG zusammen und bezogen die neue Werkszentrale in München-Allach, die bis heute noch der Hauptsitz des Unternehmens ist. Das Kerngeschäft bildete nach wie vor der Lokomotivbau. In den Jahren 1945 bis 1999 produzierte das Unternehmen ein Mischportfolio aus zivilen und militärischen Fahrzeugen, Zentrifugen, Maschinen für den Fleischereibedarf, Lokomotiven, Bussen sowie erste Vorläufer der Kunststoffmaschinen – und konzentrierte sich damit auf die Geschäftstätigkeit in den Bereichen Verkehrstechnik, Wehrtechnik, Verfahrenstechnik und Kunststofftechnik. Konzentration auf Kunststoff und Gummitechnik Im Kunststoffbereich entwickelte und produzierte das Unternehmen in den 1950er Jahren zunächst ausschliesslich Spritzgiessmaschinen und übernahm

zur Stärkung der Geschäftstätigkeit den Spritzgiessmaschinenhersteller Eckert & Ziegler GmbH in Weissenburg, der bereits 1926 mit dem Bau von Spritzgiessmaschinen begonnen hatte. Ab 1968 wurde die Aktivität in der Kunststofftechnik um den Geschäftsbereich Reaktionstechnik erweitert und 1971 startete das Unternehmen mit dem Bau von Extrudern. Damit wurde der Grundstein für ein heute in der Branche beeindruckendes Alleinstellungsmerkmal gelegt: das Leistungsspektrum der KraussMaffei Gruppe deckt die komplette Technologie in der Spritzgiess-, Extrusions- und Reaktionstechnik ab. In den 1990er Jahren expandierte das Unternehmen: 1992 wurden die Mehrheit der Anteile am Schweizer Hersteller NetstalMaschinen AG und 1998 die Mehrheit der Anteile an der Berstorff GmbH in Hannover

übernommen. 2002 wurde das Portfolio um Automationslösungen der Neureder AG in Schwaig erweitert. Die ausschliessliche Konzentration auf die Geschäftstätigkeit in der Kunststoff- und Gummitechnik erfolgte bereits 1999/2000 durch die Auflösung des Mannesmann Konzerns. Der Geschäftsbereich Lokomotivenbau wurde von Siemens und der Geschäftsbereich Wehrtechnik von der Firma Wegmann, jetzt Krauss-Maffei Wegmann (KMW), übernommen. Heute deckt die KraussMaffei Gruppe mit rund 4000 Mitarbeitern und dem Leistungsangebot der Marken KraussMaffei, KraussMaffei Berstorff und Netstal die gesamte Wertschöpfungskette der Produktion und Verarbeitung von Kunststoff und Gummi ab und bedient unter anderem Kunden aus der Automobil-, Verpackungs-, Medizin-und Bauindustrie sowie Hersteller von Elektrik- und Elektronikprodukten und Haushaltsgeräten. Diese fertigen auf den Maschinen und Anlagen des Unternehmens Alltagsprodukte wie PET-Flaschen oder Verpackungen für Lebensmittel, Automobilteile wie Instrumententafeln, Türverkleidungen und Stossfänger, medizinische Utensilien wie Pipetten und Spritzen oder auch LED-Glühlampen.

www.kraussmaffeigroup.com

Hirschmann steht auf Ferromatik-Maschinen Kürzlich konnte Ferromatik Milacron die 70. Spritzgiessmaschine an die Hirschmann Automotive GmbH in Rankweil (A) liefern. Die Maschine ist Teil eines neuen Grossauftrags von Hirschmann über 13 vollelekt40

rische Maschinen. Die letzten vier der insgesamt 13 Elektra Maschinen mit 1100 und 1550 kN Schliesskraft werden in Kürze an Hirschmann geliefert. «Mit diesem Paket produzieren dann 70 Maschinen von Ferro-

matik Milacron bei Hirschmann Automotive Steckverbindungen für die Automobilindustrie», sagt Ralf Cezanne, Director Sales & Marketing bei Ferromatik Milacron. Die Maschinen sind auf die individuellen Anfor-

derungen von Hirschmann Automotive zugeschnitten und verfügen über umfangreiche Zusatzausstattungen wie Magnetplatten für schnelle Werkzeugwechsel. www.ferromatik.com 5/2013


KUNSTSTOFF XTRA

JUNI 2013 04.06.

06.06.

06./07.06.

07./08.06.

Morning Talk bei Valtronic Ort: Les Charbonnières Veranstalter: Medical Cluster Wankdorffeldstrasse 102, CH-3000 Bern 22 Telefon +41 (0)31 335 62 38 mail@medical-cluster.ch www.medical-cluster.ch Vorbereitungskurs für Spritzgiessen optimieren Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch CAS Ecoplasturgie – Biomatériaux et procédés Ort: Freiburg Veranstalter: CAS Ecoplasturgie Pérolles 80, CH-1705 Fribourg Telefon +41 (0)26 429 68 40 laure.lalande@hefr.ch www.cas.das.plasturgie.ch

11./12.06.

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

13.06.

AVK-Fachtagung: Was thermoplastische Composites können Ort: Frankfurt am Main Veranstalter: 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

13.06.

MES-Infotag: Effizienter produzieren mit MES Ort: Säntis Veranstalter: MPDV Schweiz AG Flugplatzstrasse 5, CH-8404 Winterthur Telefon +41 (0)52 246 01 26 info@mpdv.ch, www.mpdv.ch

5/2013

14.06.

Grundlagen Werkzeugbau 1 Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

17.–21.06.

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

18./19.06.

VDI-Fachkongress: Rohstoffe effizient verwerten Ort: Stuttgart Veranstalter: VDI Wissensforum Postfach 10 11 39, D-40002 Düsseldorf Telefon +49 (0)211 6214-201 wissensforum@vdi.de www.vdi.de/leichtbau

19.06.

Forum Formenbau: Freiraum schaffen. Für Ihre Innovationen in der Werkzeugtechnologie Ort: Wurmberg Veranstalter: Engel Deutschland GmbH Dachsteinstrasse 47, D-75449 Wurmberg e-novation.stuttgart@engel.at www.engelglobal.com

19./20.06.

wfb – Fachmesse für Werkzeugund Formenbau Ort: Siegen Veranstalter: Carl Hanser Verlag GmbH &C. KG Information: Nexxus Veranstaltungen GmbH Postfach 47, D-75204 Keltern-Dietlingen Telefon +49 (0)700 1818 8000 info@wfb-messe.de www.wfb-messe.de

20.06.

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

24./25.06.

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

25.06.

Generalversammlung des Netzwerks und Konferenz zum Thema Kunststoffe für Medizinalanwendungen Ort: Freiburg Veranstalter: Réseau plasturgie Pérolles 80, CH-1705 Fribourg Telefon +41 (0)26 429 65 08 alexandra.musy@hefr.ch, www.eia-fr.ch

27.06.

Workshop: Produktivität in der kompletten Wertschöpfungskette Ort: Frauenfeld Veranstalter: Iscar Hartmetall AG Wespenstrasse 14, CH-8500 Frauenfeld Telefon +41 (0)52 728 08 50 seminar@iscar.ch, www.iscar.ch

2. Internationaler Smart Plastics Kongress: Connecting Senses – Die Vernetzung der Sinne Ort: Linz Veranstalter: Clusterland OÖ GmbH Hafenstrasse 47-51, A-4020 Linz Telefon +43 (0)732 79810-5115 kunststoff-cluster@clusterland.at, www.clusterland.at

Bild: Pixelio, H. Snoek

10./11.06.

Tagesseminar: Medtech Export Management Ort: Zürich Veranstalter: Medtech Switzerland Wankdorffeldstrasse 102, CH-3000 Bern 22 Telefon +41 (0)31 335 62 41 contact@medtech-switzerland.com www.medtech-switzerland.com

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

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Beheizte Düse EN 38 Die beheizte Düse EN 38 ist speziell für den Einsatz für lange Eintauchtiefen in die Grundplatte des Spritzgusswerkzeuges konzipiert. Für Standard-Maschinendüsen ist es häufig ein Problem, die Anlagefläche des Spritzgusswerkzeuges zu erreichen. Oft sind noch zusätzlich enge Platzverhältnisse am Werkzeug vorhanden, deshalb bietet Nehlep & Schmidt die beheizte Düse EN 38 bereits ab einen Aussendurchmesser von 20 mm an. Vor Überspritzungen durch undichte Anlageflächen ist das Heiz- und Thermoele-

ment durch eine abgedichtete Hülse geschützt. Dadurch sind Produktionsunterbrechungen und damit verbundene Instandhaltungskosten deutlich reduziertet. Eine optimale Wärmeverteilung der beheizten Düse EN 38 ist auf die gesamte Länge durch das innenliegende Heizelement mit integriertem Thermoelement sichergestellt.

Durch die gleichmässige Temperaturführung ist die beheizte Düse EN 38 hervorragend für Kunststoffe, die bei der Verarbeitung nur ein kleines Temperaturfenster haben, geeignet. Der Abgang der Anschlussleitung kann individuell auf dem Umfang der beheizten Düse EN 38 positioniert werden. Auf Wunsch kann das dazu passende

Regelgerät mitgeliefert werden. Durch den robusten modularen Aufbau der beheizten Düse EN 38 können alle Teile einzeln austauscht und geliefert werden. Die beheizte Düse EN 38 wird nach Kundenangaben für alle Maschinentypen gefertigt und komplett einbaufertig geliefert. Nehlep & Schmidt GmbH Volckmarstrasse 6 D-67547 Worms Telefon +49 (0)6242 91 34 23-0 info@nehlep-schmidt.eu www.nehlep-schmidt.de

Effiziente Prozesstechnik für individuelle Produktveredlung Auf der diesjährigen Chinaplas in Guangzhou erstmals als Aussteller vertreten, präsentiert ProTec Polymer Processing Technologie ihr Know-how zur gezielten Eigenschaftsverbesserung von technischen Kunststoffen, insbesondere von Polyestern und Polyamiden. Die dafür massgeschneiderte Anlagentechnik umfasst Vakuumreaktoren unterschiedlicher Baugrösse bis hin zu kompletten, schlüsselfertigen Produktionslinien zum Recycling von polymeren Wertstoffen,

wie dem Bottle-to-Bottle-Recycling von PET (Polyethylenterephthalat). Ein wesentlicher Anlagenbaustein in diesem mehrstufigen Prozess ist der OHL-Taumelreaktor, ein beheizbarer und evakuierbarer Rotationsreaktor. Bei der PET-Aufbereitung wird darin zum einen das Regranulat von flüchtigen Verunreinigungen befreit (dekontaminiert), zum anderen findet gleichzeitig eine Nachkondensation (Erhöhung der intrinsischen Viskosität IV) statt. Das mit dem OHL-Prozess gewonnene rPET

hat einen Acetaldehydgehalt ≤ 1 ppm und insgesamt Stoffeigenschaften wie PET-Neuware. Der «Non-Objection Letter» der nordamerikanischen Zertifizierungsbehörde FDA (Food and Drug Administration) bescheinigt die Unbedenklichkeit des so gewonnenen PET-Rezyklats für den direkten Lebensmittelkontakt. Ergänzend informiert ProTec Polymer Processing auf der Chinaplas auch über das umfangreiche Somos Anlagensortiment für das Materialhandling beim Spritzgiessen und

beim Extrudieren: von leistungsfähigen und energieeffizienten Trocknern über Fördersysteme bis hin zu hochpräzisen Dosiersystemen für alle rieselfähigen Kunststofftypen. Gezielt steuerbar – vielseitig einsetzbar Ingenieurbureau Dr. Brehm AG Lettenstrasse 2/4 CH-6343 Rotkreuz Telefon +41 (0)41 790 41 64 info@brehm.ch www.brehm.ch

Zweistufenauswerfer mit DLC beschichteten Funktionsflächen

Mit einem umfangreichen Zweistufenauswerferprogramm bietet Hasco zahlreiche individuelle Möglichkeiten der zuverlässigen Bewegungssteuerung und Entformung während des Spritzgiessprozesses. Alle Zweistufenauswerfer stehen jetzt neu mit DLC beschichteten Funktionsflächen zur Verfügung. Der Z169 /... Zweistufenauswerfer ist die klassische Lösung zur Betätigung einer Abstreiferplatte. Automatische und präzise Halte- und Öffnungsmechanismen ermöglichen eine abhängige Bewegung zwischen zwei Platten. Die exakten

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Bewegungsabläufe garantieren eine gleichbleibende Artikelqualität ohne Kompromisse. Der Z1691/... ist eine Erweiterung des klassischen Z169/... . Er bietet dieselben Bewegungsabläufe mit einer verbesserten Verriegelung. Ein Vorteil ist die einfache Montage durch die integrierte Flanschbefestigung. Speziell gestaltete Zentrierringe ermöglichen eine besonders leichtgängige axiale Bewegung und sorgen für eine hohe Lebensdauer. Verfügbar mit einem Schaft-Durchmesser von 13 bis 52 mm, kann er in kleinen bis grossen Formen genutzt werden. Der Z1692/… wurde entwickelt für Entformungsvorgänge, in denen der erste und zweite Hub vollständig getrennt und unabhängig voneinander arbeiten müssen. Der Hub kann konstruktiv verändert werden oder direkt vom Werk aus auf die Bedürfnisse des Kunden voreingestellt werden.

Der Z1695/… ist geeignet für die kontrollierte Plattenbewegung während der Entformung mit Schrägschiebern. Präzise Bewegung der ersten Stufe vermeidet Spannungen am Artikel. Die anschliessende Öffnung der hinteren Stufe ermöglicht das Auswerfen des Artikels an einer genau vordefinierten Position. Konstruiert für Anwendungen, bei denen ein zentraler Auswerfer nicht eingesetzt werden kann, bietet der Z1697/… enorme Kräfte bei der Kombination von 2 oder 4 Einheiten. Der Bewegungsablauf entspricht dem Z169/… und Z1691/…. Eine weitere Besonderheit ist die zusätzliche Führung der Auswerferei. Der neue Z1698 /... ist speziell konzipiert für den aussermittigen Einbau bei doppelten Auswerfereien im Werkzeug, bei denen ein zentraler Zweistufenauswerfer aus konstruktiven Gründen nicht zum Ein-

satz kommen kann oder aber grosse Massen bewegt werden müssen, die über einen Z1695/… Standardzweistufenauswerfer nicht mehr realisierbar sind. Aufgrund der schmiermittelfreien Funktionsflächen ergeben sich längere Wartungsintervalle. Anwendungen in der Medizin- und Lebensmitteltechnik sowie Teile, die später lackiert werden müssen, sind realisierbar. Die hohe Schichthärte und die niedrigen Reibwerte der beschichteten Zweistufenauswerfer verbessern deutlich die Werkzeugstandzeiten und tragen somit wesentlich zur Produktivitätssteigerung und Kostensenkung im Produktionsprozess bei. Hasco Suisse AG Hühnerhubelstrasse 64 CH-3123 Belp Telefon +41 (0)31 924 39 00 info.ch@Hasco-suisse.ch www.Hasco-suisse.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Digitalzähler für Spritzgussformen

Der neue Digitalzähler, ein elektronisches Überwachungsgerät, wurde speziell für Spritzgiesswerkzeuge entwickelt. Technische Spezifikationen: – Umgebungstemperatur max. 90 °C – Wasserfest nach IEC-Schutzart IP 10 – Der Zähler ist bei Lieferung auf minus 25 Zyklen eingestellt.

Anzeige von folgenden Prozessdaten per Knopfdruck ist möglich: – Gesamtzyklen – Zykluszeiten, bezogen auf die Gesamtlaufzeit des Werkzeuges – Zykluszeiten, ermittelt nach Ablauf von 25 000 Produktionszyklen – Arbeitszeit in % bezogen auf die Lebensdauer des Werkzeuges – Arbeitszeit in % nach 25 000 Produktionszyklen – Integriertes, zurücksetzbares Zykluszählwerk.

Besondere Merkmale: – 2 GB interner Speicher – Protokolle sind mittels USB Kabel auf einen PC übertragbar

Sicherheitskupplungen

Sicherheitskupplungen trennen bei unzulässig hohem Drehmoment An- und Abtrieb im Millisekundenbereich. Die Sicherheitskupplungen von Gerwah schützen Anlagen vor enormen Zerstörungskräften, die bei einer Kollision auftreten können. Dazu arbeiten die Kupplungen als federbelastete Formschlusskupplung. In den Kupplungen sind Rollen als Formschlusskörper eingesetzt, die

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von Tellerfedern in ihren Ausrastungen gehalten werden und so eine Drehmomentübertragung von der Antrieb- zur Abtriebsseite ermöglichen. Die Kupplungen arbeiten so auch im Wechselbetrieb absolut spielfrei. Bei plötzlich auftretender Überlast können die Rollen von den Federn nicht mehr in ihren Aussparungen gehalten werden und rasten aus. An- und Abtriebsseiten werden innerhalb von Millisekunden voneinander getrennt. Bibus AG Allmendstrasse 26 CH-8320 Fehraltorf Telefon +41 (0)44 877 51 58 ub@bibus.ch, www.bibus.ch

– Kostenlose Software ist auf www.brw.ch als Download verfügbar – Nachrüstbar, Einbaumasse kompatibel mit Zykluszähler BRW 841140 – Lebensdauer der Batterie: min. 5 Jahre – Patente weltweit erteilt und angemeldet.

Protokollierungsfunktionen: – Protokolle generierbar mittels kostenloser Software – Für die Protokollierungssoftware ist ein USB-Kabel und mindestens Excel 2003 erforderlich. – Die Software läuft mit Windows7, Windows XP oder Vista.

– Der Nutzer muss sich registrieren, danach bekommt er einen Benutzernamen und Passwort. – Das Protokoll gibt mit den vom CVe MonitorTM aufgezeichneten Daten in einer Wochenübersicht Aufschluss über die Leistung der Spritzgiessmaschine. Es zeigt die Zyklus-, Betriebs- und Stillstandszeiten aktuell an und auch im Vergleich zu früheren Jahren, d.h. über die gesamte Nutzungsdauer (min. 5 Jahre) eines CVe MonitorsTM . Brütsch/Rüegger Werkzeuge AG Heinrich Stutz-Strasse 20 Postfach, CH-8902 Urdorf Telefon +41 (0)44 736 63 63 www.brw.ch

Trendgineering «Trendgineering » lautet das Messemotto, mit dem KraussMaffei, KraussMaffei Berstorff und Netstal auf der K 2013 in Düsseldorf (16. bis 23. Oktober 2013) hochwertige Produkte sowie neueste Technologien für globale Markttrends präsentieren werden. Höchste Produktqualität und neueste Technologien stehen im Fokus des Messeauftritts. Präsentiert werden Lösungen für globale Markttrends, unter anderem für Leichtbauprojekte in der Automobilindustrie aber auch im Hinblick auf einen steigenden Bedarf an Kunststoffprodukten in der Medizin-, Bauund Logistikbranche sowie an dünneren Verpackungen in der Lebensmittelindustrie.

«Unsere Messepräsentation stellen wir dabei unter das Motto ‚Trendgineering’. Mit hochwertigen Lösungen werden wir so auf der K 2013 unsere Stellung als innovativer Technologieführer in der Branche untermauern – zum Nutzen und zum Vorteil unserer Kunden», erläutert Jan Siebert, Vorsitzender der Geschäftsführung (CEO) der KraussMaffei Gruppe.

Krauss-Maffei (Schweiz) AG Grundstrasse 3 CH-6343 Rotkreuz Telefon +41 (0)41 799 71 80 info-ch@kraussmaffei.com www.kraussmaffei.com

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Engel auf der Feiplastic

Energieeffizienz lautet das TopThema von Engel auf der Feiplastic 2013 vom 20. bis 24. Mai in São Paulo, Brasilien. Mit vier Exponaten und vier unterschiedlichen Fertigungskonzepten demonstriert Engel, wie sich mit massgeschneiderten Systemlösungen die Produktivität steigern und die Stückkosten senken lassen. Zum ersten Mal wird Engel seine neue vollelektrische Baureihe Engel e-mac in Südamerika präsentieren. Die ausgestellte e-mac 310/110 Spritzgiessmaschine ist ausgelegt für höchste Präzisionsanforderungen in der Herstellung von technischen Teilen und Elektronikkomponenten. Mit einer Beschleunigung von über 20 m/s2 ist die Einspritzachse der Engel e-mac die schnellste im Mitbewerbsvergleich. Zudem reduzieren die Parallelbewegungen der Antriebsachsen die Zykluszeiten. Vom Einspritzen über das Dosieren bis zu den Werkzeug- und Auswerferbewegungen arbeiten bei der

Engel e-mac alle Antriebe servoelektrisch. Dies gewährleistet nicht nur höchste Präzision und Prozessstabilität, sondern auch einen optimalen Wirkungsgrad für die Gesamtmaschine. Die Antriebe werden in einer Achsverbundlösung mit stabilisiertem Zwischenkreis betrieben, wobei die Bremsenergie mittels Rückspeisung wieder ins Netz abgeführt wird, um eine besonders hohe Energieeffizienz zu erreichen. Dank ihrer besonders kompakten Bauweise sparen die Engel e-mac Maschinen Hallenfläche ein – für viele Betriebe ein weiterer, stark an Bedeutung gewinnender Effizienzfaktor. Ausgestattet mit der bewährten CC 200 Steuerung der Engel Spritzgiessmaschinen bietet die e-mac die volle Modularität und Integrationsfähigkeit für die Automatisierungstechnik. Für Anwendungen im technischen Spritzguss und in der Elektronikindustrie stellen die Engel e-mac Maschinen eine besonders wirtschaftliche Lösung dar, während sich die seit mehr als zehn Jahren bewährten Engel e-motion Spritzgiessmaschinen vor allem im Bereich der Medizintechnik sowie für Hochleistungsanwendungen in der Verpackungsindustrie etabliert haben.

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

Ganz in Weiss – ein Hit auf der Medtec In glänzendem Reinraum-Weiss präsentierte sich eine Boy 35 E auf der Medtec in Stuttgart. Der vierholmige Spritzgiessautomat der EBaureihe demonstrierte seine Leistungsfähigkeit bei der Produktion von medizintechnischen Kunststoffteilen. Die mit einer Antistatik-Lackierung ausgestattete Boy 35 E (350 kN Schliesskraft) produzierte auf einem 16-fach-Werkzeug Schutzkappen einer Insulinspritze unter Laminar Flow der Reinraumklasse 7 (entsprechend ISO 14 644). Die Schutzkappen wurden aus Gründen der Sterilität unmittelbar nach der Entfernung aus dem Werkzeug in aseptische Verpackungen abgepackt. Bedruckt mit Produktionsdaten für eine evtl. Rückverfolgung, wurden die Klarsichtbeutel luftdicht versiegelt. Dazu war die Verpackungsmaschine Platz sparend unter der frei überstehenden Schliesseinheit positioniert. Durch eine erhöhte Bodenfreiheit wurde das stimmige Reinraumkonzept abgerundet. 2013 war die Dr. Boy GmbH & Co. KG erstmals als Aussteller mit eigenem Messestand mit dabei. «Viele der Besucher wunderten sich über die Boy 35 E, die nahezu lautlos produzierte. Hier spielt der ServoAntrieb seine Vorteile aus. Leiser, dynamischer und mit hohen Einsparpotenzialen im Energieverbrauch ist diese Antriebstechnik für die Anwender das Mass aller Dinge», schwärmt Andreas Scheideler,

Leiter Verkauf Inland bei Boy von den Vorzügen des servomotorischen Pumpenantriebs. «Ein angenehmer Nebeneffekt des ServoMotors ist seine geringe Wärmeentwicklung. Unser Antriebskonzept macht teurere und komplexere Lösungen überflüssig», so Scheideler. Ein weiteres viel beachtetes Plus war die neue Steuerung Procan Alpha 2, die sowohl in der intuitiven Handhabung als auch aufgrund der neuesten«Smartphone-Wischtechnik» sehr gelobt wurde.

Plastiversum AG Rohrerstrasse 76 CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 822 22 11 as@plastiversum.ch www.plastiversum.ch

Einfaches Mess- und Prüfgerät für Armbanduhren Seit mehr als 65 Jahren entwickelt und produziert Witschi Electronic AG in Büren a. A. für die Mess- und Prüftechnik hochwertige Geräte. Für deren neuestes Produkte konnte Kubo Form AG einen massgeblichen Beitrag zur einwandfreien Funktion leisten. Der ChronoProof ist ein Messgerät für die zuverlässige Dichtigkeitsprüfung von Armbanduhren aller Art. Kein Parametrieren, kein Programmieren – einfach Uhr einlegen, Prüfkammer schliessen, und der Rest läuft automatisch. Einfache Bedienung, hochpräzise Witschi-Messtechnologie, elegan-

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tes Design und handliche Abmessung: der ChronoProof ist das ideale Dichtigkeitsprüfgerat für den Verkaufsraum und für alle Uhrenservicestellen. Als weltweit erstes und einziges Dichtigkeitsprüfgerat mit einem integrierten Kompressor ist er besonders kompakt und praktisch im täglichen Gebrauch. Dank dem optional integrierten Drucker kann das Prüfresultat zudem auch gleich ausgedruckt werden. Im Inneren des Gerätes befinden sich eine Kompressor Halterung und eine Formdichtung, welche von Kubo Form AG vollumfänglich

und gleichzeitig im Innenbereich das Uhrenarmband vor der metallischen Innenseite der Prüfkammer zu schützen. Die Kompressor Halterung soll das Gerät vor den durch den Kompressor erzeugten Vibrationen schützen. Beide Anforderungen konnten von Kubo Form AG vollumfänglich erfüllt werden. in Effretikon produziert wurden. Die Herausforderung war es, Werkstoffe zu finden, welche den Anforderungen gerecht werden. Die Gehäusedichtung hat die Funktion, die zweiteilige Prüfkammer im geschlossenen Zustand abzudichten

Kubo Form AG Im Langhag 5 CH-8307 Effretikon Telefon +41 (0)52 354 29 29 Info@Kubo.ch www.kubo.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Video-Messsystem Swift / Swift Duo

Swift ist ein intuitiv bedienbares Video-Messsystem mit allen Funktionen für zuverlässiges Messen. Schnelle und genaue Messergebnisse machen es für die RoutineKontrolle in der Fertigung und für die Qualitätskontrolle interessant. Mit dem 150 mm x 100 mm Präzisionsmesstisch und der hochauflösenden CCD-Kamera empfiehlt

sich Swift für das Messen von 2DMerkmalen an kleinen, auch komplexen, Teilen. Die automatische Kantenerkennung sorgt für reproduzierbare Messergebnisse. Swift kommt mit der neuesten multi-touch Messsoftware. Das «touch-to-measure»-Konzept macht Swift aussergewöhnlich intuitiv bedienbar und erleichtert die Einarbeitung. «Touch-to-measure» bedeutet, dass die Software zusätzlich zur Bedienung mit der Maus mittels Fingergesten gesteuert werden kann. So kann z.B. das Bild durch Spreizen der Finger vergrössert und mittels Wischen in der Teileansicht navigiert werden. Das Tippen auf eine Kante setzt einen Messpunkt. Für das Verständnis der Kalibrierung, der Teile-Ausrichtung und der Programmierung für die Messung komplexer Teile sowie für die Möglichkeiten der Erfassung,

Auswertung und Protokollierung von Messdaten empfehlen wir eine Schulung. Merkmale Swift: • Präzisionsmesstisch 150 x 100 mm mit NLEC (Non linear error correction) • Messunsicherheit U952D = 7+(6.5L/1000)µm, L = Länge in mm • Massstabauflösung X/Y 1µm • Höhenverstellung 100mm Verfahrweg • Stativ mit Kugellagerführung • Hochauflösende CCD Farb-Video-Kamera • Standard-Modell mit Objektiv 20x, optional mit Schnell-Wechsel-Objektiven 10x, 50x, 100x • Beleuchtung wahlweise 2-PunktSpot oder 8-Punkt LED Ringlicht • PC mit installierter Messsoftware (Bildschirm inklusive)

Merkmale Swift-Duo (Bild): • Zusätzlich ausgerüstet mit der ergonomischen Mikroskop-Optik • Geeignet zur Erkennung spezieller Kanten. Informationen zur allgemeinen Orientierung finden Sie unter: www.brw.ch, Artikel Nr. BRW 147320. Für eine Beratung und / oder eine unverbindliche Vorführung im firmeneigenen Prüf- und Messraum kontaktieren Sie uns gerne.

Brütsch/Rüegger Werkzeuge AG Heinrich Stutz-Strasse 20 Postfach CH-8902 Urdorf Telefon +41 (0)44 736 63 63 verkauf.messtechnik@brw.ch www.brw.ch

Heli2000 Chatterfree-Wendeschneidplatte Zur Leistungsoptimierung der Heli 2000-Produktfamilie stellt Iscar eine Wendeschneidplatte mit neuer Geometrie vor. Diese kann auf jeden HM90 E90AD-Schaftfräser, HM90 F90A-Planfräser und HeliMill-Aufsteck- oder Wendelschaftfräser montiert werden. Sehr effektiv ist sie insbesondere auf Fräsern mit gerader Zähnezahl, da sie dort im Wechsel montiert werden kann. Durch das asymmetrische Design der Wendeschneidplatte mit zwei unterschiedlichen Wendeln werden

Vibrationen reduziert und somit höhere Standzeiten erreicht.

sorgt zudem für exzellente Oberflächengüten.

Die Schneidkanten sind geschliffen und lassen sich farblich unterscheiden. Im Vergleich zu regulären Wendeschneidplatten sinkt der Leistungsbedarf der Bearbeitung mit der neuen Ausführung bis zu 10%.

Die neuen Wendeschneidplatten sind verfügbar in den Sumo TecSchneidstoffsorten IC380 und IC830. Iscar Hartmetall AG Wespenstrasse 14 CH-8500 Frauenfeld Telefon +41 (0)52 728 08 50 office@iscar.ch www.iscar.ch

Unterschiedliche Drallwinkel der Schneiden unterstützen die Spanevakuierung. Eine grosse Wiper

Wir machen mehr aus Kunststoff

Spritzguss Werkzeugbau Baugruppenmontage

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KUNSTSTOFF XTRA

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KunststoffXtra 5/13  

KunststoffXtra - Fachzeitschrift für die Kunststoff- und Kautschukindustrie

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