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OFFIZIELLES ORGAN VON SWISS PLASTICS

Juni 2017

KUNSTSTOFF XTRA

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

Lösungen für die smart factory Mit ENGEL iQ flow control profitieren Sie von beträchtlichen Energieeinsparungen und reduziertem Verschleiss dank intelligenter Drehzahl-Regelung der integrierten Temperiergeräte und automatischer ΔT Regelung jedes Kühlkreises.

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KUNSTSTOFF XTRA

EDITORIAL

www.kunststoffxtra.com Fachzeitschrift Fachbeiträge-Archiv

Das Fachartikel-Menue ist angerichtet! Lesen bringt Sie weiter! Unser Fachartikel-Archiv aus 32 Sparten der Kunststoffindustrie steht für Sie bereit. Exklusiv aufbereitet durch unsere Redaktion der Fachzeitschrift KunststoffXtra. KUNSTSTOFF XTRA

COMPOSITES

Hybrider Leichtbau als Weg zur optimalen Bauteilgestaltung

Der richtige Werkstoff an der richtigen Stelle KUNSTSTOFF XTRA

Leichtbau ist ein zentrales Thema auf der Composites stehen hier hybride LeichtbaulöV E Europe. R P A CImKVordergrund UNG sungen aus einem intelligenten Mix unterschiedlicher Materialien. Der folgende Überblick konzentriert sich auf den hybriden Leichtbau, wo es vorrangig um die sinnvolle Kombination von Composites mit Aluminium, Stahl und anderen Werkstoffen geht.

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Substitution von PE und PP ist die falsche Richtung

Bunte PET-Verpackungen behindern Recycling Bei Kunststoffflaschenverpackungen zeichnet sich ein Trend zu vielfarbigen PET-Verpackungen ab. Der europäische Verband Plastics Recyclers Europe rechnet künftig europaweit mit jährlich rund 300 000 Tonnen dieser farbigen ADDITIVE FERTIGUNG Kunststoffe, die den Recyclern massive Probleme bereiten werden. Die Recyclingunternehmer Michael Scriba, Geschäftsführer von mtm plastics, und Herbert Snell, Geschäftsführer von Multiport und MultiPet, erläutern, welche Probleme das sind und welche Alternativen besser für das Recycling geeignet sind.

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Bild: BMW Group

Safilo produziertunseren Brillengestelle in Rekordzeit verwertbaren Input, sondern verursacht zusätzliche Kosten, weil wir das Material ausschleusen und kostenpflichtig entsorgen lassen müssen», erläutert Scriba. Der Rat der Recyclingexperten ist einSafilo, der weltweit zweitgrösste Brillenhersteller, beschleunigt seine Prozesse jetzt mit einem 3D-Drucker von gesucht hat. Ein Ergebnis waren die soge- sehr hohen Crash-Anforderungen genüdeutig: Flaschen etwa für ReinigungsmitStratasys Ltd. Dank des Multimaterialnannten Tailored Blanks, massgeschneider- gen. Derzeit wird dieses anspruchsvolle tel, Shampoos und oder Multifarb-Druckers Kosmetika sollten J750 ist das italienische Unternehmen in der Lage, Brillengestelle Prozent schneller herzustellen als mit herkömmlichen Prototyping-Methoden. te Bleche unterschiedlicher Form, Dicke Bauteil noch in den meisten fotorealistische Autos aus aus den60 Materialien PP oder PE-HD herund Festigkeit, die heute in den Autos stan- einem relativ dicken Stahl hergestellt. Aber gestellt werden. Die Substitution von PP dardmässig verwendet werden. Auch die die Werkstoffkonkurrenz holt auf. «Ich und PS im Schalenbereich durch PET ist Entwicklung hochfester Stähle ist eine Kon- kann mir gut vorstellen, dass die B-Säule aus ihrer Sicht ein Negativbeispiel für die Bislang dauerte die Herstellung mittels sequenz aus dem Wettbewerb der Materi- in Zukunft auch mit carbonfaserverstärkEntwicklung, die jetzt auch bei FlaschenCNC-Maschine plus manueller Endbearalien. Kirchhoff rechnet damit, dass sich tem Kunststoff realisiert wird. Der grosse verpackungen erwartet wird. beitungderlaut Daniel Tomasin, Product diese Entwicklung jetzt, wo die Kunststoffe Vorteil von Carbonfasern ist ja neben Die PET-Schalen und Blister werden zurCoordinator bei Safilo, rund 15 und die hybriden Bauteile ins Rennen hohen Steifigkeit zum Gewicht Sample auch eine zeit nahezu vollständig verbrannt, anstatt Stunden. kommen, wiederholen wird. «Die Stahlher- hohe Energieabsorption im Falle einesJetzt konnte diesezuZeitspanne einem neuen Rohstoff für die kunstDer Trend zu bunten Verpackungen aus PET verteuert den Recyclingprozess. durch den Einsatz des J750 auf 3 Stunden steller werden versuchen, noch festere Aufpralls», sagt Nicolas Beyl, Geschäftsfühstoffverarbeitende Industrie verarbeitet verkürzt werden. Aufgrund der hohen Geder KraussMaffei Stähle zu entwickeln, die Aluminiumher- rer Reaktionstechnik Die Kunststoffrecyclingunternehmen mtm Markt bei kommen, schätzt PRE. Diese Ent- zu werden. Die Einfärbungen und Mehrschwindigkeit des Druckers, der ultraglatsteller machen plastics es ähnlich. Durch aus den Niedergebra Wett- Technologies GmbH sowie GmbH. wicklung hat schwerwiegende Auswir- schichtigkeit der Verpackungen sind der ten Oberflächen sowie farbenreichen Debewerb der verschiedenen Sicherheit für die Autoinsassen zu erMulitPet GmbH Werkstoffe und Multiport Die GmbH aus kungen auf den Recyclingprozess: Wer- Grund. Dagegen haben Produktdesigner tails kann Safilo nun schnell aufsehenerschaukeln sich Bernburg alle nach oben. Bislang ist derhöhen, ist schon ein grosses Ziel transparenten beim Einsatz der Polyolefine PE oder PP schliessen sich Warnung denimmer die bunten mit den regende Prototypen herstellen – und das noch keine Technologie hinten heruntergeder Plastics Konstrukteure gewesen. Nun stehen gesammelt, für die Verpackungen volle Freiheit in der des europäischen Verbands Verpackungen gemeinsam sowohl für die Eigenmarken Safilo, Carrera fallen», ist Kirchhoff überzeugt. ihnen Möglichkeiten Re- in einem zu- Farbgestaltung, da diese Kunststoffe seit Recyclers Europe (PRE) an: Der sichverschiedene ab- müssen die farbigender Anteile und Polaroid als auch für Luxusmarken wie offen.sätzlichen «Es laufenSchritt Entwicklungen, zeichnende Trend zu immer alisierung vielfarbigesepariert und anschlies- Jahren nachweislich erfolgreich zu recyDior, Hugo Boss, Max Mara oder Jimmy die Materialien entsprechend Belas-eingefärbt wer- celn sind, betonen die Recycling-Unterren PET-Verpackungen behindert massiv send grau oder der schwarz Paradebeispiel B-Säule Choo. B-Säule das Kunststoffrecycling. Dabei tungen wäre esimsoVerlauf den,der bevor sie auszuwähin den Verkauf gehen nehmer. «Mit unserem J750 von Stratasys können Die B-Säule muss als seitliche len. So kommen hier Kombinationen von einfach: NutzenVerbindung die Verpackungsherstelkönnen. Doch gebe es für ein solches wir Prototypen innerhalb weniger Stunden zwischen Fahrzeugboden und hoch- Stahl, hochfesten Stählen Kunststofler PP oder PE-dach als Material, spielen für Produkt ausund grauem oder schwarzem entwerfen und produzieren. Darüber hinbelastbar sein und Sicherheitsgründen fen zum Einsatz. Eine solche B-Säule biedenaus Recyclingerfolg Farben keine Rolle, Recycling-PET auf absehbare Zeit kaum aus erlaubt uns seine grosse Bauplattform, sagen mtm-Geschäftsführer Michael Scri- Nachfrage, bestätigt Snell die Einschät- Kontakte mehrere Varianten eines Brillengestells im ba und MultiPet- und Multiport-Ge- zung des europäischen Verbands zu den mtm plastics GmbH 1selben 1 / 2 0 Druckauftrag 16 herzustellen, wodurch Auch Brillengestelle für Modebrands entstehen im 3D-Drucker und dies in einer unglaublischäftsführer Herbert Snell. Vermarktungschancen. «Die Extrakosten D-99759 Niedergebra wir unsere Produktentwicklungskosten chen Designvielfalt. für den Sortieraufwand sind kaum zu leis- Telefon +49 (0)36338 325-0 senken und gleichzeitig die kreative Entfalten bei einem Rezyklatmarkt, der ohnehin m-scriba@mtm-plastics.eu tung fördern können», erläutert Tomasin. Die Zusatzkosten rechnen schon unter Druck steht», befürchtet er. www.mtm-plastics.eu frühzeitig perfektionieren, um so die neu- seppe Cilia, der italienische Vertriebsleiter sich nicht Auch die PE/PP-Verwerter blicken mit esten Fashion-Modelle rechtzeitig auf den von Stratasys. «Das bedeutet, dass UnterHalte der vom Marketing getriebene Sorge auf die neue Entwicklung: «Auch Multiport GmbH und MultiPet GmbH Schnellere Reaktion Markt zu bringen und unseren Wettbe- nehmen nun innovativere Produkte Wechsel zu farbenfrohen PET-Verpackun- bei uns landen immer mehr PET-Verpa- D-06406 Bernburg auf Markttrends werbsvorteil zu behaupten», sagt Iarossi. schneller auf den Markt bringen können. gen an, könnten demnächst europaweit ckungen, die vorher aus gut zu recyceln- Telefon +49 (0)3471 6404-0 David Iarossi ist Kreativdirektor bei Safilo «Der 3D-Druck mit dem J750 ist fantas- In vielen Branchen – und dazu gehört jährlich rund 300 000 Tonnen dieser far- den Polyethylen oder Polypropylen her- snell@mp-bbg.eu und zuständig für Brillenmarken wie Car- tisch, weil die so hergestellten Gestelle die auch die Modeindustrie – sind Geschwinbigen Kunststoffe zusätzlich auf den gestellt waren. Das mindert nicht nur www.mp-bbg.eu n rera, Givenchy und Havanianas. Für ihn ist manuell gefertigten übertreffen. Darüber digkeit und Innovation ein entscheidender die Möglichkeit, Prototypen mit der glei- hinaus müssen wir uns keine Sorgen mehr Faktor für Erfolg. Und das macht Safilo und chen Farbgebung und Textur wie das End- über das Verblassen Stratasys zu perfekten Partnern in diesem 4 / 2 0der 1 6 Farben machen, 18 produkt in 3D drucken zu können, ein da die Farbe ja in das 3D-gedruckte Mo- Spiel.» entscheidender Faktor, wenn es darum dell integriert ist.» geht, schnell auf Markttrends zu reagieren. «Safilo ist ein Paradebeispiel dafür, wie die «Dies ist der Beginn eines neuen Zeitalters 3D-Drucktechnologie des J750 unseren für Designer. Dank der Fähigkeit des J750, Kunden einen unbestreitbaren Mehrwert Kontakt eine nahezu unbegrenzte Palette unter- bietet. Durch die Kombination von Stratasys Ltd. schiedlichster Farben mit diversen Trans- 360 000 verschiedenen Farben, verschie- EMEA Regional Office parenzlevels zu kombinieren, ist es uns densten Materialeigenschaften und ultra- Airport Boulevard B 120 möglich, eine ganze Reihe völlig unter- glatten Oberflächen produziert der J750 D-77836 Rheinmünster schiedlicher Gestelle zu erzeugen. Auf die- produktrealistische Prototypen in einem Telefon +49 (0)7229 7772-0 se Art können wir verschiedene Designs einzigen Druckvorgang», unterstreicht Giu- www.stratasys.com/de n Die Karrosserie des i3 von BMW ist komplett aus CFK gebaut.

Top-Modemarken aus dem 3D-Drucker

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12/2016

Bild: Stratasys

Bild: Dollarphotoclub, Zoe

Die Autoindustrie steht unter enormem Druck. Sie muss es schaffen, die Abgase der Fahrzeuge drastisch zu reduzieren, um die von der EU vorgeschriebenen niedrigen CO2-Grenzwerte zu erreichen. Diese Emissionsverringerung wird neben effizienteren Antrieben in erster Linie durch eine Verringerung des Gewichts erreicht. Leichtbau ist deshalb in dieser Branche das Gebot der Stunde. Der Zwang zu leichteren Karossen hat dazu geführt, dass die Entwicklung von Faserverbundwerkstoffen, hauptsächlich von carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK), in den letzten Jahren rasant und sehr erfolgreich vorangetrieben wurde. Mit dem i3 von BMW gibt es mittlerweile ein Auto, dessen Karosse komplett aus CFK gebaut ist. Ähnlich dem Audi A8, dessen Karosse nahezu zu hundert Prozent aus Aluminium besteht, ist es ein Beispiel, das zeigt, was technisch machbar ist. Dennoch werden künftig nicht alle Autos aus CFK bestehen, ebenso wenig, wie der A8 den Werkstoff Stahl verbannt hat. Die Erfahrung bei früheren Entwicklungen spricht dafür, dass es künftig eine sinnvolle Mischung von Werkstoffen wie CFK, Kunststoff, Stahl, Aluminium oder Magnesium geben wird. Hybrider Leichtbau wird die Zukunft im Auto bestimmen. Diese Entwicklungen werden auch anderen Branchen zugutekommen, etwa der Luftfahrtindustrie oder der Elektrotechnik. «Es wird einen zunehmenden Wettbewerb der Materialien und Materialverbindungen geben, aber ich sehe keinen Verdrängungswettbewerb», sagt Marc Kirchhoff vom Branchenmanagement Leichtbau und Elektromobilität bei der Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH. Er verweist darauf, dass die Stahlbranche nach Entwicklung des Audi A8 ihrerseits nach Leichtbaulösungen

SIGWERB GmbH Unter Altstadt 10 CH-6301 Zug Telefon +41 (0)41 711 61 11 info@sigwerb.com www.kunststoffxtra.com

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EDITORIAL

Gleich lange Spiesse Anfangs Juni fand mit dem Swiss Economic Forum (SEF) die bedeutendste Wirtschaftskonferenz der Schweiz statt. Bereits zum 19. Mal trafen sich rund

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1350 Führungspersönlichkeiten der Schweiz in Interlaken, um sich Anregungen, Einsichten und Ansichten von namhaften Referenten aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik zu holen Um es vorweg zu nehmen: Ich hatte nicht die Gelegenheit, am SEF teilzunehmen. Aus der Berichterstattung von Fernsehen, Radio und Medien fiel mir aber ein Keynote-Referent besonders auf. Zum einen, weil der Unternehmer Lionel Schlessinger, CEO der Farben- und Lackherstellerin Monopol AG, mit seinen Äusserungen nicht unbedingt ins gängige Schema eines Schweizer Unternehmers passt, zum anderen, weil das von ihm am SEF aufgegriffene Thema «Regularien» bestätigt, was in unserem Fokus-Artikel Markus Tonner beklagt: Die Wettbewerbsverzerrung durch Regulierungen und Vorschriften und die zunehmend

Das erfährt Markus Tonner, Chef der InnoRecycling AG in Eschlikon, am eigenen Leib, respektive im Unternehmen. Regularien, wie zum Beispiel die VVEA, hebeln die Privatwirtschaft aus. Die VVEA schreibt vor, dass die Sammlung und Entsorgung von Abfällen von Unternehmen mit unter 250 Mitarbeitern Sache der Gemeinden ist. Wenn der Bund Gesetze erlässt, die zugunsten seiner eigenen Interessen ausgelegt sind, ist dies problematisch. Denn es sind diese Abfallmengen, die mit der VVEA unter das Monopol der öffentlichen Hand fallen und in den KVA verbrannt werden, die der Privatwirtschaft für einen wirtschaftlichen Betrieb ihrer Anlagen fehlen. Aus Sicht der öffentlichen Hand müssen die KVA rentabel betrieben werden können und das geht nur über die Menge. Das gleiche gilt für einen Betrieb wie InnoRecycling. Beides ist verständlich und ökonomisch sinnvoll. Damit aber der Wettbewerb spielen kann und gleich lange Spiesse für jeden Marktplayer gelten, müssten die Vorschriften aufgehoben werden. Für Tonner ist klar: «Wir scheuen nicht die Konkurrenz an sich. Aber wenn man mit subventionierten Zweckverbänden mithalten muss, ist es ganz schwierig.»

Marianne Flury, Redaktorin m.flury@sigwerb.com 6 / 2 0 17

Masterbatch für Biopolymere Medizinaltechnik

schlechter werdenden Rahmenbedingungen für den Werkplatz Schweiz.


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INHALTSVERZEICHNIS

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FOKUS Qualität respektive fehlende Mengen im Visier

Seit Jahren beklagen deutsche Kunststoffrecycler die zunehmend schlechte Qualität ihres Ausgangsmaterials, das sie aus den Sammlungen des dualen Systems (DSD) erhalten. Ein Vergleich mit der Schweiz zeigt, dass Kunststoffrecycler in unserem Land ganz andere Sorgen plagen: Sie haben nicht mit mangelhafter Qualität zu kämpfen, sondern sie stehen im Wettbewerb mit der öffentlichen Hand, die die Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA) betreibt.

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VERFAHRENSTECHNIK Mehrachsiger 3D-Druck ohne Stützstrukturen

In einem Forschungsprojekt zum mehrachsigen 3D-Druck haben die TH Köln und die Dortmunder Grip GmbH Handhabungstechnik durch ein neuartiges Verfahren die Beschränkungen minimiert, denen der 3D-Druck bislang noch unterliegt.

IMPRESSUM

KUNSTSTOFF XTRA

Die Fachzeitschrift für Werkstoffe – Verarbeitung – Anwendung Erscheinungsweise 10 × jährlich Jahrgang 7. Jahrgang (2017) Druckauflage 6000 Exemplare WEMF / SW-Beglaubigung 2016 5668 Exemplare total verbreitete Auflage 1534 Exemplare davon verkauft ISSN-Nummer 1664-3933 Internet www.kunststoffxtra.com Geschäftsleiter Andreas A. Keller

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WERKSTOFFE Fliegen mit Ausblick

Der Ausblick aus einem Flugzeug ist atemberaubend. Allerdings nur für diejenigen auf einem Fensterplatz, denn die nur 29 Zentimeter hohen Fenster gewähren meist nur einer Person dieses Vergnügen. Der Trend entwickelt sich entsprechend zu immer grösseren Flugzeugfenstern. Evonik investiert daher in eine neue Reck- und Polieranlage und liefert ab 2018 extragrosse Plexiglas-Platten für die Luftfahrtindustrie.

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LEICHTBAU Hightechfasern für ­Grossserienprodukte

So klein und doch so gross – die funktionalisierte Kohlenstofffaser hat es in sich und führt zu grossen Produktinnovationen. Dem Start-up «inca-fiber» der Technischen Universität Chemnitz ist es gelungen, das Verfahren zur Kupferbe­s chich­ tung von Kohlenstofffasern für industrielle Anforderungen zu revolutionieren.

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

Vorstufe Triner Media + Print Schmiedgasse 7 CH-6431 Schwyz Telefon +41 (0)41 819 08 10 beratung@triner.ch www.triner.ch

Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler

Abonnemente Telefon +41 (0)41 711 61 11 info@sigwerb.com www.kunststoffxtra.com

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

Druck Binkert Buag AG Baslerstrasse 15 CH-5080 Laufenburg Telefon +41 (0) 62 869 74 00 www.binkertbuag.ch

Jahresabonnement Schweiz: CHF 38.00 (inkl. Porto/MwSt.) Jahresabonnement Ausland: CHF 58.00 (inkl. Porto)

Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGWERB GmbH über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Copyright 2017 by SIGWERB GmbH, CH-6301 Zug

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INHALTSVERZEICHNIS

MESSEN/PRÜFEN/QS

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Langzeit-Verformungsverhalten vorhersagen

Das SKZ weitet aktuell seine Kompetenz mit zwei neuen Forschungsvorhaben aus. Ein wichtiger Fokus liegt auf der frühzeitigen Berücksichtigung des Langzeit-Verformungsverhaltens bei der Bauteilauslegung.

Die vierte Dimension in der Fertigungstechnik Wissenschaftler sprechen von 4D-Druck. Sie meinen damit die einfache Herstellung von Objekten, die sich zeitabhängig verändern können. Forschende der ETH Zürich haben diesen Ansatz nun einen entscheidenden Schritt weitergebracht: Ein von ihnen entwickeltes Konstruktionsprinzip erlaubt tragfähige und vorhersagbare Strukturen.

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RECYCLING

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GEBÄUDEPLANUNG

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WIRTSCHAFT

Planen und Bauen in der Königsklasse

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NEWS

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VERANSTALTUNGEN

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MESSEN

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FIRMEN BERICHTEN

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PRODUKTE

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LIEFERANTENVERZEICHNIS

Wenn das Medizintechnik-Unternehmen B. Braun Medical AG baut, liegt die Messlatte für die Planer hoch. Bei der Erweiterung der Produktion am Standort Escholzmatt machte IE Plast das Rennen: mit dem gesamten Spektrum planerischer Kompetenzen aus einer Hand und branchenspezifischem Wissen in Logistik, Automatisierung sowie Reinraum.

CLUSTER

ZUM TITELBILD iQ flow control – smart machine-Lösung von ENGEL

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smart machine steht für selbstregelnde ENGEL Maschinen und Roboter, die bereits kleinste Abweichungen in den Produktionsbedingungen erkennen. Dank intelligenter Assistenzsysteme werden während der laufenden Produktion die optimalen Produktionsparameter ermittelt, aktiv vorgeschlagen oder automatisch eingestellt. Die Software iQ flow control stellt eine Revolution im Temperierprozess dar. Basierend auf Echzeit-Messergebnissen sorgt die inte­ grierte Temperierlösung für einen optimierten Prozess und dadurch für weniger Ausschuss sowie eine höhere Energieeffizienz.

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VERBAND

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DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

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FORSCHUNG & ENTWICKLUNG

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FOKUS

Deutschland und die Schweiz kritisieren Kunststoff-Sammelmaterial

Qualität respektive fehlende Mengen im Visier Seit Jahren beklagen deutsche Kunststoffrecycler die zunehmend schlechte Qualität ihres Ausgangsmaterials, das sie aus den Sammlungen des dualen Systems (DSD) erhalten. Ein Vergleich mit der Schweiz zeigt, dass Kunststoffrecycler in unserem Land ganz andere Sorgen plagen: Sie haben nicht mit mangelhafter Qualität zu kämpfen, sondern sie stehen im Wettbewerb mit der öffentlichen Hand, die die Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA) betreibt.

Das Kunststoff-Sammelsacksystem soll in der Schweiz weiter ausgebaut werden.

Mischkunststoffen (Nr. 350) aus den Jahren 2015 und 2016 miteinander verglichen hat. Gilian Gerke, Professorin im Fachbereich Wasser, Umwelt, Bau und Sicherheit der Hochschule Magdeburg-Stendal zu den Ergebnissen: «Alle drei ausgewählten Fraktionen liegen im Mittel jeweils unter den Anforderungen laut Spezifikation. Sie weisen allesamt einen niedrigeren Anteil

Grafik: Hochschule Magdeburg-Stendal / GBP-Quality

Die Hochschule Magdeburg-Stendal hat im Auftrag der GBP-Quality GmbH aus Ne­ ckargemünd Ergebnisse zur Qualität des Inputs für Kunststoffrecycler in Deutschland vorgelegt. Ein Vergleich von drei ausgewählten Fraktionen aus dem Jahr 2016 mit den entsprechenden Werten aus dem Vorjahr zeigt, dass die Qualität nicht besser geworden ist. Im Gegenteil: Je nach Fraktion ist der Reinheitsgrad nochmals deutlich gesunken. GBP-Quality analysiert für zahlreiche Kunststoffrecyclingunternehmen regelmässig die Qualität des Eingangsmaterials anhand von Beprobungen. Als Standard für sortierte Kunststoffverpackungsabfälle von Sortieranlagen an Recyclingunternehmen sind die Produktspezifikationen des Dualen Systems Deutschland GmbH (DSD) im Markt etabliert. Sie waren auch Grundlage der Datenanalyse der Hochschule Magdeburg-Stendal, die die Qualitäten von Kunststofffolien (Produktspezifikation Nr. 310-1), gemischten Polyolefinartikeln (Nr. 323) sowie von

Bild: Marianne Flur y

Marianne Flury

an Gutmaterial auf, als dies gefordert ist.» Weiter weist Gerke darauf hin: «Besonders dramatisch ist dies bei den Mischkunststoffen, bei denen der Reinheitsgrad gerade mal bei 51 Prozent liegt. Gefordert sind 90 Prozent» (siehe Grafik). «Die sehr detailliert aufbereiteten Ergebnisse bestätigen unsere Beobachtungen und Einzelanalysen vor Ort», kommentiert GBP-Geschäftsführer Achim Ebel. «Die schlechte bis sinkende Qualität der angelieferten Sekundärrohstoffe bereitet den Recyclern einen zusätzlichen Trennaufwand und führt zu höheren Kosten beim Recycling, weil damit natürlich eine immer schlechtere Ausbeute einhergeht. Sie liegt bei den Verwertern vermischter Polyolefine mitunter nur noch bei etwa 35 Prozent», so Ebel weiter.

Qualität in der Schweiz top, Systemansatz flop Vergleich der Gutanteile von Kunststofffolien (310-1), gemischten Polyolefinartikeln (323) und Mischkunststoffen (350) aus den Jahren 2015 und 2016 in Deutschland.

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Und wie sieht es mit der Qualität von Haushaltsabfällen im Sammelsack in der 6/2017


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Schweiz aus? Über mangelnde, respektive abnehmende Qualität kann Markus Tonner, Geschäftsführer der InnoRecycling AG in Eschlikon übernhaupt nicht klagen. «In Deutschland hat man wesentlich mehr Biomasserückstände im Sammelgut als in der Schweiz», konstatiert Tonner. «Die Qualität hier ist wirklich sehr gut. Wir haben Fehlwürfe von 2 bis max. 5 %, was ein enorm guter Wert ist.» Gemäss Zahlen, die ihm vorliegen, beträgt der Reinheitsgrad sortierter PE-Folien satte 94 %, von sortierten PE-Hohlkörpern 91 %. Tonner vermutet, dass der Grund dieser vorbildlichen Quote darin liegt, dass in der Schweiz kein Zwang zum Sammeln besteht und in der Regel diejenigen sammeln, die zum einen Geld sparen wollen, zum anderen aber – und viel gewichtiger – dies aus ökologischen Überlegungen machen. Er räumt aber auch ein, dass je länger je mehr fremde Kunststofffraktionen bei den Kunststoffflaschen landen. Was dem Recyclingbetreiber zu schaffen macht, ist die zu geringe Sammelmenge. «Da landet ganz klar zu viel in der Kehrichtverbrennung. Die kleinen Mengen machen das System sehr, sehr teuer», kritisiert Tonner. Dass dies nicht zwingend so bleiben müsse, zeige das System PET-Sammlung. Als PET Recycling Schweiz 1990 startete, betrug die vorgezogene Recyclinggebühr 4 Rappen pro Flasche, was umgerechnet damals ca. 1200 CHF/t ergab. Die Gebühren sanken dann bis auf zwischenzeitlich 1,8 bis 2 Rappen (je nach Flaschengrösse) und bewegen sich heute bei 1,9 bis 2,3 Rappen. «Das Beispiel zeigt deutlich, wie man mit Mengen wesentlich effizienter arbeiten kann», so Tonner.

Subventionierung verzerrt den Markt Das Problem müsste nicht sein. Aber die privaten Systembetreiber stehen im Clinch mit der öffentlichen Hand, die die Kehrichtverbrennungsanlagen (KVA) betreiben und viel in diese investiert haben. Das bedeutet auch, dass die KVA rentabel sein müssen, was nur der Fall ist, wenn genügend Abfall anfällt. «Man stelle sich das vor: Die KVA und damit die öffentliche Hand hat Angst, zu wenig Abfall zu erhalten. Ökobilanzen und Berichte, die besagen, dass das Sammeln von Kunststoffen 6/2017

FOKUS

volkswirtschaftlich gesehen einen Mehrwert bietet, werden ignoriert oder gar bestritten – da liegt der Fokus auf dem finanziellen Aspekt, die Ökologie steht hinten an», sagt Tonner genervt. Das Mengenproblem verschärft sich zudem mit der Verordnung über die Vermeidung und die Entsorgung von Abfällen (VVEA). Diese besagt, dass die Privatwirtschaft nur noch Betriebe entsorgen darf, die eine Grösse von mehr als 250 Mitarbeiter haben. Bis 249 Mitarbeiter fällt die Sammlung unter das Monopol der öffentlichen Hand.

Der Import soll gesenkt werden Der Schwesterbetrieb von InnoRecycling, die InnoPlastics, importiert rund 6000 Tonnen Kunststoffabfall im Jahr von Deutschland, Österreich, Frankreich bis Irland. Eingeführt werden sortierte PE-Folien und PE-Flaschen aus den Haushaltssammlungen. «Das wird im Ausland längst gemacht. Mit dem Sammelsack wollen wir dies in der Schweiz weiter auf- und ausbauen, damit wir nicht mehr so viel importieren müssen», erklärt Tonner die Zielsetzung. Bei den Einfuhrmengen stellt er grosse Qualitätsunterschiede fest. Es mag sein, dass die Sammelqualität in Deutschland schlechter ist als in der Schweiz, aber es gebe natürlich sehr grosse Unterschiede bei den Sortieranlagen, Sortiertechnologien und bei den Sortieranlagenbetreibern, gibt Tonner zu bedenken. «Auch von Deutschland erhalten wir perfekt sortierte Ware. Das heisst, auch aus ‹Dreck› kann man mit innovativer Technologie echt gute Qualität rausholen. Dies wird zwar etwas teurer und ist aufwändiger, aber es geht.»

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Kontakte InnoRecycling AG Hörnlistrasse 1, CH-8360 Eschlikon Telefon +41 (0)71 973 70 80 info@innorecycling.ch www.innorecycling.ch GBP-Quality GmbH Hauptstrasse 62, D-69151 Neckargemünd Telefon +49 (0)6223 972 97 99 info@gbp-quality.eu www.gbp-quality.eu n NETZSCH-Gerätebau GmbH Harterstraße 1 · 8053 Graz rograz@netzsch.com · www.netzsch.com

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VERFAHRENSTECHNIK

KUNSTSTOFF XTRA

Gelenkarmroboter führt Werkstück

Mehrachsiger 3D-Druck ohne Stützstrukturen

Bild: Labor für Fer tigungssysteme/TH Köln

In einem Forschungsprojekt zum mehrachsigen 3D-Druck haben die TH Köln und die Dortmunder Grip GmbH Handhabungstechnik durch ein neuartiges Verfahren die Beschränkungen minimiert, denen der 3D-Druck bislang noch unterliegt.

Das Werkstück wird von einem Gelenkarmroboter mit sechs Achsen geführt.

3D-Druck-Verfahren werden in der direkten Fertigung noch nicht entsprechend ihres Potenzials eingesetzt. Denn bislang müssen die Produkte aufwändig nachbearbeitet werden und haben schlechte mechanische Eigenschaften. In einem Forschungsprojekt zum mehrachsigen 3D-Druck haben die TH Köln und die Grip GmbH Handhabungstechnik diese Probleme durch ein neuartiges Verfahren behoben. Das Konzept ermöglicht eine Zeit­ ersparnis von bis zu 80 Prozent sowie eine Festigkeitssteigerung des Bauteils um bis zu 28 Prozent. «Additive Fertigungstechniken wie der Extrusions-3D-Druck könnten ein wesentlicher Bestandteil der digitalen industriellen Revolution sein, werden aber zurzeit vor allem für die Herstellung von Prototypen verwendet. In unserem Forschungsprojekt setzen wir auf einen mehrachsigen Druckvorgang statt der bislang verwendeten drei Achsen und haben ganz neue Fertigungsstrategien entwickelt», erläutert Ulf Müller, Leiter des Labors für Fertigungssysteme der TH Köln. 6

Beim dreiachsigen Druck ist das Werkstück fixiert und der Druckkopf trägt aufgeschmolzenen Kunststoff schichtweise von unten nach oben auf. Im neuen Verfahren wird das Werkstück von einem Gelenk­ armroboter mit sechs Achsen geführt, der Druckkopf kann seine Position zudem auf einer weiteren Achse verändern. «Dadurch, dass wir das zu fertigende Objekt frei um den Druckkopf bewegen können, minimieren wir die Beschränkungen, denen 3D-Druck bislang unterliegt», so Müller.

Schwierigkeiten des herkömmlichen Verfahrens Der herkömmliche 3D-Druck benötigt sogenannte Stützstrukturen, um frei schwebende Elemente des Bauteils so lange zu stabilisieren, bis der geschmolzene Kunststoff ausgehärtet ist. Diese müssen anschliessend aufwändig mechanisch oder chemisch entfernt und können nicht recycelt werden. So entstehen hohe Kosten durch zusätzliches Material, erhöhte Bearbeitungsdauer und zusätzliche Arbeits-

schritte. Zudem wird im 3D-Druck ein Objekt bislang dadurch erzeugt, dass Kunststoffbahnen horizontal aufeinander gesetzt werden. Diese sind nicht entsprechend der Belastungen ausgelegt, denen das Objekt später ausgesetzt ist. Deshalb können im Einsatz die Strukturen im Extremfall versagen. «Der grösste Vorteil unserer Vorgehensweise ist, dass wir nicht mehr darauf beschränkt sind, einen Körper ausschliesslich von unten nach oben aufzubauen. Stattdessen fügen wir das Material immer dort hinzu, wo es entsprechend der Fertigungsstrategie am sinnvollsten ist», sagt Müller. Das Objekt kann deshalb so gefertigt werden, dass überhängende Strukturen immer durch das Werkstück selbst gestützt werden. Stützstrukturen werden so weitgehend unnötig. In Tests wurde eine Zeitersparnis von bis zu 80 Prozent erzielt. Die neue Flexibilität ermöglicht es aber auch, die Kunststoffbahnen exakt nach den späteren Belastungsrichtungen und den daraus resultierenden bauteilinternen Spannungen auszurichten. So wird etwa zunächst der innere Kern komplett erstellt und anschliessend eine Aussenschicht beanspruchungsgerecht aufgebracht. Besonders belastete Bauteile können durch mehrere um 90 Grad versetzte Schichten verstärkt werden und sind so robuster, wenn das Objekt im Gebrauch gebogen oder verdreht wird. In Laborexperimenten steigerte dies die Festigkeit um bis zu 28 Prozent. Kontakt Technische Hochschule Köln Gustav-Heinemann-Ufer 54 D-50968 Köln Telefon +49 (0)221 8275-0 tillmann.spitz@th-koeln.de www.th-koeln.de

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KUNSTSTOFF XTRA

WERKSTOFFE

Plexiglas XXL

Fliegen mit Ausblick Der Ausblick aus einem Flugzeug ist atemberaubend. Allerdings nur für diejenigen auf einem Fensterplatz, denn die nur 29 Zentimeter hohen Fenster gewähren meist nur einer Person Ausblick. Der Trend entwickelt sich entsprechend zu immer grösseren Flugzeugfenstern. Evonik investiert daher in eine neue Reck- und Polieranlage und liefert ab 2018 extragrosse Plexiglas-Platten für die Luftfahrtindustrie.

Bild: Evonik

sind vollverglaste Maschinen und Panoramafenster über den Wolken bislang noch Zukunftsmusik, doch hat etwa der Flugzeughersteller Boeing die Fenster des aktuellen Dreamliners schon um zwei Drittel vergrössert. «Durch unser weltweit grösstes Format für gereckte Platten ermöglichen wir neue Designs für übergrosse Verscheibungen und steigern deutlich die Effizienz für kleine Kabinenfenster», erklärt Roland Mickal, Leiter des Marktsegments Transportation im Geschäftsgebiet Arcylic Products.

Gut zu verarbeiten Qualitätskontrolle von Plexiglas-Fliegwerkstoffen im Evonik-Werk in Weiterstadt.

«Der Trend geht ganz klar zu grösseren Kabinenfenstern in Verkehrsmaschinen», sagt Martin Krämer, Leiter des Geschäftsgebietes Arcylic Products von Evonik. Der Essener Konzern ist mit seiner Marke Plexiglas schon seit mehr als 80 Jahren ein führender Hersteller für Fliegwerkstoffe. Dass das Markenacrylglas im Flugzeugbau zum Einsatz kommt, liegt an dessen hoher optischer Qualität, dem geringen Gewicht und der guten Verarbeitbarkeit. Zudem ist Plexiglas deutlich bruchfester und nur etwa halb so schwer wie Glas – gerade in grossen Höhen zwei wichtige Faktoren.

Komplettanbieter für die Luftfahrtindustrie Für Scheiben in Flugzeugen und Hubschraubern kommt ein spezieller Plexiglas Typ zum Einsatz. Die zertifizierten Platten aus gegossenem Plexiglas werden in einem aufwändigen und sehr komplexen Verfahren gereckt. Der Vorteil gereckter 6/2017

PMMA-Platten: Sie weisen eine verbesserte Schlagzähigkeit und eine erhöhte chemische Beständigkeit auf. Mit der neuen Anlage in Weiterstadt wird Evonik ab 2018 nicht nur das notwendige Vorprodukt für gereckte Platten liefern, sondern auch den Streck- und Polierprozess im eigenen Hause durchführen – und dies für Platten in einem deutlich grösseren Format als es bisher möglich war. Damit wird das Unternehmen zum Komplett­ anbieter gegossener und gereckter Platten aus PMMA für die Luftfahrtindustrie. «Das war für uns der nächste logische Schritt, mit dem wir konsequent die Strategie unseres Segments Performance Materials verfolgen», erläutert Krämer.

Grosse Verscheibungen aus einem Stück Möglichst grosse gereckte Plexiglas Platten sind unabdingbar, wenn die Fenster und Cockpitscheiben in Flugzeugen und Hubschraubern grösser werden sollen. Zwar

Die extragrossen gereckten Platten sind nicht nur für die grösser werdenden Fenster und Cockpitscheiben von Vorteil: Hersteller konventioneller Flugzeugscheiben können aus einer einzigen gereckten Platte auch mehr Fenster als bisher herstellen. Das steigert die Ausbeute und damit die Effizienz. Zudem können sich die Flugzeugbauer auf die Qualität von Plexiglas verlassen: Die gereckten Platten werden durch den neuen Schleif- und Polierprozess eine deutlich verbesserte Dickentoleranz im Vergleich zu heutigem Material aufweisen. Dies führt zu besserer Verarbeitbarkeit und zusätzlich zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung am Endprodukt, dem Flugzeugfenster. Evonik investierte eigenen Angaben gemäss einen zweistelligen Millionenbetrag.

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

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KUNSTSTOFF XTRA

WERKSTOFFE

Der Unterschied liegt im Detail

Was Werkzeugstahl aus Smartphones macht

Glätte und Glanz gehören seit jeher zu diesen Einzelheiten, die einen Kaufentschluss lenken können. Sie suggerieren Sorgfalt und Werthaltigkeit. In der Regel sind es sehr wertvolle «Werkstoffe», wie Brillanten, Gold und andere edle Dinge, die sich durch Glanz auszeichnen. Doch Glanz kennzeichnet auch die Glätte und damit – in der Produktion – die Güte von Oberflächen. Ob Parfum-Flacon oder Scheinwerfer-Reflektor, es gilt, dass nur ein makelloses Werkzeug eine Oberfläche schaffen kann, die allen Anforderungen gerecht wird. Der ideale Werkstoff dafür ist ein spezieller Werkzeugstahl, in eindeutig beschreibender Weise «Kunststoffformenstahl» genannt. Seine Königsdisziplin ist allerdings nicht die Formgebung von Wasserflaschen oder Joghurtdeckeln, sondern die Produktion hochexakter Bauteile für Smartphones.

Königsdisziplin Smartphone Die Mobiltelefonie, vor allem mit Smartphones und Tablet-PCs, leistet einen bedeutenden Beitrag zur kommunikativen Mobilität. Voraussetzung für diese Leistungsfähigkeit ist neben der ausreichenden Netzabdeckung die technische Leistungsfähigkeit der Mobilgeräte. Wert wird aus Sicht der Nutzer vor allem auf ein helles, klar erkennbares Display und eine hochwertige Kamera gelegt – 98 % der Smartphone-Besitzer nutzen die Foto-/Videofunktion ihres mobilen Geräts [1]. Genau an diesen Stellen setzt die Qualität ausgezeichneten Kunststoffformenstahls an. In Formen aus diesem hochwertigen Material werden Lichtleitplatten (LGP – Light Guiding Plates) und optische Elemente für Smartphone-Kameras hergestellt. Dabei kommt das Grundmaterial PMMA (Polymethylmethacrylat, ca. 150 €/kg) per Spritz8

Bild: Böhler Edelstahl

Als Käufer muss man täglich seine Wahl treffen; das Angebot an Waren ist in vielen Bereichen unüberschaubar. Manchmal sind es nur Details, die ein Produkt vom anderen unterscheiden – und den Ausschlag für die Kaufentscheidung geben.

Spritzguss-Werkzeugform für Smartphonescheibe.

guss zum Einsatz. Für ein Handy-Objektiv müssen 5 bis 8 Einzelelemente präzise hergestellt werden. Damit die Fotos keine Störungen oder Verzerrungen aufweisen, muss jede der winzigen Linsen extrem genau gefertigt sein. Voraussetzung dafür ist eine ebenso präzise stählerne Form, die einen lang anhaltenden Einsatz erlaubt. Allein von einem der marktgängigsten Smartphones, für das ein Böhler Edelstahl-Kunde – ein international bekannter Teilezulieferer – Linsen herstellt, sind seit 2015 231 Mio. Stück produziert worden.

Stahl für Hochglanz Zwei Merkmale dominieren beim Bau von Kunststoffformen: Beständigkeit gegen Korrosion sowie extreme Polierbarkeit. Die Hersteller von Kunststoffformen fordern einen hohen Widerstand gegen Schwitz- und Kühlwasser sowie gegen Kunststoffe wie PVC oder Aminoplaste, die bei der Verarbeitung den Werkzeugstahl durch Säureabscheidung angreifen können. In den Kühlbohrungen dürfen keine

Korrosionsprodukte den Wasserdurchfluss und damit die Wärmeableitung behindern. Eine extreme Polierbarkeit gewinnt nicht allein unter Berücksichtigung der Produktqualität, sondern auch der verkürzten Herstellungszeit eine immer grössere Bedeutung. Für Formenstahl-Lieferanten wie die Böhler Edelstahl GmbH bedeutet dies, spezielle Stahlsorten zu produzieren, die eine möglichst gleichmässige Zusammensetzung aufweisen. Ungleichmässigkeiten im Gefügeaufbau, nichtmetallische Einschlüsse (Schlackenreste u. Ä.) oder gar Hohlräume sind unerwünscht. Sie stören sowohl die Stabilität der Form als auch ihre Polierbarkeit: Wird beim Glätten z. B. ein Hohlraum auf- oder ein Einschluss anpoliert, muss die gesamte Form nachgearbeitet oder unter Umständen sogar verschrottet werden – ein beachtlicher Verlust an Zeit und Geld. Die Fachleute der Böhler Edelstahl kennen aus ihrer regelmässigen Kommunikation mit den Kunden die Bedürfnisse der Formenbauer. Sie benötigen einen Formenstahl, der eine ausschussarme Werkzeug6/2017


KUNSTSTOFF XTRA

fertigung und Werkzeugverwendung, ohne Zeitverzögerung in der Produktion, zulässt. Beklagt wurde die oft auftretende Situation, dass nur die Hälfte der Formen sofort verwendbar waren, während der Rest zur Nachbearbeitung oder in den Ausschuss ging, vor allem aufgrund mangelhafter Gleichmässigkeit der Gefüge oder unzureichender Reinheit des Stahls.

WERKSTOFFE

98 % Ersteinsatzquote (1.2083 nur 50 %) exzellente Polierbarkeit mit wesentlich geringerem Zeitaufwand bessere Reinheit sehr gute Zähigkeit und Härte höhere Wärmeleitfähigkeit > bis zu 20 % höhere Produktivität verbesserte Homogenität stickstofflegiert

Die Idee zum Stahl In einem Forschungsvorhaben entwickelten die Werkstoffexperten von Böhler Edelstahl eine neue Stahlrezeptur. In Verbindung mit einem modifizierten Fertigungsverfahren schufen sie die Voraussetzungen für hochreinen, korrosionsresistenten und hochpolierbaren Formenstahl. Der hochreine Kunststoffformenstahl wird primär in einem Lichtbogenofen (EAF) aus hochwertigem Schrott erschmolzen. Im weiteren Fertigungsprozess werden unerwünschte Bestandteile entfernt und weitere Elemente, die seine gewünschten Eigenschaften verstärken, hinzudosiert. Damit der Stahl die nötigen Eigenschaften wie Reinheit, Festigkeit und Hochpolierbarkeit erhält, wird er in einem weiteren Schritt umgeschmolzen.

Mit Umschmelzen zum Erfolg Das Elektroschlacke-Umschmelzverfahren (ESU) ist ein Verfahren, Stähle von höchster Güte zu produzieren. Dabei wird in einem geschlossenen Zylinder ein bereits gegossener Stahlblock wieder aufgeschmolzen und der flüssige Stahl durch eine speziell zusammengesetzte Schlackeschicht geführt. Wie ein Filter hält sie nichtmetallische Einschlüsse zurück. Für den neuen Kunststoffformenstahl entschieden sich die Böhler-Fachleute für den Einsatz des «Druck-/Schutzgas Elektroschlacke-Umschmelzens» (DESU), einer modifizierten Technologie, die den Stahl noch reiner und gleichmässiger macht. Diese Aggregate erlauben auch die Zugabe des Legierungselements Stickstoff und unterstützen so die Umsetzung der neuen Stahlrezeptur; verstärkend wird ausserdem eine optimierte Schlacke eingesetzt. Die Spezialisten der Böhler Edelstahl erzeugen für die Hersteller von hochwerti6/2017

sehr gute Korrosionsbeständigkeit Vorteile M333Isoplast gegenüber herkömmlichem Kunststoffformenstahl (1.2083).

gen Kunststoffformen auf dieser Basis einen druckschutzgas-umgeschmolzenen, korrosionsbeständigen Stahl B, dessen hohe Polierbarkeit für exakte Oberflächen sorgt. Unter dem Namen «M333Isoplast» bietet er den Kunden immense Vorteile, vor allem eine problemlose Werkzeugfertigung und Werkzeugverwendung. Können bei bisher eingesetzten Stählen (z. B. die Marke «1.2083») nur 50 Prozent der Formen sofort verwendet werden, steigt diese Quote beim neuen Formenstahl auf 98 Prozent; zum Polieren muss nicht einmal mehr die Hälfte (ca. 40 Prozent) der zuvor benötigten Zeit aufgewendet werden. Der Zeitraum der Umsetzung neuer Ideen und Entwürfe in ein marktfähiges Produkt wird damit viel geringer gehalten (Fachleute sprechen von der «time-to-marketZeit»). Das erhöht die Wettbewerbsfähigkeit der Böhler-Kunden und schlägt sich insbesondere im Bereich der Handy-Industrie mit ihren hohen Erneuerungsraten deutlich nieder. Einen zusätzlichen Vorteil bietet die höhere Wärmeleitfähigkeit des neuen Formenstahls. Durch die schnellere Abkühlung der Formen kann der nachfolgende Spritzgussvorgang nach einer kürzeren Pause eingeleitet werden. Die Produktivität wird damit um 20 % gesteigert. Aus der Kombination eines an sich bekannten Verfahrens (DESU) mit einem neuen Schlackensystem entwickelten die Fachleute der Böhler Edelstahl ein neues Produkt, das auf dem Weltmarkt einzigartig ist.

Zukunftsaussichten Nutzerstudien weisen oft der Industrie den Weg für zukünftige Märkte. In einer Befragung gaben 2015 50 % der Studienbeteiligten an, sich für die Zukunft die

Möglichkeit der Anfertigung von 3D-Selfies zu wünschen – um z. B. darauf basierend Avatare für Online-Spiele zu kreieren. [2] Die damit notwendige Ausstattung von Smartphones mit 3D-fähigen Kamerasystemen würde den Bedarf an optischen Elementen enorm ansteigen lassen. Damit könnte eine Einbusse ausgeglichen werden, die hinsichtlich der Hintergrundbeleuchtung von Smartphones und Ta­bletPCs zu erwarten sein könnte: Der technologische Fortschritt soll künftig den Einsatz von Light Guiding Plates erübrigen. Für die Werkzeughersteller ist zukünftig eine bessere Ausnutzung der Kunststoffformen von höchster Wichtigkeit. Mithilfe der Optimierung von Genauigkeit, Wärmebehandlung und Wärmeleitfähigkeit könnten die Formen als Mehrfachwerkzeuge weiter ausgereizt werden. Produziert man derzeit 12 Bauteile (zum Beispiel Kameralinsen) pro Form, könnte dann die Zahl auf 16 oder sogar 24 erhöht werden. Literatur [1] Bitkom Research 2015 [2] Ericsson-Studie 2015 (http://www.vatm.de/ unternehmensnachrichten-detail.html?&tx_ttn e w s % 5B t t _ n e w s % 5D = 2079 & c H a sh = 40900febd68ba58 c09bf6957a61820b0)

Kontakt Böhler-Uddeholm Schweiz AG Hertistrasse 15 CH-8304 Wallisellen Telefon +41 (0)44 832 88 11 alfred.derrer@edelstahl-schweiz.ch thomas.meier@edelstahl-schweiz.ch www.edelstahl-schweiz.ch

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WERKSTOFFE

Thermoplastische Composites in Deutschland

Wachstum für die Zukunft Der europäische Markt für Faserverstärkte Kunststoffe/Composites wächst seit einigen Jahren kontinuierlich. Es gibt aber teilweise sehr grosse Unterschiede hinsichtlich der Wachstumsbereiche. Je nach Region und auch hinsichtlich der jeweiligen Herstellungsverfahren unterscheiden sich die Wachstumsraten teils erheblich. Einige Segmente sind sogar rückläufig. Dies zeigt der AVK/CCeV Marktbericht 2016.

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SMC BMC

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Hand lay-up

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Spray-up RTM

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Pultrusion Filament winding

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Centrifugal casting GMT/LFT

Grafiken: AVK

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Others

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Grafik 1: Entwicklung der GFK-Produktion in Kilotonnen.

Auffällig ist seit einigen Jahren, dass regional vor allem der deutsche Markt stark zunimmt. Lag der Marktanteil Deutschlands im grössten Composites-Marktsegment für glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) vor zehn Jahren in Europa noch bei etwa 13 %, so liegt dieser 2016 bei etwa 20 % (Grafik 1). Andere Länder haben deutlich an Marktanteil verloren. Erklärbar werden die teilweise starken Unterschiede dadurch, dass in den verschiedenen Regionen die Haupteinsatzgebiete für Composites stark variieren. Länder, bei denen die Hauptmengen beispielsweise in staatlich geförderte Infrastrukturmassnahmen fliessen, sind von entsprechenden Einsparungszwängen und negativen Konjunkturentwicklungen deutlich mehr betroffen als Regionen, in denen die Anwendungsbereiche eher in Bereichen liegen, die sich schneller von der Wirtschaftskrise erholt haben. In Deutschland beispielsweise fliessen grosse Composites-Mengen in die Forschung und Entwicklung, in den Transportbereich sowie in die Elektro-/ Elektronikindustrie. Die Mittel für Forschung und Entwicklung speziell im Mobilitätsbereich haben aufgrund der zunehmenden Leichtbaubestre10

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Grafik 2: Entwicklung von GMT/LFT im Vergleich zum Gesamtmarkt.

bungen in den letzten Jahren stark zugenommen. Der deutsche Markt mit seinen entsprechenden Schwerpunkten – und unterstützt durch staatliche Förderung – profitiert hiervon besonders Unterstützt wird dieser Trend zudem durch das gestiegene Interesse an thermoplastischen Composites-Systemen. Sowohl im Bereich der Langfaser- als auch endlosfaserverstärkten Composites (LFT/GMT) ist in den letzten Jahren ein überdurchschnittliches Wachstum feststellbar (Grafik 2). Aufgrund der spezifischen Eigenschaften dieser Materialsysteme, die insbesondere vor dem Hintergrund der Serienfertigung vorteilhaft sind, gelten thermoplastische Composites vielfach als Hoffnungsträger dafür, in noch grösserem Ausmass in neue Anwendungsfelder – vor allem im Bereich der Grossserienfertigung, aber auch in strukturellen Anwendungssegmenten – vordringen zu können. Ein Ansatzpunkt, um diesbezüglich erfolgreich sein zu können, ist, die Industrie zusammenzuführen und Aktivitäten zu bündeln. Bereits seit 2000 arbeiten aus diesem Grund zahlreiche Mitglieder der AVK in einem speziellen Arbeitskreis zum Thema Thermoplastische Composites zusammen.

In der EATC (European Alliance for Thermoplastic Composites) sind mehr als 20 Unternehmen und Institutionen organisiert. Ausserdem haben sich vor fast zwei Jahren namhafte Rohstoffhersteller unter dem Dach der AVK zusammengeschlossen und sich für die Durchführung eines langfristigen Projektes entschlossen. Dieses zielt darauf ab, endlosfaserverstärkte thermoplastische Kunststoffe im Auto­mo­bil­be­reich stärker zu etablieren. Die Projektgruppe steht im kontinuierlichen Austausch mit zahlreichen OEM, um so zielgerichtet Ergebnisse zu generieren und diese später für den gesamten Markt nutzbar zu machen. Kürzlich wurde die erste Projektphase abgeschlossen und die Fortführung der Arbeit beschlossen. Im Sommer wird es eine weitere Informationsveranstaltung zu diesem Thema geben, bei der aktuelle Ergebnisse vorgestellt werden. Kontakt AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. Am Hauptbahnhof 10 D-6329 Frankfurt a/M Telefon +49 (0)69 27 1077-0 info@avk-tv.de www.avk-tv.de

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LEICHTBAU

Innovation im industriellen Leichtbau

Hightechfasern für Grossserienprodukte So klein und doch so gross – die funktionalisierte Kohlenstofffaser hat es in sich und führt zu grossen Produkt­ innovationen. Dem Startup «inca-fiber» der Technischen Universität Chemnitz ist es gelungen, das Verfahren zur Kupferbeschichtung von Kohlenstofffasern für industrielle Anforderungen zu revolutionieren.

Durch das sehr gleichmässige Verkupfern in einem automatisierten galvanischen Durchlaufprozess wird das Eigenschaftsspektrum von Kohlenstofffasern massgeblich erweitert und bietet damit Vorteile bei elektromagnetischer Schirmung, Blitzschutz, thermischer und elektrischer Leitfähigkeit sowie hinsichtlich der Haftvermittlung in hybriden Werkstoffen. Bis vor kurzem waren auf dem Markt nur händisch hergestellte Forschungsmaterialien mit einer Länge von wenigen Metern verfügbar. In den letzten Wochen ist es den Chemnitzer Forschern gelungen, die positiven Ergebnisse der Laborversuche erfolgreich auf eine eigens entwickelte, semi-industrielle Pilotanlage zu übertragen. Dadurch können mit rund 700 Kilogramm/Jahr erstmals ausreichend grosse Mengen an Kohlenstofffasern bereitgestellt werden, um potenzielle Kunden für Forschungsund Entwicklungsarbeiten mit metallisierten Fasern zu beliefern und in deren Prozesskette zu integrieren. Nachdem die technologische Hürde für eine wirtschaftliche Produktion überwunden ist, soll in den kommenden Monaten der Durchsatz der Anlage mit Fokus auf die Anforderungen des Marktes angepasst werden. Neben Unternehmen wie Airbus gehören auch die Fraunhofer-Gesellschaft, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie namhafte Firmen aus der Automobilindustrie zu den Geschäftspartnern. Um die elektrische und die thermische Leitfähigkeit, die Fügefähigkeit sowie die haftvermittelnde Wirkung von KohlenstoffDipl.-Ing. Mario Steinebach, Presse­ stelle, Technische Universität Chemnitz.

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TU Chemnitz/Thomas Grund

Mario Steinebach 1

Prof. Dr. Thomas Lampke (v.l.), Dr. Falko Bött­ ger-Hiller und Roy Morgenstern besprechen an der Pilotanlage einen Versuch.

fasern zu erhöhen und dadurch Anwendungen wie z. B. Blitzschutz in Rotorblättern zu ermöglichen, waren aufwändige Grundlagenuntersuchungen in einem interdisziplinären Team aus jungen Wissenschaftlern rund um die Galvano- und Oberflächentechnik erforderlich. Insbe­ sondere an der Elektrolytentwicklung und der Prozessautomatisierung wurde viel geforscht, bis eine homogene Beschichtung auf jeder Faser eines Bündels, bestehend aus bis zu 12 000 Fasern, metallisiert werden konnte. Dieser Erfolg wurde im Jahr 2013 mit dem Nachwuchsförderpreis der Deutschen Gesellschaft für Galvanound Oberflächentechnik (DGO) gewürdigt. Im Juli 2015 begann der Transfer dieser Forschungsarbeiten in ein wirtschaftlich tragfähiges Konzept, unterstützt durch die Bewilligung einer Exist-Forschungsförderung durch das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) und den Europäischen Sozialfonds (ESF). «Die Entwicklung der inca-fiber GmbH als wirtschaftlich tätiges Unternehmen aus den Ansätzen der eigenen Forschung zu verfolgen, ist für alle Beteiligten eine grosse Be-

stätigung und unterstreicht die Innovationskraft der Grundlagenforschung an der TU Chemnitz», freut sich Prof. Dr. Thomas Lampke, Inhaber der Professur Werkstoffund Oberflächentechnik, der die Gründer von Anfang an als Mentor begleitet. «Nachdem wir zu Beginn unserer Entwicklungsarbeiten lediglich sieben Zentimeter lange Faserstücke sehr aufwändig beschichtet haben, sind wir nun sehr stolz, in einer kontinuierlich arbeitenden 25 Meter langen Anlage endlos Fasern beschichten zu können», erklärt Dr. Falko Böttger-Hiller, einer der zwei Geschäftsführer der inca-fiber GmbH und Absolvent der TU Chemnitz. Er ergänzt: «Wir werden uns zukünftig auf die wirtschaftliche Umsetzung des Verfahrens mit Kupfer konzentrieren». Nach der ersten Förderung im Umfang von rund 700 000 Euro steht eine Anschlussfinanzierung über den Exist-Forschungstransfers in Aussicht. Neben der Faser- bzw. Bündelbeschichtung ist auch das galvanische Metallisieren textiler Halbzeuge zu leisten, um daraus funktionelle Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) zu fertigen. Dabei spielen vor allem neue Konzepte zur Bauteilüberwachung sowie weitere Sicherheits- und auch Beleuchtungskonzepte eine Rolle. Die Forschungsergebnisse fliessen auch in den Bundesexzellenzcluster «Merge» der TU Chemnitz ein.

Kontakt Technische Universität Chemnitz Strasse der Nationen 62 D-09111 Chemnitz Telefon +49 (0)371 531-0 thomas.lampke@mb.tu-chemnitz.de falko.boettger-hiller@mb.tu-chemnitz.de www.tu-chemnitz.de www.inca-fiber.de n 11


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LEICHTBAU

Optimierte Ultraschallbearbeitung von Leichtbauwerkstoffen

Produktiver, flexibler, effizienter

Bilder: Weber Ultrasonics

Spröde Leichtbauwerkstoffe stellen besondere Anforderungen an das Zerspanen und Trennen. Bei der Ultraschallbearbeitung eröffnen so genannte resonante Systeme von Weber Ultrasonics und Hufschmied Zerspanungswerkzeuge neue Perspektiven. So ergeben sich durch signifikant reduzierte Prozesskräfte nicht nur kürzere Bearbeitungs- und längere Werkzeugstandzeiten, sondern auch deutlich höhere Genauigkeiten. Dies ermöglicht, beim Zerspanen mit Industrierobotern ähnliche Toleranzbereiche einzuhalten wie mit Werkzeugmaschinen.

Prepreg CFK / vorimprägnierte Carbonfasern – Schnittergebnis mit Ultraschallunterstützung.

Leichtbautechnologien sind für zahlreiche Branchen wie die Fahrzeugindustrie, Luftund Raumfahrt, Medizintechnik sowie den Maschinen- und Anlagenbau ein Innovationstreiber. Der Einsatz alternativer Werkstoffe wie faserverstärkte Kunststoffe, Verbundmaterialien und Stacks mit Kernen aus Schaum- oder Wabenstruktur erfordert dabei häufig veränderte Bearbeitungslösungen. Das ultraschallunterstützte Zerspanen, Schneiden und Sägen ermöglicht hier angepasste, effiziente Prozesse. Durch die Ultraschallunterstützung wird die Werkzeugkinematik des herkömmlichen Bearbeitungsprozesses durch eine zusätzliche hochfrequente Schwingung überlagert. Diese Oszillation erzeugt an der Werkzeugschneide Bewegungsamplituden im Bereich von wenigen Mikrome-

tern, aus denen eine Verringerung der Prozesskräfte resultiert. Dieser gewünschte Effekt ist bei den heute üblicherweise eingesetzten, nicht-resonanten Systemen jedoch sehr gering. Denn es werden nur rund fünf Prozent der eingesetzten Energie in Schwingung umgesetzt, der Rest in Wärme. Grund dafür ist, dass die sogenannte Resonanzfrequenz des Werkzeugs je nach Einspannlänge und Dimension willkürlich gesucht und betrieben wird.

Leistungssteigerung durch resonante Systeme Um den Wirkungsgrad deutlich zu verbessern, haben die Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH und die Weber Ultrasonics AG, Entwickler und Hersteller von

Schnittergebnis mit Ultraschallunterstützung bei Honeycomb-Struktur-Papier.

Ultraschallkomponenten, unter anderem für das Ultraschallschweissen, -schneiden und -reinigen, gemeinsam resonante Ul­ traschallsysteme und Zerspanwerkzeuge entwickelt. Dabei werden die Ultraschallfrequenz und der Schwingungsmodus auf Basis der Werkzeugeigenschaften ermittelt und das System mit dieser Resonanzfrequenz betrieben. Durch diese optimale Abstimmung steigt der Wirkungsgrad der Ultraschallunterstützung auf 90 bis 95 Prozent und die Prozesskräfte werden signifikant reduziert.

Schneller und mit weniger Verschleiss bearbeiten Der hybride Prozess ermöglicht dadurch auch bei der Bearbeitung von schwer zer-

neue Schweizer Generalvertretung Dorfstrasse 8 • 8906 Bonstetten Tel. 044 709 07 07 • Fax 044 709 07 70 • www.tracomme.ch Ab sofort übernimmt die Tracomme AG, der Spezialist für physikalische Materialcharakterisierung, die Generalvertretung für die Geräte1von 2 Brabender, Duisburg. Ein- und Doppelschneckenextruder, Kneter, Drehmoment-Rheometer, Compounder, automatische Filmtest Anlage, Inline-Probekörperherstellung etc.

6/2017 Messextruder


KUNSTSTOFF XTRA

Schnittergebnis mit Ultraschallunterstützung bei PVC mit Textil.

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LEICHTBAU

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spanbaren Leichtbauwerkstoffen höhere Zeitspanvolumen, was den Materialdurchsatz erhöht und Maschinenbelegzeiten verringert. Gleichzeitig werden die Werkzeuge weniger belastet beziehungsweise deformiert, so dass eine längere Standzeit erreicht wird. Beides senkt die Bearbeitungskosten und steigert die Wirtschaftlichkeit der Prozesse.

Kontakte Weber Ultrasonics AG Im Hinteracker 7 D-76307 Karlsbad Telefon +49 (0)9248 9207-0 www.weber-ultrasonics.com Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH Edisonstrasse 11d D-86399 Bobingen Telefon +49 (0)8234 9664-0 www.hufschmied.net 6/2017

up gr o nan m itt w. w ww

Ein weiteres Plus der neuen resonanten Systeme für die Ultraschallzerspanung ist die höhere Genauigkeit, die bei der Bearbeitung erzielt werden kann. Sie ermöglicht nicht nur die Herstellung filigranerer Werkstücke mit Portalsystemen, sondern auch den Einsatz von Industrierobotern als kostengünstige und flexible Alternative für die Umsetzung eines automatisierten Fertigungsprozesses. Die dabei realisierbaren Fertigungstoleranzen liegen im relativen Genauigkeitsbereich klassischer Werkzeugmaschinen. Dadurch lassen sich die wesentlichen Vorteile der Roboterbearbeitung wie Flexibilität und Verfahrensintegration, beispielsweise Handling und Bearbeitung, bei der Fertigung komplexer Werkstückgeometrien oder grosser Werkstücke, etwa für die Fahrzeugindustrie, Luft- und Raumfahrt sowie Energietechnik, nutzen. Auch dies trägt dazu bei, die Kosten in der spanenden Bearbeitung zu senken.

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Höhere Genauigkeit ermöglicht Robotereinsatz

Net8-Steuerung

Einfach programmierbar. Auch für Teileentnahme geeignet. n

WITTMANN Kunststofftechnik AG Uznacherstrasse 18 | CH-8722 Kaltbrunn 13 Tel.: +41 (0) 55 293 40 93 | Fax: +41 (0) 55 293 40 94 info@wittmann-group.ch


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LEICHTBAU

Projekt HolQueSt

Leichtbau serientauglich machen Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem Realbauteil aus der Automobilbranche hat das LZH im Projekt HolQueSt 3D Prozesse zum Schneiden von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt. Der von der Trumpf Laser GmbH neu entwickelte Hochleistungsscheibenlaser mit einer Pulsdauer von tp = 30 ns und einer maximalen mittleren Leistung von PL = 1500 W bildete dafür die Grundlage. Die KMS Automation GmbH hat Spannvorrichtungen entworfen, die an die verschiedenen Besonderheiten bei der Lasermaterialbearbeitung angepasst wurden. Eine Absaugung zur Erfassung der Prozessemissionen ist direkt in der Spannvorrichtung integriert. Der Einfluss der Laserbearbeitung auf die Eigenschaften der Bauteile sowie auf mögliche Folgeprozesse wurde von den Firmen Volkswagen AG und Invent GmbH untersucht.

Reparatur: Gekrümmte Oberflächen schäften «Dreidimensionale CFK-Bauteile zu reparieren ist momentan sehr aufwändig und kostenintensiv», erklärt Sven Blümel, Projektverantwortlicher aus der Gruppe Verbundwerkstoffe des LZH. «Wir können nun Bauteile mit gekrümmten Oberflächen mit geringen Prozesszeiten zur Reparaturvorbereitung schäften. Anschliessend werden die Schäftungen mit passgenauen Ersatz¹ Melanie Gauch, Marketing & Communications, Laser Zentrum Hannover e.V.

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Bilder: LZH

Melanie Gauch 1

Auf dem Weg zur Serie: CFK-Bearbeitung in 3D.

stücken, sogenannten Patches, wieder verschlossen. Das ist ein wichtiger Schritt, um die Lebenszeit von CFK-Karosserieteilen zu verlängern.» Das Konzept für nachfolgende Reparaturschritte hat dabei das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (PuK) der Technischen Universität Claus­ thal entwickelt und umgesetzt.

Prozessemissionen direkt auffangen Für einen sicheren Arbeitsplatz müssen Prozessemissionen typischer Prozesse be-

Automatisiert geschäftete CFK-Oberfläche.

kannt und kontrollierbar sein. Die Gruppe Sicherheitstechnik des LZH hat deshalb die Schneid- und Schäftprozesse auf die entstehenden Emissionen untersucht. Basierend auf der Zusammensetzung der Prozessemissionen hat die Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH ein vollständig regeneratives, kontinuierlich arbeitendes Abluftreinigungssystem entwickelt, das ohne zusätzliche Filterstoffe auskommt. Der Anwendungsbezug stand beim Projekt HolQueSt 3D klar im Fokus. Die Volkswagen AG hat den gesamten Entwicklungsprozess begleitet. «Mit dem erfolgreichen Abschluss des Projekts sind wir einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Serie vorangekommen», schliesst Sven Blümel. Kontakt Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) Hollerithallee 8 D-30419 Hannover Telefon +49 (0)511 2788-0 info@lzh.de www.lzh.de

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KUNSTSTOFF XTRA

MESSEN/PRÜFEN/QS

Zwei Forschungsprojekte am SKZ gestartet

Langzeit-Verformungsverhalten vorhersagen

Ein wichtiger Fokus liegt auf der frühzeitigen Berücksichtigung des Langzeit-Verformungsverhaltens bei der Bauteilauslegung. Typischerweise werden dafür Kriechkurven bzw. isochrone Spannungs-Dehnungs-Diagramme verwendet, welche den Einfluss von Zeit, mechanischer Belastung und ggf. Temperatur auf die Verformung beschreiben. Diese Werkstoffinformationen sind allerdings nur in Ausnahmefällen (ca. 1 % der Materialien in der Kunststoff-Datenbank Campus) verfügbar. Die Generierung dieser Daten über konventionelle Langzeitversuche ist nicht praktikabel, da der dafür notwendige Zeit- und Kostenaufwand sich nicht rechtfertigen lässt bzw. den immer kürzer werdenden Produkt-Entwicklungszyklen entgegensteht.

 Zur Unterstützung der Kunststoffindustrie in dieser Problematik wurden dieses Jahr gleich zwei Forschungsvorhaben am SKZ gestartet. Im ersten Projekt soll der Aufwand für die Generierung von isochronen Spannungs-Dehnungs-Diagrammen bei unterschiedlichen Temperaturen optimiert werden. Dabei werden innovative, zeitraffende Prüfmethoden zur Bestimmung des Kriechverhaltens eingesetzt. Die Stepped Isothermal Method (SIM) und die Stepped Isostress Method (SSM) sind Kriechversuche mit stufenweiser Erhöhung der Temperatur bzw. der Spannung und werden auch kombiniert eingesetzt, um den Prüf­ aufwand (Dauer und Anzahl der Einzelversuche) stark zu minimieren. Im Fokus des Projektes stehen vor allem technische Thermoplaste (verstärkt und unverstärkt) wie POM, PBT und PA.

Je länger die Zeitdauer, desto grösser die Ungenauigkeit Das zweite Projekt befasst sich mit einem wesentlichen Nachteil solcher zeitraffenden Prüfmethoden, nämlich der Tatsache, 6/2017

Bild: SK Z

Das SKZ hat weitreichende Kompetenz im Bereich der Zustandsbewertung und Lebensdauerprognose von Kunststoffbauteilen und weitet diese stetig aus – aktuell mit zwei neuen Forschungsvorhaben.


Apparatur zur zeitraffenden Bestimmung des Langzeit-Kriechverhaltens.

dass die Genauigkeit der Vorhersagen mit steigendem Zeithorizont abnimmt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass beschleunigte Versuche die allmähliche Verlangsamung des Kriechvorgangs durch physikalische Alterung nicht erfassen können. Zwar existieren bereits zahlreiche Grundsatzuntersuchungen zum Einfluss der physikalischen Alterung auf das mechanische (Langzeit-)Verhalten, allerdings wurde aufgrund der Komplexität des Phänomens noch keine industrielle Umsetzung bei der Prognose des Langzeit-Verformungsverhaltens von Kunststoffbauteilen erreicht. 

 Ziel des Projekts ist deshalb die Entwicklung eines pragmatischen Ansatzes, der mit möglichst geringem Prüf- und Zeitaufwand durch explizite Berücksichtigung des physikalischen Alterungszustandes des Kunststoffes eine genauere Abschätzung des Langzeit-Verformungsverhaltens ermöglicht.

Die IGF-Vorhaben 18715 N und 19448 N der Forschungsvereinigung FSKZ werden über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Die Projekte laufen bis Ende Dezember 2018 bzw. März 2019.

Kontakt SKZ e. V. Dr. Frédéric Achereiner Frankfurter Strasse 15-17 D-97082 Würzburg Telefon +49 (0)931 4104-475 f.achereiner@skz.de www.skz.de

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KUNSTSTOFF XTRA

MESSEN/PRÜFEN/QS

Einheitliche Qualitätskontrolle beim Thermoformen

Bis zu 50 Prozent weniger Ausschuss Fehler im Produktionsprozess erzeugen erheblichen Mehraufwand. Eine innovative Messtechnologie ermöglicht es nun, dass Produktionsprozesse in jeder Phase überwacht, dokumentiert und mithilfe einer individuellen Software als Grafik visualisiert werden.

Bilder: Toolvision

auch eine optimale Qualitätssicherung nicht gewährleistet werden.

Schnelle Reaktion bei Abweichungen Die integrierte Infrarotkamera nimmt bereits feinste Temperaturabweichungen wahr und übermittelt sofort eine Fehlermeldung ans System. Links wird ein Kavitätenlayout im Scan-­ Modus gezeigt, rechts im Bild-Modus.

Mangelhafte Erfassung und unterschiedli­ che Einstellungsmodalitäten bei Prozess­ parametern zählten bislang zu den gröss­ ten Nachteilen bei der Thermoformung. Die Produktionsqualität war abhängig vom Wissen der Mitarbeiter und den Einstellun­ gen an der Maschine, eine Möglichkeit zur Echtzeiterfassung des Prozesses gab es nicht. Dank modernster Messtechnologie mit speziell angepasster Sensorik, entwi­ ckelt von der Toolvision GmbH, ist es nun jedoch möglich, dass Produktionsprozesse in jeder Phase überwacht, dokumentiert und mithilfe einer individuellen Software als Grafik visualisiert werden. Das Sensor­ paket wird in die Maschine integriert und genau auf die Werkzeuge abgestimmt, um die wesentlichen Parameter sichtbar zu machen und Ausschuss sowie eine Nach­ produktion zu vermeiden. Sobald die Sen­ soren oder die eingebaute Infrarotkamera eine Abweichung während des Prozesses feststellen, erfolgt eine Fehlermeldung – mangelhafte Produkte werden sofort er­ kannt und können aussortiert werden. «Die unzureichende Erfassung von Pro­ zessdaten zählt zu den grossen Nachteilen bei der Thermoformung», erklärt Peter Schöberl, Geschäftsführer von Toolvision. «Die Werkzeuge und Maschinen sind oft nicht mit integrierter Sensorik zur Überprü­ fung von Temperaturen, Drücken, Wegen, Kräften und Zustandsdaten ausgerüstet.» 16

Hohe Ausschussmengen, die Abnutzung von Werkzeug und Maschine sowie in der Konsequenz ein sehr hoher Stückkosten­ faktor können die Folgen sein. Gerade für die Lebensmittelbranche ist das ein gros­ ses Problem, da hier Schnelligkeit und Ef­ fizienz besonders gefragt sind. Gleichzeitig gehören unentwegt steigende Qualitäts­ ansprüche durch automatisierte Weiterver­ arbeitung und eine lange Produktionskette zum Alltag. Lebensmittelproduzenten ver­ langen eine hundertprozentig nachvoll­ ziehbare und dokumentierte Qualität der Dauerproduktion unter Berücksichtigung spezieller Kriterien, was nur durch eine elektronische Prozesskontrolle möglich ist.

Bisherige Lösungen nicht zielführend Bei der Maschineneinstellung wurde bisher auf das Fingerspitzengefühl der Mit­ arbeiter gesetzt. «Die Qualität in der Pro­ duktion war hauptsächlich von den Vorein­ stellungen und dem Know-how des Werkstattpersonals und der Techniker ab­ hängig. Dies führte oft zu unterschiedli­ cher Produkteigenschaft und Qualität der einzelnen Stücke. Ausserdem war eine zufriedenstellende Analyse des eigentli­ chen Thermoformungsprozesses in Echt­ zeit nicht möglich», so Schöberl. Aufgrund dieses Trial- and Error-Prinzips konnte

Mit der Lösung von Toolvision ist nun je­ doch eine exakte Darstellung des gesam­ ten Thermoformprozesses möglich. Das System umfasst bis zu zwölf Sensoren, die direkt ins Werkzeug oder in die Maschine integriert sind – das wird individuell auf die jeweilige Maschine und an die Erfor­

Prozessoptimierung am Beispiel einer Becherproduktion Die Taktdauer kann durch simple Ein­ stellung des Formluft-Startzeitpunktes um 96 Millisekunden beschleunigt werden, von 2300 auf 2204 Millise­ kunden. Das ergibt eine Steigerung um 1,136 zusätzliche Takte. Auf ein Jahr gerechnet heisst das, dass bei einer Produktion von 24 Stunden am Tag und einer 75-prozentigen Auslas­ tung der Maschine exklusive War­ tungsarbeiten, Werkzeugwechsel etc. Folgendes errechnet werden kann: 8760 Stunden × 75 Prozent Auslas­ tung = 6570 effektive Produktions­ stunden pro Jahr. 60 × 1,136 zusätzli­ che Takte pro Minute = 68,16 zusätzliche Takte pro Stunde. Fazit: 68,16 zusätzliche Takte pro Std. × 6570 Produktionsstunden = 447 811 zusätzliche Takte pro Jahr (!) Die Maschinenauslastung kann somit deutlich gesteigert werden. Bei 20 Be­ chern und Kosten von 0,01 7 pro Stück ergibt sich folglich ein zusätzli­ cher Umsatz von etwa 90 000 7 im Jahr.

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dernisse der Kunden angepasst. Pro Se­ kunde werden bis zu 125 Messdaten pro Messkanal generiert, die online aufge­ zeichnet und in Echtzeit ausgewertet wer­ den. Anstelle einer wenig aussagekräftigen Pyrometermessung wird die Temperatur an Werkzeug und Folie nun mit einer prä­ zisen Infrarotkamera visualisiert und über­ wacht. Diese nimmt bereits feinste Abwei­ chungen wahr und übermittelt dann sofort eine Fehlermeldung ans System. Die gewonnenen Prozessdaten werden in einer übersichtlichen Grafik dargestellt, die alle wichtigen Komponenten umfasst – die passende Software ist inkludiert. «Durch die Visualisierung der Prozessparameter während des gesamten Ablaufs kann auf mögliche Qualitätsabweichungen sofort richtig reagiert werden», erläutert Schöberl. «Die Überwachung geschieht mithilfe von sogenannten Hüllkurven, die als Qualitäts­ fenster auf die Prozesskurven gelegt wer­ den oder mithilfe von Hotspots der Infra­ rotkamera. Wird das Qualitätsfenster über- oder unterschritten, kann in Echtzeit

eine entsprechende Reaktion erfolgen.» Farbige Referenzgraphen übernehmen eine ähnliche Aufgabe: Sie sorgen für eine anschauliche Darstellung von Ist- und Soll-Kurven im direkten Vergleich. Setzt man die Ergebnisse dieser Analyse dann in den Thermoformprozess um, kann das Anfahren der Maschine erheblich be­ schleunigt werden, was sich positiv auf den Ausschuss und die Stückkosten aus­ wirkt.

Praktisches dreistufiges Fehlermeldesystem Um eine umfassende Kontrolle zu gewähr­ leisten, hat Toolvision bei seiner Messtech­ nik auf ein dreistufiges Fehlermeldesystem gesetzt: Die Software erlaubt es dem An­ wender, über einen selbst gewählten Zeit­ raum einen Schichtreport während der Produktion anzufertigen. Dieser kann auf Wunsch sogar per E-Mail versendet wer­ den. Alternativ lässt sich das System so einstellen, dass die Maschine automatisch

ausgeschaltet wird, wenn Fehler während der Produktion auftreten. Auf diese Weise können mangelhafte Produkte rechtzeitig aussortiert und etwaige Schäden an Werk­ zeugen oder der Maschine schon im Vor­ feld verhindert werden. Ausserdem kön­ nen Serviceintervalle und Reparaturarbeiten besser überblickt und bereits im Voraus kalkuliert werden. Für die Lebens­ mittel- sowie die Pharmabranche, in der die Qualitätssicherung eine wichtige Rolle spielt, eignet sich das Messsystem daher besonders gut. Ein zusätzliches Feature soll künftig eine umfangreiche Trendvisua­ lisierung ermöglichen, damit Kunden auch langfristig ihre Thermoformprozesse über­ wachen und nachhaltig verbessern kön­ nen. Kontakt Toolvision GmbH Adelmannstrasse 17 D-86441 Zusmarshausen Telefon +49 (0)8291 8583330 info@toolvision.de, www.toolvision.de n

RADS (Roboter Applizierte Dicht Schäume), die Lösung zum Dichten. RADS Dichtungen werden direkt auf das Bauteil aufgetragen, ohne zusätzlichen Montageaufwand. Diese präzisen Dichtungen gewährleisten eine hohe Prozesssicherheit und bieten eine wirtschaftliche Alternative zu aufgeklebten Dichtbändern oder Stanzdichtungen. Vorteile, die für RADS sprechen: – kontur- und dimensionsgenaue Bauteileabdichtung – komplexe 3D Geometrie möglich – konstante Qualität – flexible Anpassung des Härtegrades der Dichtung ASTORplast AG, Ihr neuer Lohnfertiger für RADS in der Schweiz. ASTORplast AG

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Innovative Radartechnologie

Materialscanner prüft Windräder auf Defekte

Fotolia/Tim Sieger t

Der Anteil der Windenergie im Strommix steigt weltweit stetig an und mit ihr der Bedarf an effizienten und qualitativ hochwertigen Windkraftanlagen. Herzstück des Windrads sind die Rotorblätter, deren Produktion und Wartung strenge Prüfverfahren erfordern. Mit dem neuartigen Radarscanner des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik IAF werden Defekte in der Materialzusammensetzung der Windradflügel wesentlich genauer als bisher aufgespürt und in Querschnittsansicht visualisiert. Das spart Produktions- und Betriebskosten.

Mit dem neuartigen Radarscanner können Defekte in der Materialzusammensetzung der Windradflügel wesentlich genauer als bisher aufgespürt werden.

Michael Teiwes 1 Für eine klimaverträgliche Stromversor­ gung ohne fossile Brennstoffe ist die Windkraft mittlerweile unverzichtbar. Etwa 50 Gigawatt und damit 12 % des gesam­ ten Stroms werden in Deutschland mittler­ weile über mehr als 28 000 Windkraftan­ lagen erzeugt – Tendenz steigend. Weltweit wird sich die durch Windräder erzeugte Leistung laut Global Wind Energy Council bis 2030 auf 2110 Gigawatt ver­ vierfachen – und dann 20 % der weltwei­ ten Elektrizitätsversorgung ausmachen. Umso wichtiger ist es für diesen Wachs­ tumsmarkt, dass die Windkraftanlagen im­ mer leistungsfähiger, aber auch zuverlässi­ 1 Michael Teiwes, Leitung Öffentlichkeitsarbeit, Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF, Freiburg.

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ger und langlebiger werden. So können zum Beispiel Schwachstellen in der Pro­ duktion der Windradflügel laut Branchen­ experten während der Gesamtbetriebs­ dauer der Anlage ungeplante Mehrkosten von mehreren hunderttausend Euro in Betrieb und Wartung verursachen. Damit Windräder kosteneffizienter und verlässli­ cher betrieben werden können, hat das Fraunhofer IAF einen Materialscanner für die Qualitätskontrolle von Rotorblättern entwickelt. Mit der auf Radar basierenden Technologie können Defekte in der Mate­ rialzusammensetzung der Windradflügel noch detaillierter als bisher aufgespürt werden.

Defekte in Verbundkunststoffen identifizieren Die meist dreiflügeligen Rotoren sind die zentralen Komponenten jeder Windkraft­

anlage: Sie wandeln den Wind über Rota­ tionsenergie in elektrischen Strom um. Ähnlich wie die Tragflächen eines Flug­ zeugs sind sie enormen Belastungen aus­ gesetzt und müssen deshalb sehr wider­ standsfähig konstruiert werden. Moderne Windradblätter bestehen hauptsächlich aus glas- und kohlefaserverstärkten Kunst­ stoffen (GFK / CFK), damit sie auch bei starken Böen die Windenergie elastisch abfedern, ohne zu brechen. Für einen Flü­ gel werden bis zu 100 Glasfasergewe­ be-Bahnen aufeinandergeschichtet, in Form gebracht und meist mit Epoxidharz verklebt. In diesem Produktionsschritt ist die Qualitätskontrolle essenziell: «Die Schwierigkeit besteht darin, die Glasfaser­ bahnen vor der Verklebung glatt aufzu­ schichten, ohne dass sich beispielsweise Ondulationen – also Wellen – und Falten bilden oder es beim Epoxid-Auftragen zu Harznestern oder unausgehärteten Lami­ natstellen kommt», erklärt Dr. Axel Hüls­ mann, Koordinator des Radarprojekts und Gruppenleiter Sensorsysteme beim Fraun­ hofer IAF. Derartige Defekte sowie Delami­ nierungen oder Brüche lassen sich gross­ flächig über Infrarot-Thermographie lokalisieren. «Mit unserem Materialscanner können die Defekte jedoch deutlich präzi­ ser identifiziert werden, da mit der Radar­ technologie zusätzlich eine Tiefenauflö­ sung möglich ist – und das an Stellen, an denen Ultraschallmethoden versagen», so Hülsmann.

Querschnittsprofile mit millimetergenauer Präzision Kern des Materialscanners ist ein Hochfre­ quenzradar, der im sogenannten W-Band zwischen 85 und 100 GHz bei wenigen 6/2017


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Der Materialscanner könnte künftig nicht nur im Produktionsprozess der Rotorflügel, sondern auch in der Wartung zur Klassifi­ zierung von Defekten eingesetzt werden, die beispielsweise durch Vogelschlag ent­ stehen können. «Die regelmässige Prüfung der Rotorblätter ist derzeit überwiegend Handarbeit: Ein Experte klopft die Flügel mit einem Hammer ab und erkennt am Klang, ob an gewissen Stellen Defekte vor­ liegen. Eine automatisierte Lösung, ergänzt durch unsere Radartechnologie könnte die Stillstandzeit der Windkraftanlage erheb­ lich begrenzen und so Kosten einsparen helfen», erläutert Hülsmann. Dies gilt ins­ besondere für Offshore-Windräder, die für manuelle Wartungen bei teilweise widriger See zeitraubend mit dem Schiff angesteu­ ert werden müssen. Alternative Prüftechnologien wie beispiels­ weise Ultraschalllösungen sind in der War­ 6/2017

«Ungefähr» genügt nicht allen

Das Radarmodul basiert auf IndiumGallium-Arsenid-Halbleitertechnik und kann durch seine monolithisch integrierte Bauweise extrem kompakt gefertigt werden.

tung äusserst schwierig einsetzbar. «Da beim Ultraschall jeder Lufteinschluss zwi­ schen Sensor und Prüfobjekt das Signal stark dämpft, muss Wasser oder Gel als Kopplungsmittel eingesetzt werden. Das ist in der Defektkontrolle der Rotorblatt­ produktion mit einigen Nebenwirkungen verbunden, aber grundsätzlich möglich. Wasser oder Gel bei Windradflügeln in ei­ ner Höhe von über 100 Metern einzuset­ zen, ist aber sehr kompliziert. Radar ist hier die optimale Lösung, weil wir berührungs­ frei «Remote Sensing» betreiben können», sagt Hülsmann. Auch in anderen Branchen kann der Ra­ darscanner des Fraunhofer IAF dazu beitra­ gen, innovative Werkstoffprüfungen zu ermöglichen – zum Beispiel in der Flug­ zeugindustrie: Bei neueren Flugzeugen wie dem Boeing 787 Dreamliner oder dem Airbus A350 bestehen insbesondere die Flügel zu einem grossen Teil ebenfalls aus leichten Verbundmaterialien. «In der Flugzeugindustrie wie auch in der Kunst­ stoffindustrie kann eine präzise und schnelle Defektprüfung sowohl im Produk­ tionsprozess als auch in der Wartung Kos­ ten sparen und Schäden durch Materialer­ müdung vorbeugen», bemerkt Hülsmann.

Kontakt Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF Tullastrasse 72 D-79108 Freiburg Telefon +49 (0)761 5159-0 www.iaf.fraunhofer.de

statt

960-266d-09.15

Geringere Wartungskosten

Bild: Fraunhofer IAF

Watt Sendeleistung arbeitet. Mit einer spe­ ziellen Software können Sende- und Emp­ fangssignal verarbeitet und die Messergeb­ nisse visualisiert werden. «Dadurch können wir Querschnittsansichten der Flügel gene­ rieren, mit denen Defekte im Millimeterbe­ reich identifiziert werden können. Damit ist unser Materialscanner erheblich genau­ er als herkömmliche Methoden», bemerkt Hülsmann. Das Radarmodul basiert auf Indium-Gallium-Arsenid-Halbleitertechnik und kann durch seine monolithisch inte­ grierte Bauweise, bei der man verschiede­ ne Komponenten und Funktionen auf nur einem Chip integriert, extrem leicht und kompakt gefertigt werden. Mit einer Abmessung von 42 × 28 × 79 mm hat es die Grösse einer Zigarettenschachtel und wiegt nur 160 Gramm. Es zeichnet sich durch eine geringe Leistungsaufnahme von etwa 5 Watt aus und verfügt über ei­ nen eingebauten Mikrocontroller, der die Messsignale über eine Internet-Schnittstel­ le ausgibt. In Zukunft soll der Frequenzbereich des Moduls auf bis zu 260 GHz ins sogenann­ te H-Band ausgedehnt werden. «Damit könnten wir die Bandbreite des Radarmo­ duls von 15 GHz auf über 60 GHz vervier­ fachen. Ziel ist, die bereits sehr gute Auflösung der Rotorflügel-Querschnitte nochmals zu erhöhen», sagt Hülsmann.

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Auf die Präzision kommt es an: Dank der in den Prozess integrierten Überwachung erreichen Sie eine 100 %-Qualitätskontrolle und eliminieren Ausschuss dort, wo er entsteht. Dies führt zur Steigerung der Anlageneffizienz und damit zur besseren Auslastung der Produktion. Wo auch immer Sie produzieren: Wir bieten Ihnen Komplettlösungen nach Maß und unterstützen Sie weltweit mit unserer umfassenden Servicekompetenz. www.kistler.com

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Neuer Langzeitprüfstand in Betrieb

Kriechenden Kunststoffen auf der Spur Ein von den Wissenschaftlern des Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF völlig neu konzipierter Langzeitprüfstand kann das mechanische Langzeitverhalten von Kunststoffen messen, mo­dellieren und simulieren.

Anke Zeidler-Finsel 1

Modell des neu konzipierten Langzeitprüfstands am Fraunhofer LBF.

Anke Zeidler-Finsel, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF.

Erstmals ist es mit dem neuen Langzeit­ prüfstand auch möglich, die Querdehnung exakt zu ermitteln, was die Materialmodel­

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Bild: Fraunhofer LBF

Kunststoffe können kriechen, wenn kon­ stante mechanische Belastungen lange genug auf sie einwirken. Bei der Bauteil­ auslegung muss dieses Kriechverhalten entsprechend berücksichtigt und bei­ spielsweise durch Simulationen vorherge­ sagt werden. Dazu sind geeignete Materi­ almodelle erforderlich. Entwickler müssen auch die notwendigen Materialparameter in Abhängigkeit von Zeit, Temperatur und Beanspruchungszustand präzise ermitteln. Unterstützung bekommen sie nun von den Wissenschaftlern des Fraunhofer LBF, die einen Langzeitprüfstand völlig neu konzipiert haben. An moderne Hochleistungskunststoffe werden heute höchste Anforderungen hinsichtlich Last- und Temperaturgrenzen gestellt. Nach einer Recherche des Fraun­ hofer LBF zeigte sich, dass am Markt vor­ handene Prüfeinrichtungen diese An­ sprüche häufig nicht mehr abbilden kön­ nen. Auch die Art der Lastaufbringung und Dehnungsmessung lässt bei her­ kömmlichen Langzeitprüfständen viele Fragen offen. Angesichts der im Institut gesammelten Erfahrungen lag es nahe, ein eigenes Prüfstandkonzept umzuset­ zen. Der Bereich Kunststoffe des Fraun­ hofer LBF beschäftigt sich seit mehr als 30 Jahren mit Werkstoffmodellen zur Beschreibung des Kriechverhaltens unter verschiedenen Beanspruchungszustän­ den und Temperaturen. Darüber hinaus verfügt das Institut über eine ausgewie­ sene Expertise im Bau von Prüf- und Messeinrichtungen.

Der neu konzipierte Langzeitprüfstand hebt fast alle bekannten Einschränkungen herkömmlicher Prüfeinrichtungen auf. Bei­ spielsweise hängt die stossfreie Lastauf­ bringung bei vielen Prüfständen sehr stark vom Bediener ab. Der neue Prüfstand des Fraunhofer LBF umgeht diesen menschli­ chen Faktor weitest möglich, indem die Lastaufbringung elektronisch geregelt wird und somit genau definiert erfolgen kann. Die optische berührungslose Dehnungs­ messung erlaubt eine hohe Auflösung. Sie ist notwendig, um an hochsteifen Werk­ stoffen die Werkstoffkennwerte zu ermit­ teln.

Verbesserte Vorhersagegüte von Simulationen

le und damit die Vorhersagegüte von Si­ mulationen erheblich verbessert. Es kön­ nen Prüftemperaturen von Raumtemperatur bis 250 °C abgedeckt werden. Die neu entwickelte Spannmechanik macht die Prüfung von Probekörpern mit unter­ schiedlichen Abmessungen möglich. Der Prüfstand eignet sich nicht nur für hoch­ steife Werkstoffe, sondern gleichermassen für die Kennwertermittlung an Elastome­ ren und Thermoplastischen Elastomeren.

Kontakt Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF Bartningstrasse 47 D-64289 Darmstadt Telefon +49 (0)6151 705-0 info@lbf.fraunhofer.de www.lbf.fraunhofer.de n 6/2017


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RECYCLING

Kunststoffzersetzung

Mit Mehlwürmern gegen Kunststoffabfall Die Verschmutzung der Umwelt durch Kunststoff ist derzeit so hoch wie nie zuvor. Fraunhofer UMSICHT forscht an umweltfreundlichen Prozessen zum Kunststoffabbau und bedient sich dazu kleiner biologischer Helfer: Mehlwurmlarven, die Kunststoff verwerten und als organische Substanzen wieder ausscheiden.

unterschiedliche Bakterien, die das Poly­ styrol zersetzen», erklärt Elma Mehovic. Auf diese Weise können sich Mehlwürmer ohne grossen Aufwand durch Styropor fressen und dabei den Kunststoff gleichzeitig auf natürlichem Wege abbauen.

Aus Plastik wird Fischfutter Im Rahmen ihrer Arbeit versucht Mehovic nun herauszufinden, unter welchen Rahmenbedingungen die Mehlwurmlarven das Polystyrol optimal verwerten. Dabei untersucht die junge Forscherin insbesondere den Einfluss der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit auf das Fressverhalten der Larven. In einem nächsten Schritt soll dann geprüft werden, ob sich die Ergebnisse von Polystyrol auch auf andere Massenkunststoffe übertragen lassen. In einem letzten Schritt wird Elma Mehovic schliesslich die Darmbakterien der Mehlwurmlarven untersuchen und prüfen, inwieweit es möglich ist, diese nach einer Extraktion zu vermehren und in Abbauprozesse in der Industrie, in Mülldeponien oder in Klärwerken einzusetzen. Die Wirkung der Mehlwürmer beschränkt sich übrigens nicht nur auf den biologischen Abbau von Kunststoffen: «Die Larven wandeln das Polystyrol in Biomasse für den eigenen Organismus um. Die Mehlwürmer lassen sich dann im Anschluss beispielsweise als hochwertiges Fischfutter weiterverwenden», so Mehovic.

Bild: Fraunhofer UMSICHT

Ob Plastikflaschen oder -tüten: Viele industriell genutzte Kunststoffe sind in der Umwelt nicht abbaubar und verschmutzen weltweit Landschaften und Gewässer. Aufgrund dieser Entwicklung stellt die Kunststoffzersetzung auf umweltverträgliche Weise derzeit ein relevantes Forschungsthema dar. Beim Kampf gegen Plastikmüll setzen Forscher deshalb neben Mikroorganismen, Pilzen oder isolierten Enzymen vermehrt auch auf Insekten: So konnte kürzlich eine spanische Forscherin zeigen, dass die Larven der Gros­s en Wachsmotte den Kunststoff Polyethylen (PE) in relativ kurzer Zeit zersetzen können – zumindest schneller, als es Bakterien in vergangenen Versuchen schafften. Die Kombination einer mechanischen Zerkleinerung durch die Beisswerkzeuge des Insekts und einer nachfolgenden mikrobiellen Zersetzung im Darm ist offenbar besonders leistungsfähig. Ähnliche Ergebnisse zeigt auch die Forschung der Biologiestudentin Elma Mehovic, die für ihre Abschlussarbeit am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT in Oberhausen den Abbau von Polystyrol durch Mehlwürmer untersucht. Der Kunststoff, der durch die Polymerisation von Styrol gewonnen wird, findet im Rahmen der energetischen Sanierung von Altbauten durch Wärmedämmung, aber auch in der Verpackungsindustrie vielfältigen Einsatz. «Mehlwurmlarven haben auf ihrem Biofilm im Darm

Die Mehlwurmlarven zersetzen das Polystyrol und scheiden es als organische Substanzen wieder aus.

Auch wenn noch zahlreiche Fragen zur ökologischen Gesamtbilanz oder zu einer denkbaren technischen Umsetzung offen sind, scheinen die Insekten einen neuen, vielversprechenden Weg im Umgang mit Kunststoffabfällen aufzuzeigen.

Kontakt Frauhofer UMSICHT Dipl.-Ing. Jürgen Bertling Osterfelder Strasse 3 D-46047 Oberhausen Telefon +49 (0)208 8598-0 info@umsicht.fraunhofer.de www.umsicht.fraunhofer.de

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COMPUTERTOMOGRAFIE

REVERSE ENGINEERING

GEOMETRISCHE VORHALTUNG

WERKZEUG KORREKTUR 6/2017 INDUSTRIELLE MESSTECHNIK

VERZUGSANALYSE

PROZESSOPTIMIERUNG 21

ENGINEERING

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DIE EINHEIT FÜR ERFOLG


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Bilder: IE Plast Zürich

GEBÄUDEPLANUNG

Produktionslinie im Reinraum.

Ausbau der Produktion bei B. Braun Medical AG, Escholzmatt

Planen und bauen in der Königsklasse Wenn das international renommierte Unternehmen der Medizintechnik B. Braun Medical AG baut, liegt die Messlatte für die Planer hoch. Bei der Erweiterung der Produktion am Standort Escholzmatt machte IE Plast das Rennen: mit dem gesamten Spektrum planerischer Kompetenzen aus einer Hand und branchenspezifischem Wissen in Logistik, Automatisierung sowie Reinraum.

Percy Limacher 1 Der B. Braun Konzern zählt zu den ältesten und erfolgreichsten global ausgerichteten Anbietern von hochwertigen Erzeugnissen der Pharma- und Medizintechnik. Die Schweizer Gesellschaft B. Braun Medical AG produziert heute an den Standorten Escholzmatt, Sempach und Crissier, wobei das im Jahr 1973 erstellte Werk in Escholzmatt im Entlebuch als erste Produktionsstätte in der Schweiz aufgebaut Percy Limacher ist Geschäftsführer der IE Plast Zürich p.limacher@ ie-group.com.

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wurde. Im Laufe der Jahre investierte das Unternehmen immer wieder in den Standort Escholzmatt, der heute zu den modernsten Betrieben der Unternehmensgruppe für die Herstellung hoch spezialisierter Kunststoff-Einwegartikel gehört. Die kontinuierliche Erweiterung des Produktportfolios und die geplante Einführung neuer Produkte und Produktsysteme veranlasste B. Braun Medical im Jahr 2014 dazu, in Escholzmatt eine umfangreiche Erweiterung der Produktionskapazitäten in Angriff zu nehmen. Übergeordnetes Ziel war es, die Produktionskapazitäten auf dem bestehenden Areal zu verdoppeln, die Prozesse neu zu organisieren und die be-

stehende Sterilisation durch eine neue leistungsfähigere Anlage zu ersetzen. Zudem benötigte B. Braun Medical mehr Raum für die Entwicklung neuer Technologien.

Die Zukunftsfabrik als Leitmotiv Der Katalog der Anforderungskriterien von B. Braun Medical an den neu zu erstellenden Gebäudeteil entsprach in weiten Teilen der Vision der Zukunftsfabrik. Gefragt war insbesondere ein hohes Mass an Flexibilität, um auf ein verändertes Marktumfeld und neue Technologien jederzeit re6/2017


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agieren zu können. Des Weiteren strebte die Bauherrin den optimalen Automati­sierungsgrad und Energieeffizienz in der Produktion und damit eine deutliche Reduktion der Betriebskosten an. In Zusammenarbeit mit den IE Planern konnten die Vorgaben aus dem Projektteam der B. Braun Medical für eine umweltgerechte und nachhaltige Produktionsstätte in hoher Qualität umgesetzt werden. Hinsichtlich der Corporate Architecture verfügt B. Braun Medical über konzernweite Richtlinien und Designvorgaben. Unter anderem müssen sich die Produktionsbetriebe je nach örtlicher Situation zurückhaltend oder akzentuierend in die Umgebung einfügen und im Erscheinungsbild hohe ästhetische Anforderungen erfüllen.

GEBÄUDEPLANUNG

Höchste Präzision für kleinste Mengen

Von IE Plast alles aus einer Hand Im Rahmen eines stringenten Selektionsprozesses der Projektplanung und -ausführung entschied sich B. Braun Medical, die Erweiterung mit der auf die Planung von Industriebauten spezialisierten IE Plast mit Sitz in Zürich und München zu realisieren. Damit bot die Bauherrin den Planern von IE Plast die Gelegenheit, als Generalplaner ihre umfassenden Kompetenzen in allen Disziplinen des modernen Industriebaus ins Spiel zu bringen. Der wichtigste Punkt, der für IE Plast sprach, war die Branchen­erfahrung: Das Planungsunternehmen hat in zahlreichen Bauprojekten für die kunststoffverarbeitende Industrie im In- und Ausland bewiesen, dass es mit den komplexen Fertigungsprozessen in der Medizintechnik vertraut ist und die branchenspezifischen Voraussetzungen und Anforderungen der industriellen Produktion von Kunststofferzeugnissen unter Reinraumbedingungen kennt. Als Grundlage der Gesamtplanung diente der von B. Braun Medical in Zusammenarbeit mit IE Plast erarbeitete Masterplan für die Arealentwicklung, der nach Abschluss des aktuellen Erweiterungsprojekts eine zweite Ausbauetappe vorsieht. Die Planung folgte wie immer bei IE nach dem Prinzip «von innen nach aussen». Nicht die Gebäudehülle gibt das bauliche Konzept vor, sondern die betrieblichen Abläufe. Im Januar 2014 nahm IE Plast die Gesamtplanung

MINIBLEND V MINIBLEND V - mit hochpräziser Scheibendosierung Ausgezeichnete Mischqualität bei höchster Dosier- und Wiederholgenauigkeit sind die wichtigsten Anforderungen bei der Zudosierung von Additiven direkt auf der Verarbeitungsmaschine. MINIBLEND V erfüllt diese Ansprüche in höchstem Maße und ist ideal für transluzente und opake Teile sowie für die Dosierung von Kleinstmengen.

motan-colortronic ag info@motan-colortronic.ch www.motan-colortronic.com Die ersten installierten Spritzgussanlagen im neuen Reinraum.

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GEBÄUDEPLANUNG

des Erweiterungsprojekts in Angriff. Dabei gingen die Planer nach dem bewährten IE4-Phasen-Modell vor. An dessen Anfang steht die Erstellung einer Machbarkeitsstudie, darauf folgen die Konzeptplanung, die Systemplanung und die Ausführung.

Intralogistische ­Herausforderungen im Griff Beim Erweiterungsbau der B. Braun Medical in Escholzmatt stellten insbesondere die Organisation der Intralogistik und die Einbindung der komplexen haustechnischen Anlagen hohe Anforderungen an die Planer. Der eigentliche Produktionsablauf umfasst die Zufuhr des Rohmaterials und die Versorgung der Spritzgiessmaschinen mit den Polymergranulaten, die Produktion der Kunststoffkomponenten, die Montage der Produkte sowie der Verpackungsprozess mit Primär- und Sekundärverpackung. Im Anschluss erfolgen die Palettierung und die Überführung der zu sterilisierenden Produkte in die Sterilisation.

Reinraum und Haustechnik «state of the art» Bei der Entwicklung des Reinraumkonzepts konnten sich die Planer von IE Plast auf langjährige Erfahrung und umfassendes Fachwissen im Bereich der Reinraumproduktion abstützen. Eine auf die produktionstechnischen und räumlichen Verhältnisse abgestimmte Planung führte zu einem risikobasierten Zonenkonzept (bis ISO 8). Die Zonen sind so festgelegt, dass sich die Primärverpackung im Reinraum befindet – die weitaus unkritischere Sekundärverpackung jedoch ausserhalb. Der Personenfluss verläuft konsequent vom Warenfluss getrennt; kurze Gehdistanzen erhöhen die Produktivität. Das Haustechnikkonzept entwickelten die Planer unter Berücksichtigung der spezifischen Voraussetzungen im Reinraum und den benachbarten Verarbeitungsbereichen. Es umfasst die Versorgung mit Strom, Druckluft, Kälte sowie Lüftung und Klimatisierung. Zum Teil konnten die neuen Anlagen mit bestehenden Systemen verknüpft und vorhandene Kapazitäten effizient genutzt werden. Spezielle Anforderungen an die Planung der Haustechnik stellte die Versorgung der neuen Sterilisa24

Reinraumschleuse für Spritzgiessmaschinen.

tionsanlage dar. Basierend auf dem Spezial-Know-how der Experten von B. Braun Melsungen AG und des Anlagenherstellers wurde diese kritische Installation unter Einbezug der IE-Planer fachgerecht konzipiert und realisiert. Neben der Planung und Realisation des Reinraums übernahm IE Plast als ganzheitlich orientierter Partner auch die Qualifizierung. Diese umfasste den gesamten Reinraumbereich und einzelne Medien sowie die Rohmaterialförderung.

Voll automatisierter ­Gesamtprozess Im neu erstellten Produktionsbereich ist der gesamte Prozess vom Rohmaterialeingang bis hin zum Warenausgang durchgängig und hochautomatisiert. Die Steuerung der Anlagen musste in das bestehende IT-Umfeld eingebunden werden.

Bauen bei laufendem Betrieb Bauen ohne Unterbruch des Betriebs zählt zu den Kernkompetenzen von IE Plast. Die 6/2017


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GEBÄUDEPLANUNG Bruno Peter AG

Fit für die Märkte der Zukunft

sorgfältige Koordination der betrieblichen und baulichen Abläufe und die enge Zusammenarbeit zwischen den Betriebsverantwortlichen und der Bauleitung sorgten dafür, dass die bestehenden Produktionsanlagen keinen Moment stillstanden. Dank Etappierung der Bauausführung und der erstellten Provisorien konnte der Reinraumstatus der bestehenden Produktion jederzeit aufrechterhalten werden. Die Produktionskapazitäten waren während der gesamten Bauzeit gewährleistet.

In den neu geschaffenen Produktionsräumen stellt B. Braun Medical unter anderem Spritzen für Infusionspumpen, die weltweit meistverkauften Mehrweghahnsysteme für Infusionstherapien, Entnahmeports für Infusionsbeutel und weitere hochwertige Kunststoffartikel der Medizintechnik her. Dies nach dem Motto «alles unter einem Dach» – von der Entwicklung inklusive Erstellung von Prototypen über die Produktion bis hin zum technischen Support. Der Bau ist ein klares Bekenntnis der obersten Unternehmensführung zum Produktionsstandort Schweiz. Madeleine Stöckli, CEO der Braun Medical AG: «Wir profitieren hier von gut ausgebildeten Fachkräften mit hoher Flexibilität und Leistungsbereitschaft, gepaart mit der politischen Stabilität des Landes.» Neben den gebündelten Kompetenzen, der Branchenerfahrung und der Flexibilität ihres bewährten Planungspartners schätzen die Auftraggeber vor allem auch die Verbindlichkeit: IE Plast bietet in Funktion des Generalplaners Kosten-, Termin-, Funk­ tions- und Qualitätsversprechen – auch bei komplexen Industriebauprojekten.

Ambitioniertes Timing Mit Einsatzbereitschaft, hoher Flexibilität und dem konzentrierten Einsatz aller im Industriebau erforderlichen Kompetenzen bewies IE Plast, dass Planen und Bauen in der Königsdisziplin der sauberen Produktion im Reinraum auch unter extremem Zeitdruck möglich ist. Der Startschuss für die Projektierung fiel Mitte August 2014. Bereits Ende Januar 2015 war die Konzeptplanung so weit gediehen, dass die Baueingabe eingereicht werden konnte. In der ersten Märzwoche fuhren die Bagger auf 6/2017

masterbatch.ch

und begannen mit dem Aushub. Das partnerschaftliche Zusammenwirken von Bauherrin und Generalplaner ermöglichte die Realisation des Erweiterungsbaus in der rekordverdächtigen Zeit von knapp 18 Monaten. Am 8. August 2016 waren die neuen Anlagen betriebsbereit und am 16. September wurde der Neubau im Rahmen einer feierlichen Zeremonie unter Anwesenheit der Besitzerfamilie eingeweiht.

Kontakt Schweiz Tel +41 32 352 04 24

Farbkonzentrate & Compounds für Kunststoffe Kontakt B. Braun Medical AG Hauptstrasse 39 CH-6182 Escholzmatt Telefon +41 (0)58 258 50 50 info.bbmch@bbraun.com www.bbraun.ch

Zertifizierung als fester Bestandteil unseres hohen Qualitätsstandards n

ISO 9001 | ISO 13485 ISO 14001 | ISO 22000 25 ISO 50001 | OHSAS 18001


VERBAND

Tagung eco-bau am 5. Mai 2017 in Zürich

Kunststoff im Bau in all seinen Facetten 41 Teilnehmer folgten der Einladung der IG Bau von Swiss Plastics und dem PVC Verband Schweiz (PVCH), mehr über eco-bau, deren Methodik und vor allem über den Standpunkt des SIA (Verband der Schweizerischen Ingenieure und Architekten) zu erfahren. Genau zu diesem Zweck wurde der Präsident des SIA, Stefan Cadosch, zur Veranstaltung eingeladen.

Bilder: Swiss Plastics

Kurt Röschli 1

Marianne Staehler, eco-bau, und Stefan Cadosch, SIA, sind sich einig.

Mag. Adolf Seidl, Wien, Präsident vom PVCH, eröffnete die Tagung und unterstrich in seiner Ansprache die Wichtigkeit des Werkstoffs Kunststoff. Kurt Röschli stellte kurz das Programm vor und zeigte auf, wie Kunststoff nach und nach in vielen Applikationen im Bau Einzug gehalten hat und zum state of the art geworden ist. Dies nicht zuletzt auch dank der guten und kooperativen Zusammenarbeit mit dem eco-devis und später dem eco-bau. 1 Kurt Röschli, Geschäftsführer Technik, Swiss Plastics, und CEO PVCH.

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Marianne Stähler, eco-bau, stellte den Verein, dessen Aktivitäten und Zielsetzungen vor. Anhand von verschiedenen Pressemitteilungen wies sie auf das Bedürfnis nach gesundem und ökologischem Bauen und auf die Forderung des Bundesrats nach nachhaltigen Bauprodukten hin. Anhand ihrer Präsentation wurde klar, dass Regulatorien auch bei Baumaterialien ein absolutes Muss sind. Christian Pestalozzi, eco-bau, ging in seiner Präsentation näher auf die verschiedenen Merkblätter des Eco-Devis und der Eco-Produkteliste ein. Anhand einiger konkreter Produkte im Bereich Fussböden erklärte er die Methodik von eco-bau und deren Bewertung im Gesamtsystem. Energiebilanzen von unterschiedlichen Materialien verdeutlichten die Einteilung in eco 1 und eco 2. Es zeigte sich, dass bei der Klassifizierung dem Thema Recycling eine wichtige Rolle zukommt. Am Beispiel Fensterrahmen verstanden die Zuhörer, dass die Summe der unterschiedlichen Energien bei der Herstellung von Kunststofffenstern zur definitiven Einteilung in die Klasse 2 führt. «Was können Sie unternehmen, um sich als Produktehersteller zu positionieren?» lautete eine konkrete Frage von Seiten des eco-bau selbst. Eine Antwort ergab sich durch die Aktivitäten und das Angebot von eco-bau. Stefan Cadosch, der Präsident vom Verband SIA, zeigte in seinem Referat eine ganz andere, junge Facette des Kunststoffs. «Auf Plastik klopfen hilft nicht!», zitierte er zum Einstieg Karl Heinz Karius, einen deutschen Autor. Beim Thema «Ästhetik, die vergessene Komponente der Nachhaltigkeit» hakte er ein und erklärte in eindrücklicher Art und Weise, was die Ingenieure und Planer darunter verstehen und wie diese Prioritäten setzen. Beim Thema «das Auge gestaltet mit» forderte er die Zuhörer auf, ein Bild zu beurteilen. Interessant war, dass die

41 Teilnehmer waren dabei.

Das Kernteam vom PVCH.

Wahrnehmung der Teilnehmer völlig unterschiedlich ausfiel. Das war auch die Quintessenz der Behauptung, dass unsere Wünsche durch unsere Beobachtungen und Wahrnehmungen mitbeeinflusst sind. Damit war klar, dass die Nachhaltigkeit auch eine gestalterische Komponente aufweisen muss. Am Beispiel des Eiffelturms erklärte er die Nachhaltigkeit von Bauprojekten, die ursprünglich nicht für eine lange ’Lebensdauer’ geplant waren. Er zeigte auch die Chancen von Kunststoff in der freien Gestaltung auf. Die drei Knackpunk6/2017


VERBAND

te beim Bauen mit Kunststoff stimmten die Zuhörer zwar nachdenklich, brachten aber auch die Vorzüge dieses Materials zum Ausdruck. Woher das Billigimage des Kunstsoffs kommt, erklärte er ebenso wie er auch auf die Haptik und die sinnliche Wahrnehmung der eingestzten Materialien aufmerksam machte. Vier Begriffe lassen Kunststoff in einem positiven Licht erscheinen: Flexibiltät, geringes Gewicht, Gestaltungsmöglichkeiten und Disruptivität. Was unter ’Disruptivität’ zu verstehen ist, veranschaulichte Cadosch anhand eines Bildes und Zitates: Aus dem Blickwinkel von 1879 betrachtet, hätte ohne disruptive Technologien New York im Jahre 1910 wegen der Pferdegespanne unter einem Meter Pferdemist versinken müssen. In einem Bild aus dem Jahre 1913 waren ausschliesslich Autos zu sehen. Übertragen auf heute eine klare Chance der Disruptivität für die Kunststoffe. Anhand von konkreten Beispielen erklärte er, wo man sich vermehrt Kunststoffe im Bau vorstellen könnte. Des Weiteren verdeutlichte Cadosch auch die Rolle des Schiedsrichters von eco-bau im Spiel der Spiele. Anhand einer Folie erklärte er die Aufga-

Auch Österreich ist beeindruckt vom ecobau Schweiz.

ben der einzelnen Player sowie die Schnittstellen. Er schloss mit einem Zitat von Antoine de Saint-Exupéry: «Man kann nicht in die Zukunft schauen, aber man kann den Grundstein für etwas Zukünftiges legen – denn Zukunft kann man bauen.» 6/2017

Christian Pestalozzi überraschte mit verschiedenen «Energien» …

Es folgte das Referat von Alfred Fässler, Feag Flooring, der aus der Sicht der Industrie sprach und darlegte, was zum Produkt am richtigen Ort gehört. Auch auf die speziellen Beanspruchungen am Beispiel «Bodenbeläge» ging er ein und wies auf die Vielzahl der verschiedenen Vorschriften beim SIA, bfu, der Suva und des IHS hin, um nur einige zu nennen. Auch die europäische Klassifizierung der Einsatzbereiche von Bodenbelägen nach EN 685 kam zur Sprache. Danach gings konkret in die Annalen eines technischen Merkblattes, das sehr schnell aufzeigte, wie technisch und anspruchsvoll eine Vorgabe einer Regulierung sein kann. Mit Erstaunen nahmen die Teilnehmenden zur Kenntnis, dass der Werkstoff PVC schon weit über 100 Jahre alt ist und sie lernten einmal mehr die PVC-Herstellung kennen. Zudem war die Einstufung bei eco-bau ein Thema und schliesslich beantwortete Cadosch auch die Kernfrage, was ein Hersteller tun muss, um ein Produkt bei eco-bau anmelden zu können: Er muss die Berechnung der grauen Energie vorweisen, die Sicherheitsdatenblätter aller Komponenten offenlegen sowie den Nachweis von nicht umweltrelevanten Bestandteilen erbringen. Den Abschluss der Vortragsreihe bildete das Referat von Marcel Gmür, der die konkrete Umsetzung der Nachhaltigkeit bei forbo aufzeigte. Anhand einiger internationaler Qualitätslabels zeigte er aber auch die Hindernisse auf, mit denen sich ein

lokaler Anbieter im internationalen Umfeld auseinandersetzen muss. Ein Unternehmen wie forbo, das europäisch ausgerichtet ist, kann all diesen Forderungen ein­facher begegnen, weil es die entsprechenden Ressourcen und technischen Kapazitäten besitzt. Kurt Röschli fasste abschliessend die Wünsche nach einem Folgeseminar zusammen. Es zeigte sich, dass dem Thema eco-bau grosses Gewicht zugemessen wird. Deshalb wird der nächste Anlass dieses Thema sicher vertiefen. Claude Fischer, ehemals Georg Fischer, strich am Schluss der Tagung die Wichtigkeit der Zusammenarbeit in der Branche heraus, auch bei Themen wie den Regulatorien, und hob den Stellenwert von Kunststoffen hervor. Abschliessend stellte er allen Teilnehmern die neue Struktur von Swiss Plastics vor und präsentierte anhand eines farbigen Roll-ups das neue Infonet. Ein Stehlunch rundete das Meeting harmonisch ab.

Kontakt Swiss Plastics Kurt Röschli Schachenallee 29C CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 834 00 67 k.roeschli@swiss-plastics.ch www.swiss-plastics.ch

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CLUSTER

Innovation et technologie

Promoteur de la recherche appliquée Le Swiss Plastics Cluster s’est fixé comme tâche principale de promouvoir de manière ciblée les activités liées au domaine de la recherche et du développement. Ceci est, entre autres, mis en œuvre par le biais de projets communs dès la phase précompétitive, permettant ainsi également aux plus petites entreprises d’atteindre le niveau de technologie souhaité.

Le Swiss Plastics Cluster (SPC) comporte trois groupes de travail dédiés aux domaines prioritaires que sont la formation, la technologie & innovation et les micro- et nanotechnologies. Ces groupes initient et conduisent les projets dans leurs domaines respectifs, assurant ainsi la poursuite des activités stratégiques du cluster.

Trois missions Le groupe de travail «Innovation & Technologie» (GT T&I), dirigé par Enno de Lange (Johnson Electric International SA ) a trois missions prioritaires : –– développer des activités de recherche & développement de type collaboratives (à un niveau pré-concurrentiel) afin d’amener chaque membre au ­niveau technologique qu’il souhaite, –– favoriser les projets concurrentiels par une mise en réseau des acteurs ­publics-privés, –– favoriser la veille technologique en offrant aux membres du SPC un accès privilégié à des bases de connaissances et organiser des workshops. Les entreprises ignorent bien souvent qu’elles partagent les mêmes préoccupations que leurs concurrentes, c’est au GT T&I qu’il incombe de déterminer les thèmes susceptibles d’initier des travaux de recherche afin de permettre aux partenaires  Philippe Morel, rédacteur indépendant, Fribourg.

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image: SPC

Philippe Morel 1

Les membres du GT «Innovation & Technologie» avec, de g. à d.: Rudy Koopmans, Enno de Lange, Roland Bochud, Christian Gilliéron et Bruno Neuhaus. David Parison (absent lors de la prise de photo).

industriels du SPC de travailler de concert avec les partenaires académiques sur des problématiques communes à une application, une méthode, une matière première etc., afin d’assurer une mise à jour de leurs compétences technologiques. Sur la forme, il s’agit de projets relativement proches de ceux soutenus par la CTI. La grande différence est qu’ils se concentrent sur les domaines pré-concurrentiels: la palette de technologies concernées est ainsi plus large et les problèmes de confidentialité et de propriété intellectuelle bien plus faibles, facilitant ainsi le recrutement de partenaires puisqu’il faut un minimum de trois entreprises pour démarrer un projet. Ces projets sont financés dans le cadre de la Nouvelle Politique Régionale, qui faisait suite à l’Arrêté Bonny. Au début, c’était ainsi le Pôle scientifique et technologique du Canton de Fribourg (PST-FR) qui attribuait les financements aux projets issus des grands clusters thématiques du canton. Aujourd’hui, ils sont ouverts à tout consortium d’entreprises, accentuant la concurrence.

Aider les entreprises Une autre facette des activités du GT T&I est l’aide aux entreprises qui se lancent

dans des projets concurrentiels de type CTI ou des partenariats directs avec, par exemple, le Plastic Innovation Competence Center (PICC). Au-delà de la mise en relation de partenaires potentiels, il s’agit également de les aider, par le biais de workshops ou de conférences, à monter correctement un projet, faire la demande de financement et gérer l’aspect administratif du projet. Enfin, afin d’aider les membres du cluster à maintenir leur niveau de compétences, le GT T&I s’occupe également de veille technologique. Il a ainsi mis sur pied un partenariat avec l’organisation neuchâteloise Centredoc. Cela permet d’offrir aux membres du SPC l’accès à une plateforme d’information relative aux derniers brevets sur les thèmes d’intérêt en plasturgie. La plateforme, accessible depuis début juin sur le site web du cluster (swissplastics-cluster.ch), sera mise à jour six fois par année et sera présentée lors de l’assemblée générale du Swiss Plastics Cluster. La force d’un réseau se mesurant au nombre de partenaires actifs et de leurs connexions, GT T&I invite tous les acteurs de la plasturgie à se lancer dans de nouveaux projets, pour dynamiser tant leur entreprise que le SPC! 6/2017


CLUSTER

Les projets de recherche appliquée Le Swiss Plastics Cluster est soutenu par la Nouvelle politique régionale du canton du Fribourg dans la réalisation de projets collaboratifs de recherche appliquée. Voici la liste de ces projets regroupant entreprises et partenaires académiques membres du SPC P4P2-2 Vers les processus industriels de la plasturgie 4.0: recherche de gains de productivité par le diagnostic des lignes de production plastique et par l’amélioration process: HES-SO//Fribourg HEIA-FR institut SESI, Johnson Electric Switzerland, Plastechnik, Schoeller Allibert Swiss, DuPont International Operations, GF Machining Solutions, Redel, Plaspaq ASSCO Etude d’application du surmoulage d’éléments sensibles pour la réalisation d’assemblages intégratifs: HES-SO//Fribourg HEIA-FR iRAP, Johnson Electric International, JESA, Phonak Communications, Contrinex, Adatis, E.M.S Electro Medical Systems, Plaspaq, Grand Perret (Group Faiveley), Nestlé STC et Dentsply Maillefer; Sponsor: DuPont PolyLife Longévité de composants industriels à base de polymères sous contraintes extérieures: HES-SO//Fribourg HEIA-FR ChemTech, Johnson Electric International, JESA, Wago Contact et Geberit Fabrication Process4Plastics (P4P-1) HES-SO//Fribourg HEIA-FR iRAP, Contrinex, DuPont International Operations, GF Machining Solutions, Johnson Electric Switzerland, Kistler Instrumente, Plastechnik Tight Overmolding Etude d’application du surmoulage direct d’inserts par procédé d’injection visant à atteindre un haut niveau d’étanchéité: HESSO//Fribourg HEIA-FR iRap, Johnson Electric International, JESA, Mecaplast, Contrinex, Fischer Connectors, LEMO, Sonceboz, Du Pont de Nemours et Biesterfeld 6/2017

PolyAge Prédiction de la durée de vie de polymères utilisés dans des applications industrielles par caractérisation physicochimique de leur dégradation et simulation de leur vieillissement: HEIA-FR Institut ChemTech, Wago Contact, JESA, Johnson Electric International, Geberit Fabrication, PST-FR SigmaPlast Etude d’application des polymères hybrides, fortement conducteurs et injectables: HEIA-FR, institut iRAP, Wago Contact, Phonak Communications, Meggitt, Fisher Connectors, Sonceboz, Dolder / RTP, Plaspaq, ASULAB, Swatch Group UsagE Analyse de l’usure des engrenages plastiques: HEIA-FR, Johnson Electric, KBS Spritztechnik, ASS, Minimotor, Sonceboz PolyHT Polymères low cost pour hautes températures et fatigue: HEIA-FR Institut TIN – iRAP, Johnson Electric, Plaspaq, Jesa, Sonceboz, ETA ResuPlast Résistance à l’usure des pièces plastiques: HEIA-FR Institut TIN - iRAP, Johnson Electric, Minimotor, Tedec, KBS-Spritztechnik CH, Liebherr Machines Bulle

Enno de Lange Enno de Lange, responsable du GT «Innovation & Technologie», travaille en tant que responsable de la recherche appliquée auprès de Johnson Electric International SA, à Morat, une mission qui l’amène à collaborer régulièrement avec les hautes écoles, les universités et le domaine des EPF. Après l’obtention d’un doctorat à l’Epfl dans le domaine du génie électrique, Enno de Lange s’est lancé dans une carrière académique portant sur les mathématiques appliquées et la simulation numérique avant de rejoindre l’industrie. Il a repris les rennes du GT «Innovation & Technologie» début 2017. Il est également membres des comités du SPC et d’Innosquare.

MagPlast Etude de l’application des matériaux polymères chargés, magnétiques et injectables: HEIA-FR Institut TIN - iRAP, Johnson Electric, Digi Sens, Minimotor, Geberit Fabrications, Jesa, Plaspaq InnoProd Benchmarking de la productivité: Johnson Electric International, Wago Contact, KBS-Spritztechnik CH, Mecaplast, Jesa, Cebo Injection, Fri Up, Platinn, HEIA-FR Institut SeSi BioPlast Matériaux biodégradables pour l’emballage: HEIA-FR Institut TIN - iRAP, Cafag, Plaspaq, Dentsply Maillefer, UNI-FR Département de chimie, ISPA Alençon Camate Canaux chauds pour matériaux thermosensibles: HEIA-FR Institut TIN - iRAP, SAIA-Burgess Murten, Wago Contact, Mecaplast, André Gueissaz, Hasco Suisse, Jesa Lotus 2 Moules auto-nettoyants: HEIA-FR Institut TIN - iRAP, Geberit Fabrications, Saia Burgess Murten, Maillefer, Redel, KBS-Spritztechnik Lotus 1 Moules auto-nettoyants: HEIA-FR Institut TIN – iRAP, Institut Adolphe Merkle, Wago Contact, SAIA-Burgess Murten, Mecaplast Smart rheo Rhéomètre capillaire: HEIA-FR Institut TIN – iRAP, Wago Contact, Mecaplast ALPlastics Proplast (IT), Clusterland Oberösterreich GmbH, Kunststoff-Cluster (AT), Plastipolis (FR), Chemie-Cluster Bayern GmbH (DE), CARMA (FR), Swiss Plastics Cluster (CH), Regione Piemonte (IT) Contact Swiss Plastics Cluster Eliane Schmid Dionne, Cluster Manager Passage du Cardinal 11, CH-1700 Fribourg Téléphone +41 (0)26 429 67 72 eliane.schmiddionne@hefr.ch www.swissplastics-cluster.ch n 29


FORSCHUNG & ENTWICKLUNG

KUNSTSTOFF XTRA

Flache Objekte dreidimensional entfalten

Die vierte Dimension in der Fertigungstechnik

Bilder: ETH Zürich / Tian Chen

Wissenschaftler sprechen von 4D-Druck. Sie meinen damit die einfache Herstellung von Objekten, die sich zeitabhängig verändern können. Forschende der ETH Zürich haben diesen Ansatz nun einen entscheidenden Schritt weitergebracht: Ein von ihnen entwickeltes Konstruktionsprinzip erlaubt tragfähige und vorhersagbare Strukturen.

Dieses Objekt wird flach gedruckt (links) und kann später in zwei weitere stabile und tragfähige Formen gebracht werden (Mitte und rechts).

3D-Drucker sind zum Standard vieler Forschungslabors geworden. Derweil wagt eine noch kleine Zahl von Forschenden weltweit den nächsten Schritt: Sie erweitert die Technik um eine weitere Dimension – jene der Zeit. Zu diesen Wissenschaftlern gehört auch Kristina Shea, Leiterin des Labors für Produktentwicklung und rechnerbasierte Methoden an der ETH Zürich. Beim sogenannten 4D-Druck werden bewegliche und veränderbare Objekte hergestellt, wie etwa flache Bausätze, die sich zu einem späteren Zeitpunkt zu dreidimensionalen Objekten entfalten lassen, oder sogar Objekte, die ihre Form in Abhängigkeit von äusseren Einflüssen ändern können. ETH-Professorin Shea und ihre Gruppe haben diesen Ansatz nun um einen entscheidenden Schritt weitergebracht. Sie schufen ein Konstruktionsprinzip, dank dem sich die Formänderungen genau kontrollieren lassen. «Unsere flach hergestellten Strukturen verändern ihre Konfigurati30

on nicht irgendwie, sondern genau wie von uns vorgesehen», sagt Tian Chen, Doktorand in Sheas Gruppe. Ausserdem können die Strukturen mit Gewicht be­ lastet werden. Solche tragfähigen 4D-­ Druck-Objekte konnte vor den ETH-Wissenschaftlern noch niemand herstellen.

Element mit zwei Zuständen Kern des Konstruktionsprinzips ist ein von ihnen entwickeltes Hubelement, das einen von zwei möglichen Zuständen einnehmen kann: es ist entweder eingezogen oder ausgefahren. Die Forschenden kombinierten solche Elemente zu komplexeren Strukturen. Weil die Einzelelemente nur die beiden definierten Zustände einnehmen, können die Forschenden die stabilen dreidimensionalen Formen der Gesamtstruktur voraussagen. Möglich sind auch Strukturen, die mehrere stabile Formen einnehmen können. Und weil die Forschenden auch eine Simulationssoftware entwickelten,

können sie Formen und Kraft, die für Form­ änderungen aufgewendet werden müssen, genau voraussagen. Dies dient ihnen beim Entwurf von Objekten. Die Wissenschaftler druckten ihre Strukturen mit einem professionellen Multimaterial-3D-Drucker, mit dem sich Objekte aus bis zu vierzig verschiedenen Materialien drucken lassen. Die Objekte der ETH-Wissenschaftler bestehen aus zwei davon: einem starren Polymer, das in den Strukturen den Hauptteil ausmacht, sowie einem elastischen Polymer für die Stellen, die beweglich sein müssen. All dies drucken die Forschenden in einem Schritt.

Effizient und schnell «Der 4D-Druck hat mehrere Vorteile», sagt ETH-Professorin Shea. «Eine flache Ausgangsform mit starren und beweglichen Abschnitten in einem Schritt zu drucken, ist äusserst effizient. Viel komplexer und zeitaufwändiger wäre es hingegen, solche 6/2017


KUNSTSTOFF XTRA

FORSCHUNG & ENTWICKLUNG

Objekte dreidimensional herzustellen oder sie aus mehreren losen Komponenten zusammenzubauen.» Ausserdem können die flachen Strukturen platzsparend transportiert und erst an ihrem Bestimmungsort entfaltet werden. Ähnliche Ansätze werden schon seit einiger Zeit in der Raumfahrt verfolgt, beispielsweise, um Werkzeuge in einem komprimierten Zustand platzsparend ins All zu transportieren. Die Raumfahrt ist daher eine von möglichen Anwendungsgebieten für den 4D-Druck. Die Wissenschaftler denken aber auch an die einfache Konstruktion von Strukturen für die Gebäudetechnik, etwa Ventilationssysteme oder Systeme zum Öffnen und Schliessen von Klappen, oder medizinische Anwendungen wie beispielsweise Stents (implantierbare Stützen für Körpergefässe). Derzeit entfalten die Wissenschaftler die Strukturen noch von Hand. Die Forschen-

rung (mit Druckluft) oder quellende Materialien zu verwenden, welche ihre Form je nach Feuchte verändern.

die Formteilqualität Formteilqualität die

Energiekosten Energiekosten

Tetraeder

den sind aber daran, für ihre Elemente Antriebe zu entwickeln, welche die Strukturen temperaturabhängig ausfahren. Ebenfalls möglich wäre es laut den Wissenschaftlern, eine pneumatische Steue-

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Literaturhinweis Chen T, Mueller J, Shea K: Integrated Design and Simulation of Tunable, Multi-State Structures Fabricated Monolithically with Multi-Material 3D Printing. Scientific Reports 2017, 7: 45671, doi: 10.1038/ srep45671 [http://dx.doi.org/0.1038/ srep45671]

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KUNSTSTOFF XTRA

WIRTSCHAFT

Cloud-Umsätze verdoppeln sich bis 2020

Nachzügler lösen neuen Cloud-Boom aus Die Cloud hat sich weltweit als Infrastruktur für das digitale Zeitalter etabliert. In Unternehmen fliesst inzwischen etwa ein Sechstel der gesamten IT-Ausgaben von rund 1,1 Billionen US-Dollar in entsprechende Hardware, Software und Services. Und das Wachstum setzt sich fort.

Einer Prognose der internationalen Ma­ nagementberatung Bain & Company zu­ folge werden sich die weltweiten Cloud-­ Umsätze bis 2020 auf 390 Milliarden US-­Dollar verdoppeln. Damit würde die Cloud in den kommenden Jahren rund 60 Prozent des gesamten Wachstums im glo­ balen IT-Sektor auf sich vereinen. Von dem anhaltenden Boom, so zeigt die neue Bain-Studie «The Changing Faces of the Cloud», profitieren in erster Linie Public-­ Cloud-Lösungen (Grafik).

Auch im Mittelstand schlägt die Stunde der Cloud

Quelle: Studie «The Changing Faces of the Cloud», 2017, Bain & Company

Die entscheidenden Wachstumsimpulse kommen nicht länger von digitalen Vorrei­ terunternehmen und Start-ups, die schon frühzeitig auf Cloud Computing gesetzt haben. Vielmehr schlägt nun die Stunde

der «Nachzügler»: Unternehmen, die bis­ lang die Transformation ihrer IT scheuten, sei es aus Sicherheitsgründen, sei es aus Angst vor Kontrollverlust oder vor unüber­ schaubaren Kosten. Laut Bain-Studie ent­ wickelt sich diese mit 43 Prozent zahlen­ mässig grösste Kundengruppe in Zukunft auch zur umsatzstärksten.­ Gerade im Mittelstand in Deutschland und der Schweiz sieht Bain-Partner und IT-Ex­ perte Christopher Schorling noch erhebli­ ches Potenzial: «Die Digitalisierung und der rasante technische Fortschritt haben zu einem Umdenken geführt. Jetzt schlägt auch hier die Stunde der Cloud.» Der Bain-Studie zufolge betreiben die Nachzügler im Durchschnitt erst 16 Pro­ zent ihrer IT-Anwendungen in der Cloud. Diese sind in der Regel nicht systemkri­ tisch. Ganz anders die Situation bei den digitalen Vorreitern, die immerhin 11 Pro­

Weltweite Umsätze im Cloud-Markt (in Milliarden US-Dollar).

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zent aller Unternehmen ausmachen. Hier liegt der Cloud-Anteil bei 69 Prozent und damit nahe am Maximum.

Ausleseprozess im Cloud-Markt Nicht alle IT-Anbieter sind auf die neue Ära vorbereitet. Das wird Konsequenzen ha­ ben. «Im Cloud-Markt wird es zu einem Ausleseprozess kommen», ist sich Schor­ ling sicher. Mit drei Strategien gelingt es IT-Unternehmen, Wettbewerbsvorteile zu erzielen: 1. Richtige Marktabgrenzung: Die Grenzen zwischen Infrastruktur- und Plattform­ diensten sowie Software-as-a-Service verschwimmen. Jeder IT-Anbieter muss genau festlegen, mit welchen Diensten er welche Marktsegmente adressiert. 2. Richtige Kundenauswahl: Kunden, de­ ren Bedarf am besten zum eigenen Leistungsspektrum passt, müssen ge­ zielt angesprochen werden. 3. Richtiger Marktangang: Die eigenen Produkte und Prozesse sind kritisch zu hinterfragen und gegebenenfalls anzu­ passen. Längst sind noch nicht alle Pro­ zesse so einfach, flexibel und skalierbar wie technisch möglich. «Im ersten Cloud-Boom hatten oft US-An­ bieter die Nase vorn», stellt Schorling fest. «Das ändert sich jetzt, denn der Mittelstand in Deutschland und der Schweiz schätzt Angebote heimischer Unternehmen mit Rechenzentren im Inland. Diese Chance müssen hiesige IT-Anbieter ergreifen.» Kontakt Bain & Company Switzerland, Inc. Sihlporte 3 CH-8001 Zürich Telefon +41 (0)44 668 8000 www.bain.de

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Ohne Additive keine Kunststoffe

Herausgeber Ralph-Dieter Maier, Michael Schiller: Prüfmethoden und Anwendungen, 4. vollständig neu bearbeitete Auflage. Carl Hanser Verlag München, 2016. ISBN 978-3446-22352-3; mit E-Book Additive schützen Kunststoffe vor Abbau durch Verarbeitungsprozesse, erleichtern ihre Verarbeitbarkeit, stabilisieren sie gegen thermischen oder UV-induzierten Abbau während des Gebrauchs und erweitern

das Eigenschaftsspektrum durch die Modifikation von Materialeigenschaften. Das Handbuch Kunststoff Additive ist eine Kombination von wissenschaftlicher Tiefe, Aktualität und Anwendungsbezug. Schwerpunktmässig werden Additive für Polyolefine, PVC und technische Kunststoffe behandelt. Es finden sich jedoch auch ausführliche Informationen zur Stabilisierung von Elastomeren, Kautschuken, Hochleistungsthermoplasten und Duroplasten. Diese lang vermisste vierte, deutsche Auflage des historisch erfolgreichen Klassikers ist vollständig neu bearbeitet und liefert neueste Informationen zu allen technischen Entwicklungen. Das Buch ist eine unentbehrliche Grundlage für alle, die an der Entwicklung neuer Kunststoffe, der Verarbeitung von Kunststoffen, Blends und Composites, in der Produktentwicklung und vielen anderen Bereichen arbeiten. www.hanser.de

Wittmann Gruppe steigert Umsatz erneut Mit einem Umsatzzuwachs von 5 Prozent gegenüber 2015 setzt Wittmann ihren seit 2009 ungebrochenen Wachstumskurs weiter fort. Das Unternehmen erwirtschaftete 2016 einen Umsatz von 377 Mio. Euro und hat damit ihr Ziel für das vergangene Jahr voll erreicht. Die Steigerung von 5 % gegenüber 2015 ist laut Michael Wittmann, Geschäftsführer der Wittmann Kunststoffgeräte GmbH, nach dem Wachstumsrekord von 19 % in 2015 mehr als zufriedenstellend: «Ein Wachstum in der Grös­sen­ord­ nung von fast 20 % ist natürlich eine Ausnahme und nicht jedes Jahr möglich. Wir sind stolz darauf, dass wir auf dieses beeindruckende Wachstum in 2016 noch einmal 5 % drauf setzen konnten.» Auch der Mitarbeiterstand der Gruppe hat weiter zugenommen und beläuft sich weltweit aktuell auf 2165 Personen. Mit einem aus­ sergewöhnlich guten Auftrags­ eingang in der zweiten Hälfte

des Jahres 2016 und Anfang 2017 sind die Auftragsbücher bereits bis in den Herbst dieses Jahres hinaus gefüllt. Als Folge des kontinuierlichen Wachstums des Unternehmens wurden auch im vorigen Jahr Investitionen in den Maschinenpark und die Infrastruktur getätigt. Für dieses Jahr ist eine Erweiterung der Produktion in Kottingbrunn um eine Fläche von fast 2200 m² geplant. Aktuell läuft auch die Erweiterung der Produktionsfläche für Roboter in Wien. Die Kapazität in den vier Robot-Produktions­ standorten von Wittmann wird dann 4800 Stück pro Jahr betragen. Zum laufenden Jahr sagt Michael Wittmann: «2017 ist für uns sehr gut angelaufen und wir werden in diesem Jahr mit ziemlicher Sicherheit die 400 Mio. Euro Umsatzmarke überspringen.»

www.wittmann-group.com

LEHRGÄNGE MASCHINENBAU Dipl. Techniker/-in HF Maschinenbau Dipl. Techniker/-in HF Kunststofftechnik

LEHRGANGSSTART APRIL UND OKTOBER www.ibz.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Engel legt weltweit zu von der hohen Dynamik in Südostasien», berichtete Vertriebsgeschäftsführer Dr. Christoph Steger an der Chinaplas 2017 in Guangzhou. Gleichzeitig sei das Wachstum in Europa ungebremst und die Nachfrage in Nordamerika weiter steigend. Für das laufende Geschäftsjahr rechnet das Management mit weiteren Zuwächsen, wenngleich die Wachstumskurve etwas flacher als in den Vorjahren verlaufen werde. Weltweit liefert Engel sowohl einzelne Spritzgiessmaschinen als auch integrierte Turn-key-­ Lösungen, deren Anteil im Auftragseingang weltweit weiter zunimmt. «Kundenspezifische Lösungen sind aktuell der stärkste Wachstumstreiber»,

Wittmann Battenfeld investiert in Kottingbrunn Die Wittmann Gruppe plant eine Erweiterung der Kapazitäten bei Wittmann Battenfeld in Kottingbrunn. Mit einem Investitionsvolumen von ca. 15 Mio. Euro werden sowohl die Produktion als auch der Admin-Bereich ausgebaut bzw. erneuert. Der Grund ist das Wachstums der vergangenen Jahre über alle Produktbereiche der PowerSerie Maschinen und der sehr positiven Auftragsentwicklung in 2017. Konkret ist eine Erweiterung der Montagefläche um 2200 m² vorgesehen. Diese Fläche beinhaltet den Aufbau der Linienmontage für mittelgrosse und grosse Maschinen von 180 bis 400 t Schliesskraft und ergänzt die bereits seit 2015 in Betrieb befindliche Linienmontage der Kleinmaschinen. Des 34

Weiteren wird die Montagekapazität für die Grossmaschinen ausgeweitet. Auch die Bürofläche wird vergrössert und erneuert. Zu diesem Zweck wird das derzeitige Vertriebsgebäude um zwei Etagen aufgestockt. Die baulichen Aktivitäten beginnen im Juni dieses Jahres und sollen noch 2017 abgeschlossen werden. Auch für 2018 sind bauliche Massnahmen geplant. Um zusätzlichen Platz für die Konstruktion und Entwicklung der Spritzgiessmaschinen zu schaffen, wird das heutige Technikgebäude um ein Stockwerk erweitert. Damit wird auch hier eine zusätzliche Fläche von ca. 800 m² bereitgestellt. www.wittmann-group.com

sagt Steger. «Auch hier legt Asien und insbesondere China überproportional zu.» Pro Jahr investiert Engel mehr als 100 Mio. Euro in den Ausbau und die Modernisierung seiner Werke. Aktuell wird die 2013 errichtete Fertigungshalle Nord in Schwertberg erweitert und ein neues Kundentechnikum gebaut. Gleichzeitig bekommen die beiden Grossmaschinenwerke in St. Valentin und Shanghai mehr Platz. Weltweit beschäftigte Engel zum Ende des Geschäftsjahres 2016/17 mehr als 5900 Mitarbeiter, so viele wie nie zuvor in der Unternehmensgeschichte. In den österreichischen Werken sind aktuell 180 junge Männer und Frauen in Ausbildung beschäftigt.

Darüber hinaus bildet Engel in China, Tschechien und Deutschland seinen eigenen Fachkräf tenachwuchs aus. Über die letzten drei Jahre lag das personelle Wachstum im Durchschnitt bei zehn Prozent. «Noch im ersten Quartal des neuen Geschäftsjahres werden wir die 6000er-Marke überschreiten», kündigt Christoph Steger an. Mit der weiteren Verstärkung der weltweiten Teams trägt Engel sowohl den steigenden Absatzzahlen, als auch den sich verändernden Anforderungen in der Kunststoffindustrie Rechnung. «Durch Industrie 4.0 werden wir in Zukunft noch mehr hochqualifizierte Mitarbeiter benötigen», sagt Steger. www.engelglobal.com

Gefran hat einen neuen Chef

Bild: Gefran

Engel ist weiter am Wachsen. Bereits zum dritten Mal in Folge konnte der österreichische Spritzgiessmaschinenbauer seinen Jahresumsatz steigern. Die Unternehmensgruppe schloss das Geschäftsjahr 2016/17 Ende März mit einem Umsatz von 1,36 Mrd. Euro ab und erzielte damit ein Plus von 8,6 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Die Anzahl der weltweiten Mitarbeiter liegt zu Beginn des neuen Geschäf t sjahres 2017/18 bei über 5900 – auch das ist ein neuer Rekord. Einen grossen Anteil am Erfolg der Engel Gruppe haben die Märkte in Asien. «Asien hat sich im abgeschlossenen Geschäftsjahr überproportional gut entwickelt, wozu vor allem China beiträgt. Zudem profitieren wir

Alberto Bartoli

Alberto Bartoli (57) ist seit 2. Mai 2017 neuer CEO des italienischen Sensorik- und Komponentenherstellers Gefran SpA. Seine Vorgängerin Maria-Chiara Franceschetti (48), Tochter des Gründers Ennio Franceschetti und seit 2014 an der Unternehmensspitze, rückt nun in den Aufsichtsrat. Bartoli

hatte vor seinem Wechsel zu Gefran die Position des CEO bei einem italienischen Thermostat- und Brennerproduzenten inne. Gefran ist mit über 40 Jahren Branchenerfahrung ein Spezialist für Sensorik, insbesondere im Bereich Kunststoff sowie industrielle Automatisierungstechnik. Das Unternehmen wird seinen Fokus weiter auf ein kontinuierliches Wachstum setzen. Unter Franceschetti verfolgte Gefran in den vergangenen drei Jahren eine Re­ strukturierungsstrategie, u.a. mit den Produkten aus dem Bereich Sensorik und Leistungssteller. 2016 erwirtschaftete die Gruppe einen konsolidierten Umsatz von 119,3 Millionen Euro. www.gefran.com 6/2017


KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Einführung in die Kunststoffprüfung

Frick, A., Stern, C.: Einführung in die Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag München, 2017. ISBN 978-3-446-44351-8; mit E-Book.

GRIGGIO «UNICA Safe»

Diese willkommene Neuerscheinung ergänzt die Fach­ literatur zur Kunststoffprüfung um eine Einführung in die komplexe Thematik, indem sie die gängigen Prüfmethoden und deren Anwendung kompakt und gut ver-

ständlich präsentiert. Einleitende Kapitel sind dem Thema Eigenschaften und Qualität von Kunststoffen und Formteilen und der Identifikation von Kunststoffen gewidmet. Der Schwerpunkt liegt bei den rheologischen, mechanischen, tribologischen, thermischen, chemischen, physikalischen, geometrischen und optischen Prüfungen. Ein Kapitel zu den ebenfalls nicht unwichtigen elektrischen Eigenschaften sucht man indessen leider vergeblich. Am Ende jedes Kapitels sind relevante Normen und Literatur zusammengestellt. Das handliche Buch wendet sich vor allem an Praktiker der Kunststofftechnik, Studierende und Autodidakten, die von den Hinweisen zu Anwendung und Durchführung der Prüfverfahren profitieren dürften.

www.hanser.de Prof. Johannes Kunz

Bild: Mar tin Storz / Graf fiti

Industrie-4.0-Preis für Arburg

Die Auszeichnung überreichte die Wirtschafsstaatssekretärin Katrin Schütz (l.) an Susanne Palm, Gruppenleiterin Public Relations bei Arburg.

Am 22. Mai 2017 wurde Arburg im Rahmen des Wettbewerbs «100 Orte für Industrie 4.0 in Baden-Württemberg» ausgezeichnet. Diesen hat die Netzwerkinitiative «Allianz Industrie 4.0 Baden-Württemberg» ins Leben gerufen, um besondere Leistungen im Bereich Industrie 4.0 zu würdigen. Bei der Preisverleihung in Stuttgart betonte Wirtschaftsstaatssekretärin Katrin Schütz die herausragende Innovationskraft des Lossburger Maschinenbauunternehmens: «Die Herstellung ‹smarter› Kofferhänger zeigt eindrucksvoll auf, wie sich mit Arburg-Pro-

dukten Industrie 4.0 in der Praxis umsetzen lässt, um Serienteile in Losgrösse 1 zu individualisieren und damit die Wertschöpfung im Fertigungsprozess zu steigern.» Insgesamt wurden 16 baden-württembergische «Leuchtturmprojekte für die Produktion der Zukunft» ausgezeichnet. Mit ihrem Beispiel für die flexible Serienfertigung in Losgrösse 1 überzeugte Arburg die Jury und erhielt die Auszeichnung in den Kategorien «Neue Software-/Vernetzungslösungen» und «Neuer Produktionsprozess». www.arburg.com

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Die Sumitomo (SHI) Demag Plastics Machinery GmbH verzeichnet 2016 das bislang erfolgreichste Geschäftsjahr ihrer Unternehmensgeschichte. Mit 234 Mio. EUR Umsatz übertraf der Spritzgiessmaschinenhersteller mit Hauptsitz in Schwaig b. Nürnberg sein bisheriges Rekordjahr 2015 (231 Mio. EUR) noch einmal. Hauptgründe für die positive Entwicklung sind eigenen Angaben gemäss die marktführende Position der Schnelllaufmaschinen El-Exis in der Produktion von Kunststoff-Packmitteln und die Erfolge der vollelektrischen Maschinen Int­ Elect bei Herstellern technischer und medizinischer Präzisionsteile aus Kunststoff. «Unser Kundenstamm hat sich weiter gefestigt», stellt CEO Gerd Liebig fest. «In 2016 lag der Auftragseingang um 20 % über dem Umsatz, sodass wir in 2017 einen massiven Ausbau unserer Kapazitäten planen.» Er rechnet in 2017 mit

einem Umsatzanstieg um 15 % auf 270 Mio. Euro. Einen weiteren Schub für die elektrische Maschinentechnik verspricht sich Sumitomo (SHI) Demag von der Markteinführung der neuen Generation vollelektrischer Spritzgiessmaschinen IntElect im Schliesskraftspektrum von 500 bis 1800 kN. Sie bietet dank hochdynamischer Antriebsmotoren höchste Performance bei einer ausgezeichneten Energiebilanz, bessere Zugänglichkeit, kleinste Stellfläche, Ergonomie und Präzision. «Wir nähern uns immer weiter den Preisen hydraulischer Maschinen an und das bei voller Optionsvielfalt und konsequenter Anwendungsorientierung.» Die neue IntElect ist seit dem Frühjahr 2017 in fünf Baugrössen erhältlich. In der Schweiz ist Sumitomo (SHI) Demag vertreten durch die Mapag Maschinen AG. www.sumitomo-shi-demag.eu www.mapag.ch

Ensinger übernimmt Schweizer Unternehmen Die Ensinger GmbH, Nufringen, hat den Schweizer Composite-Spezialisten next composites GmbH übernommen. Das kleine Unternehmen mit Sitz in Otelfingen bei Zürich entwickelt Technologien zur Herstellung von Produkten aus thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen. Die Spezialisten für die Auslegung und Verarbeitung dieser Compositematerialien stellen Prototypen her und nehmen im Kundenauftrag komplette Fertigungslinien in Betrieb. 36

Ensinger vertreibt bereits Halbzeuge aus hochgefülltem Kohlefaser-Compositematerial. Die Verfahrenstechniken von next composites ergänzen nun das Technologiespektrum für die Herstellung von Bauteilen. Umgekehrt profitiert next composites zukünftig von der breiten Kundenbasis der Ensinger Gruppe.

www.ensingerplastics.com www.nextcomposites.ch

Engel: Neuer Verkäufer für die Ostschweiz und das FL

Bild: Engel

Erneut Rekordumsatz bei Sumitomo (SHI) Demag

Nikolas Boscanin

Seit April 2017 hat die Engel (Schweiz) AG mit Nikolas Boscanin einen neuen Verkäufer für das Gebiet Ostschweiz

und Fürstentum Liechtenstein. Boscanin ist ein ausgewiesener Fachmann der Kunststoffbranche mit einer soliden Grundausbildung als Kunststofftechnologe. Aufgrund seiner jeweils mehrjährigen Tätigkeit bei diversen Spritzgiessunternehmen sowie der Weiterbildung zum Dipl. Techniker HF Kunststofftechnik verfügt er über eine hohe Fachkompetenz. www.engeloglobal.com

Engel Hannover nach Umbau neu eröffnet

Rund 5 Mio. Euro investierte Engel am Standort Hannover.

Gemeinsam mit über 200 Gästen hat Engel in Hannover am 9. und 10. Mai seine deutlich erweiterte und modernisierte Niederlassung eröffnet. Rund 5 Mio. Euro investierte der österreichische Weltmarktführer für Spritzgiessmaschinen und integrierte Spritzgiesssystemlösungen in den Standort und rüstet sich damit für weiteres Wachstum im deutschen Markt sowie die zukünftigen Anforderungen seiner Kunden. Insgesamt stehen jetzt für den Bürotrakt, das Schulungszen­ trum und das Technikum 2400 Quadratmeter zur Verfügung. Über die gesamte Fläche wurde zweigeschossig gebaut, auch der Veranstaltungs- und Seminarbereich erstreckt sich jetzt über zwei Etagen. Gegründet im Jahr 2000, war

die nördlichste der vier deutschen Niederlassungen in den letzten Jahren viel zu klein geworden. «Deutschland hat sich in den letzten Jahren ex­trem positiv entwickelt», so Christopher Vitz, Geschäftsführer der Engel Deutschland GmbH am Standort Hannover. Zum starken Wachstum in Deutschland trägt seit einigen Jahren auch das zunehmende Cross-Border-Geschäft bei. Das bedeutet, dass in Deutschland ansässige international tätige Unternehmen die Kaufentscheidung in Deutschland treffen und dort auch die Maschinen und Fertigungszellen projektieren, diese dann aber in einem anderen Land installieren und betreiben. www.engelglobal.com 6/2017


KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Bild: S-GE

Regloplas gewinnt den Export Award 2017

Ruth Metzler-Arnold, Präsidentin Switzerland Global Enterprise und das Regloplas-Team mit Christian Eckert, CEO (4. v. r.).

Für ihren herausragenden internationalen Erfolg wurde die Regloplas AG am Aussenwirtschaftsforum von Switzerland Global Enterprise (S-GE) mit dem Export Award 2017 ausgezeichnet. Umweltschonende

und kundenspezifisch optimierte Temperierlösungen sind die Kompetenz des St. Galler Familienunternehmens. Der Erfolg gründet auf der hohen Qualität der Produkte, der Fachkompetenz der Mitarbei-

tenden sowie dem engen Kundenkontakt. Dieser wird durch eigene Serviceorganisationen in über 50 Ländern sowie Tochtergesellschaf ten in Deutschland, Frankreich, den USA und China gepflegt. 92 Prozent des Umsatzes werden durch Exporte generiert. Entwickelt wird ausschliesslich in St. Gallen. Rund acht Prozent des Umsatzes investiert Regloplas in diese Entwicklung, um in ihrem Bereich auch künftig weltweit führend zu bleiben. Ruth Metzler-Arnold, Verwaltungsratspräsidentin von S-GE, überreichte die Trophäe während der Zeremonie am Aussenwirtschaftsforum. «Die Regloplas AG verbindet die Nähe zum Kunden mit hohen Inves-

titionen in ihre Innovationsfähigkeit und ihren Standort in der Schweiz. Der Export Award wirft damit wiederum ein helles Licht auf unsere exzellenten KMU», freut sich die Präsidentin von S-GE. «Gleichzeitig zeigt die Geschichte der Regloplas AG, wie auch KMU trotz anhaltender Frankenstärke international überaus erfolgreich bleiben können und dient anderen damit als Lernobjekt.» Mit dem Export Award werden jährlich Unternehmen ausgezeichnet, die ihre Produkte oder Dienstleistungen erfolgreich im Ausland vertreiben.

www.s-ge.com

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Die Sepro Group expandiert Die Sepro Gruppe wächst weiter und stellt nach dem vierten Rekordjahr in Folge einen 3-stufigen Expansionsplan in Höhe von 11 Mio. Euro vor. In den vergangenen vier Jahren konnte das Unternehmen die Zahl der verkauften Roboter von 1300 im Jahr 2012 auf 2700 (2016) mehr als verdoppeln. Im Rahmen des Investitionsprogrammes werden am Hauptsitz in La Roche-sur-Yon (F) die Produktionskapazitäten für Roboter weiter ausgebaut und ein neues globales Trainingscenter eingerichtet. In den USA ist der Aufbau von Montagekapazitäten für Grossroboter geplant. Sie werden

Systemintegration und Service ergänzen, die bereits an Sepros US-amerikanischem Sitz in Pittsburgh, PA, vertreten sind. Der Ausbau in La Roche-surYon von aktuell 13 000 Quadratmetern auf fast 20 000 Quadratmeter wird bis zum Sommer 2018 erfolgen. Ein Schlüsselelement der Expansion ist die geplante Trennung der Roboterherstellung vom Arbeitsablauf der Roboterintegration. Diese Umstellung wird – in Verbindung mit der zusätzlichen Werksfläche – die Produktionskapazität für Sepros 3-, 5- und 6-Achs-Roboter von 3000 auf 5000 Einheiten jährlich erhöhen.

Deutsche Kunststofferzeuger präsentieren sich

Der Geschäftsbereich Roboter­ integration des Werks, in dem die massgeschneiderte Robotik-Automationszellen entwickelt werden, wird um 50 % erweitert: So können die Arbeitsgruppen jährlich bis zu 70 spezialisierte Projekte für europäische Kunden umsetzen. Das Unternehmen betreibt darüber hinaus drei weitere Integrationszentren: beim Tochterunternehmen Sepro America für den nordamerikanischen Markt, in Deutschland beim Tochterunternehmen Sepro GmbH und in China. Die zweite Phase von Sepros Expansion in Frankreich sieht ein neues Zentrum in der Nähe von La Roche-sur-Yon

vor, das fünf Schulungsräume für acht Vollzeittrainer umfassen wird. Sepro-Trainer planen die Eröffnung des Schulungszentrums ebenfalls im Sommer 2018 und wollen dort bis zu 1500 Schulungsteilnehmer jährlich schulen, eine Erhöhung der aktuellen Zahlen um 50 %. Im Zentrum werden etwa 25 Roboter installiert sein, darunter 3-, 5- und 6-Achs-Roboter von Sepro, Sepro-Stäubli und Sepro-Yaskawa. Darüber hinaus werden auch neue E-Learningund gemischte Lernangebote verfügbar gemacht. In der Schweiz ist Sepro vertreten durch Sepro Switzerland, Thomas Scherz. www.sepro-group.com/de

Corvaglia wählt zwei neue Verwaltungsräte

Innovativ, stark, nachhaltig: So ten Erde nachhaltiger genutzt Die Corvaglia Gruppe plant bezeigt sich die Kunststoffindus- werden? Dies sind nur zwei deutende Wachstumsschritte. trie in Deutschland und so der wichtigen Fragen, auf die Zu diesem Zweck und zur Sipräsentieren sich die Kunst- die Kunststoffindustrie Antwor- cherung der Interessen der stofferzeuger in ihrem Ge- ten geben will. Mehr Informati- Nachkommen, hat der heutige schäftsbericht für das Jahr onen dazu und Arbeit der11:06Alleinaktionär Romeo Corvaglia 0_IR_Ins_1-3q_183x85_fbg_Rohstoffland.pdf 1 zur 11.10.12 2016. Der Bericht liefert wich- Kunststofferzeuger und ihres zwei international erfahrene tige Angaben zu Anwendungs- Verbandes liefert der aktuelle Persönlichkeiten rekrutiert. Bianka Wilson und Dr. Mark Magebieten, Produktions- und Geschäftsbericht von Plastics0_IR_Ins_1-3q_183x85_fbg_Rohstoffland.pdf 1 11.10.12 11:06 Beschäftigtenzahlen für die Europe Deutschland e.V. Der cus nehmen neu Platz im VerKunststoffindustrie, greift aktu- 76-seitige Report präsentiert waltungsrat der Corvaglia elle Trends aus der Branche eine Industrie auf dem Wachs- Gruppe, hochspezialisierte Anauf und informiert über das tumspfad und wirft auch einen bieterin von Verschluss-SysteEngagement der Kunststoffer- Blick auf die paneuropäische men für die Getränkeindustrie. 0_IR_Ins_1-3q_183x85_fbg_Rohstoffland.pdf 1 11.10.12 11:06 Bianka Wilson ist Group CFO zeuger. Zusammenarbeit. bei Ascom. Zuvor arbeitete sie Wie sichern wir die Energievermehrere Jahre bei einem der sorgung der Zukunft? Wie kön«Big 4» der Wirtschaftsprüfernen die Ressourcen des Plane- www.plasticseurope.org

branche im In- und Ausland. Dr. Mark Macus ist seit vier Jahren beim Technologiekonzern Bühler als Finance Director Schweiz tätig. In seiner Funktion als Leiter konzernweites Controlling und IFRS-Reporting ist er zudem verantwortlich für die fachliche Führung der lokalen CFOs. Zudem wurde Franco Bischof als Vizepräsident des Verwaltungsrates gewählt. Bischof ist bereits seit 2012 im Verwaltungsrat der Corvaglia Gruppe. Bis Ende 2016 führte er zudem die Corvaglia Closures Eschlikon AG. www.corvaglia.ch

Rohstoffland Schweiz InnoRecycling fördert Ressourcen

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InnoRecycling AG AG Rohstoffe aus Abfällen InnoRecycling Rohstoffe aus Abfällen Hörnlistrasse 1, CH-8360 Eschlikon, TelefonTelefon +41 71 973 80,973 info@innorecycling.ch 6/2017 Hörnlistrasse 1, CH-8360 Eschlikon, +417071 70 80, info@innorecycling.ch


KUNSTSTOFF XTRA

VER ANSTALTUNGEN

JULI 2017

AUGUST 2017

05./06.07.

Kurs: Aufbau und Eigenschaften der Kunststoffe 2 Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

05./06.07.

ConCarExpo: Das Auto der Zukunft – digitalisiert, vernetzt und selbstfahrend Ort: Berlin Veranstalter: VDI Wissensforum Postfach 10 11 39, D-40002 Düsseldorf Telefon +49 (0)211 6214-201 wissensforum@vdi.de, www.vdi.de

05./06.07.

Health Business Connect – Micro & Nano meets Medical Innovation Ort: Dortmund Veranstalter: IVAM Fachverband für Mikrotechnik Joseph-von-Fraunhofer-Strasse 13 D-44227 Dortmund Telefon +49 (0)231 9742-168 info@ivam.de, www.ivam.de

05./06.07.

Industrielle Röntgentechnik – Zerstörungsfreies Prüfverfahren für die Qualitäts-Sicherung in der Produktion Ort: Fürth Veranstalter: Fraunhofer-Allianz Vision Flugplatzstrasse 75, D-90768 Fürth Telefon +49 (0)911 58061-5800 vision@fraunhofer.de, www.vision.fraunhofer.de

05.–07.07.

21. Symposium: Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde Ort: Bremen (D) Veranstalter: DGM Deutsche Ges. für Materialkunde Hahnstrasse 70, D-60528 Frankfurt a.M. Telefon +49 (0)69 75306-750 dgm@dgm.de, www.dgm.de

10./11.07.

Seminar: Projektmanagement Ort: Wuppertal Veranstalter: Technische Akademie Wuppertal e. V. Hubertusallee 18, D-42117 Wuppertal Telefon +49 (0)202 7495-248 taw-wuppertal@taw.de, www.taw.de

01./02.08.

Praxisseminar Regelungstechnik Ort: Altdorf bei Nürnberg Veranstalter: Technische Akademie Wuppertal e. V. Hubertusallee 18, D-42117 Wuppertal Telefon +49 (0)202 7495-248 taw-wuppertal@taw.de, www.taw.de

11.08.

Vorbereitungskurs zum S1 Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

14.–18.08.

Kurs: Spritzgiessen Grundlagen S1 Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

28./29.08.

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

30./31.08.

Seminar: Werkzeugabmusterung: systematisch und effizient Ort: Leipzig Veranstalter: Kunststoff-Zentrum in Leipzig gGmbH Erich-Zeigner-Allee 44, D-04229 Leipzig Telefon +49 (0)341 4941-555 weiterbildung@kuz-leipzig.de, www.kuz-leipzig.de

SMTE_17_KunststoffXtra_210x82.qxp_Layout 1 29.05.17 15:41 Seite 1

19./20. September 2017 Messe Luzern

medtech-expo.ch

An der Fachmesse für den drittgrössten Medtech-Markt Europas erwarten Sie:

160

6 / 2 0 17

Aussteller

6

Fokusthemen

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Expertenvorträge

1500

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Fachbesuchende


KUNSTSTOFF XTRA

MESSEN

PSE Euope 2017

Neue Impulse durch innovative PU-Anwendungen Mit der PSE Europe 2017 gewinnt die PU-Industrie einen neuen Marktplatz, der Besuchern aus verschiedensten Branchen neue Entwicklungen und Innovationen aus dem PU-Sektor vorstellt. Hierzu lädt die erste Internationale Fachmesse für Polyurethan-Verarbeitung vom 27. bis 29. Juni 2017 in das MOC München ein.

Auf der ersten PSE Europe 2017 präsentieren führende Hersteller aus der Industrie innovative PU-Anwendungen und Lösungen. Besucher können Roh- und Hilfsstoffe, Materialien und Werkstoffe, Maschinen, Anlagen, Geräte, Zubehör sowie PU-Produkte, -Systeme und Dienstleistungen entdecken. Als neue, spezialisierte Plattform der PU-Branche veranschaulicht die PSE Europe 2017 das enorme Geschäftspotenzial von Polyurethan. Roh- und Hilfsstoffproduzenten sowie Maschinen- und Systemhersteller aus der PU-Industrie zeigen auf, wie das Polymer zum Innovationstreiber für die Automobilindustrie, das Baugewerbe, die Bettwaren-, Matratzen- und Möbelproduktion, die Elektronik- und Verpackungsindustrie, die Schuhproduktion, die Medizintechnik und viele weitere Branchen wird. Ferner können sich Besucher auf spannende Live-Vorführungen und Produktinnovationen freuen.

Breites Konferenzprogramm unterstützt Ausstellung Highlights aus der Branche gibt es nicht nur an den Ausstellerständen der Veranstaltung zu entdecken. Während der Messe bietet ausserdem ein dreitägiges Konferenzprogramm Einblicke in die Trends, Innovationen und Entwicklungen der Polyurethan-Industrie. Das Rahmenprogramm des ersten Konferenztages steht im Zeichen der Roh- und Hilfsstoffe des PU-Sektors und zeigt auf, wie nachhaltige und alternative Rohstoffe die Industrie dauerhaft prägen können. Am zweiten Tag der Konferenz widmen

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sich die Sprecher dem Schwerpunktthema Anwendungen und veranschaulichen, wie der Werkstoff als echter Innovationstreiber in einer Vielzahl von Branchen zum Einsatz kommt. Abgeschlossen wird die Konferenz am dritten Tag mit dem Fokus auf Prozessen und Maschinen. Das Thema verdeutlicht, welche Schlüsselrollen innovative Fertigungsprozesse in der Entwicklung von neuen Polyurethan-Lösungen einnehmen.

Feature Area schlägt Brücke von der Theorie zur Praxis Ein weiteres Highlight wird den Messebesuchern mit der Feature Area geboten. Hier stellen Unternehmen aus der Indus­ trie innovative PU-Produkte aus und schlagen so die Brücke zur Praxis. Dank beeindruckender Exponate erleben Besucher hier hautnah, wie durch den innovativen Einsatz von Polyurethan konkrete Produktentwicklungen ermöglicht werden. Zu finden ist hier unter anderem der Street Shark 4.0., bereitgestellt von der Frimo Group. Hierbei handelt es sich um den Heckspoiler einer Corvette C7 GT3-R. Deren Heckflügel wird mittels einer neuartigen dreidimensionalen Sandwichbauweise aus Polyurethan hergestellt und in ausgewählten Bereichen mit einer bionischen Oberflächenstruktur nach dem Vorbild des Mako-Hais versehen.

Besucherbroschüre und Messevorschau Besucher der PSE Europe 2017 können jetzt die Besucherbroschüre zur Messe anfordern. Die Broschüre im kompakten,

PSE Europe 2017 in Kürze Name Internationale Fachmesse für Polyure­ than-Verarbeitung Datum: 27.–29. Juni 2017 Ort: MOC Veranstaltungscenter München, Halle 3 Öffnungszeiten: täglich von 09.00 bis 17.00 Uhr; Donnerstag bis 16.00 Uhr Eintritt: Tageskarte: 7 20; 7 30 für drei Tage; Online-Ticket: 25 bis 30 % Ermässigung Veranstalter: Mack Brooks Exhibitions Ltd.

handlichen Format enthält alle wichtigen Informationen, wie das Messe- und Besucherprofil, die Ausstellerliste und die Rahmendaten. Darüber hinaus steht die offizielle Messevorschau zur Verfügung. Sie enthält detaillierte Firmenprofile und Produktinformationen der ausstellenden Unternehmen, allgemeine Informationen zur Messe sowie eine Vorschau zur Fachkonferenz. Ferner bietet die mehrsprachige Webseite die neuesten Informationen rund um die Messe, den personalisierten Online-Messeplaner sowie das aktuelle Konferenzprogramm. Kontakt Mack Brooks Exhibitions Ltd. Romeland House, Romeland Hill AL3 4ET St Albans / GB Telefon +44 (0)1727 814 400 info@pse-europe.de www.pse-europe.de

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KUNSTSTOFF XTRA

FIRMEN BERICHTEN

Grenzüberschreitender Standard für Lebensmittelverpackungen

FDA-konforme PU-Dichtung

Bilder: Sonderhof f

Die neue Polyurethan(PU)-Schaumdichtung von Sonderhoff aus der Produktfamilie Fermapor K31 erhält die begehrte US-amerikanische FDA-Konformität. Sie gilt als anerkannter Standard für Lebensmittelverpackungen weltweit. Die Dichtung wird im FIPFG-Verfahren vollautomatisch, präzise und nahtlos in die Deckelnut von Fässern und Hobbocks appliziert. Die Polyurethanschaumdichtung ist zudem auch für den direkten Lebensmittelkontakt gemäss der seit 1. Januar 2016 gesetzeswirksamen EU-Verordnung Nr. 10/2011 zugelassen.

Vollautomatischer Eintrag der FDA-konformen PU-Schaumdichtung Fermapor K31 in die Nut von Kunststoff-Fassdeckeln auf einer Sonderhoff-Misch- und Dosieranlage.

Der Polyurethanschaum Fermapor K31 mit FDA-Konformität wird als nahtlose Deckeldichtung von Lebensmittelbehältern mit einem Füllvolumen ab zwei Litern eingesetzt. Sie ist für die Anwendung in direktem Kontakt mit wässrigen, sauren, alkoholischen, fetthaltigen und trockenen Lebensmittelrohstoffen geeignet. Das gilt auch für kalt oder heiss abgefüllte oder pasteurisierte Milch sowie für Milchprodukte. Das richtige Verhältnis der Kontaktfläche von Dichtungsoberfläche zu Füllvolumen muss dabei eingehalten werden. –– Gemäss Verordnung (EU) Nr. 10/2011 (ehemals EG Nr.1935/2004): Kontaktfläche max. 100 cm²/5600 cm³ (30 kg Füllgut) für wässrige, saure, alkoholische, fetthaltige und trockene Lebensmittel sowie Milch und Milchprodukte –– Gemäss U.S. Food and Drug Administration (FDA): • Kontaktfläche max. 35 mm²/dm³ für alle Lebensmittel, • Kontaktfläche max. 93 mm²/dm³ für fettfreie Lebensmittel 6/2017

Die FDA-konforme Schaumdichtung zeichnet sich durch ein sehr gutes Migrationsverhalten der in der Rezeptur eingesetzten Dichtungswerkstoffe aus. Die Gutachten unabhängiger Prüfinstitute bescheinigen, dass die für eine Gesamtmigration ermittelten Werte der Dichtungswerkstoffe unter dem Grenzwert der EU-Verordnung Nr. 10/2011 von 10 mg/dm² liegen. Der Geruch und Geschmack sowie das Aussehen und die Konsistenz der in Deckelfässern abgefüllten Lebensmittel ändern sich dabei nicht.

Querschnitt eines Fassdeckels.

Optimales Eigenschaftsprofil der PU-Dichtung

Lebensmittelschaum von Sonderhoff abgedichteten Behälterdeckel dicht.

«Mit der FDA-Konformität unserer lebensmittelgeeigneten Dichtung der Produktfamilie Fermapor K31 können wir erstmals unseren Kunden aus der Lebensmittelverpackungsindustrie weltweit die preislichen und technischen Vorteile einer PU-­Schaum­ dichtung bieten», freut sich Peter Fischer, Marketingleiter bei Sonderhoff. Die Polyurethan basierte Deckeldichtung Fermapor K31 zeichnet sich durch eine geringe Wasseraufnahme, optimale Haftung auf Kunststoff und Metall und ein hervorragendes Langzeitverhalten der Dichtwirkung aus. Die Schaumdichtung in der Deckelnut wird beim Verschliessen der Verpackungsbehälter komprimiert und stellt sich nahezu vollständig wieder zurück. So bleibt die Dichtigkeit der Deckeldichtung langfristig bestehen. Durch konsequente Weiterentwicklung der mechanischen Eigenschaften hat Sonderhoff speziell die Reissfestigkeit und Bruchdehnung der FDA-konformen Schaumdichtung verbessert. Selbst bei Stürzen, Stössen und Vibrationen bleiben die mit

Vollautomatischer Dichtungseintrag Der vollautomatische Applikationsprozess mit der FIPFG-Dichtungstechnik ist besonders bei mittleren und grösseren Fer­ tigungsserien sehr wirtschaftlich und ef­ fizient. Die hohe Prozessstabilität der Sonderhoff Dosieranlagen stellt einen schnellen, präzisen und sauberen Materialeintrag in die Deckelnut sicher. Fermapor K31 härtet unter Raumtemperatur aus. Investitionen in Temperöfen sind nicht erforderlich und ein zusätzlicher Fertigungsschritt fällt damit weg. Das spart Zeit und Geld.

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

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Spectroflex V – Dosiergerät mit flexiblem Wechselsystem

Ob Pulver, Pellets, Mahlgut, Granu­ late, Flakes oder Fasern – das Spectroflex V ist das neue volume­ trische Dosiergerät für kontinuier­ liche Prozesse, ideal für die unter­ schiedlichsten Anwendungen. Verändern sich Farben, Fliesseigen­ schaften oder Korngrössen bietet das einzigartige Wechselsystem von motan einen werkzeuglosen Austausch von verschiedenem Ma­ terial in weniger als einer Minute. Einen schnellen Materialwechsel und damit kürzere Produktions­ ausfallzeiten ermöglichen die aus­ tauschbaren Einzel- und Doppel­ schnecken-Wechselmodule (Bild) sowie der leicht zu reinigende Vorlagebehälter. Ein weiterer Vor­ teil: Ein auf dem Deckel des Vorla­ gebehälters montiertes Förderge­ rät, muss während des Material­ wechsels nicht extra entfernt werden. Höhere Effizienz und ge­ ringe Stillstandzeiten in der Pro­ duktion sind das Ergebnis.

Dank der Massagerollen-Technolo­ gie sind auch schlechtfliessende und zerbrechliche Materialien kein Problem mehr. Mit unabhängigen Motoren angetrieben und für 48 verschiedene Einstellungen entwi­ ckelt, bieten sie eine hohe Dosier­ genauigkeit für verschiedenste Materialien – auch für kleine Do­ siermengen. Das besondere De­ sign der oszillierenden ellipsenför­ migen Rollen verlängert zudem die Lebensdauer des Polyure­thanDosierbehälters. Das Spectroflex V ist mit einem intuitiv bedienbaren Touchscreen für eine störungsfreie und einfa­ che Steuerung ausgestattet. Die Integration in ein bestehendes motan ControlNet Netzwerk ge­ lingt über eine Ethernet-Schnitt­ stelle – optional kann auch die Fördersteuerung mit integriert werden. Die neuen Dosiergeräte sind die günstige Einsteigervariante für kontinuierliche Prozesse mit einer netzwerkfähigen Steuerung und können ab sofort bestellt werden.

motan-colortronic ag Roggenstrasse 3 CH-4665 Oftringen Telefon +41 (0)62 889 29 29 info@motan-colortronic.ch www.motan-colortronic.com

Spritzblasen – zwei Verfahren auf einer Maschine

Werden bislang die Verarbeitungs­ verfahren Spritzgiessen und Spritz­ blasen auf zwei unterschiedlichen Maschinenausführungen einge­ setzt, vereint Boy beide Verfahren auf einem Boy-Spritzgiess­auto­ma­ ten. Mit Unterstützung aus dem europäischen Fonds für regionale Entwicklung und dem Land Rhein­ land-Pfalz wurde die Entwicklung dieses kombinierten Verfahrens zum Abschluss gebracht. Als Pilot­ projekt wurden auf einer Boy 60 E in Reinraumausführung kleine Fläschchen für Augentropen gefer­ tigt. In einem ersten Schritt werden je vier Vorformlinge spritzgegossen, über eine Indexplatte um 180 Grad gedreht und anschliessend im sel­ ben Werkzeug mit Druckluft zur fertigen Flaschenkontur aufgebla­ sen. Die fertigen Augentropfen­ fläschchen werden direkt nach der

Entformung noch im reinen Werk­ zeugbereich der Schliesseinheit verpackt und durch ein Förder­ band abtransportiert. Das Spritzblasen auf einer Spritz­ giessmaschine eignet sich für klei­ nere Hohlkörper wie Kosmetik-, Lebensmittel- oder Pharmafläsch­ chen. Die Kosten für die Produkti­ onsmaschine – in diesem Fall ein Boy-Spritzgiessautomat – liegen deutlich unter den Kosten einer reinen Spritzblasmaschine. Ein Vorteil des Spritzblasens ist die Möglichkeit, auch komplexere Konturen am Flaschenhals sehr genau zu fertigen. Dies ist im klas­ sischen Blasformverfahren nur eingeschränkt möglich. Durch ein speziell für diese An­ wendung entwickeltes Heisskanal­ system werden die Vorformlinge angusslos gespritzt, so dass bei der Flaschenherstellung kein Abfall entsteht. Anders als beim Blasfor­ men ist die Flasche nach dem Blasprozess fertig. Es muss kein Material, das zum Abdichten des Schmelzekörpers verpresst wird, beschnitten und entfernt werden.

Thomatech GmbH Wyssmattstrasse 5 CH-6010 Kriens Telefon +41 (0)41 780 01 50 info@thomatech.ch www.thomatech.ch

5X Linearroboter mit voll integrierter servomotorischer Handachse

Der 5X Linearroboter aus der 5-Achsbaureihe von Sepro basiert

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auf der gleichen mechanischen Plattform wie die des S5 aus der

3-Achs-Linie. Als Standard verfügt der 5X jedoch über eine voll integ­ rierte servomotorische Handachse. Diese wurde in Zusammenarbeit mit Stäubli Robotics entwickelt. Im Unterschied zu den Pneu­ ma­ t i­ schen, kann dieses Sepro/Stäubli-­ Drehgelenk mit Höchstgeschwin­ digkeit jede Winkelposition anfah­ ren und ist dazu in der Lage, komplizierte Bewegungen mit perfekter Wiederholgenauigkeit präzise auf allen Achsen gleichzei­ tig durchzuführen. Der komplexen Handhabung von Einlegeteilen so­ wie der Entnahme von Teilen aus dem Werkzeug, sind deshalb keine Grenzen gesetzt. Der Einsatz eines

einfachen Greifer-Systems wird möglich und die Aufstellung er­ leichtert. Dank der von Sepro be­ nutzerfreundlich entwickelten Vi­ sual 3 Steuerung, sind komplexe Prozesse mit geringstem Aufwand programmierbar. Sepro – Stäubli, eine leistungsstar­ ke Partnerschaft, die eine einzigar­ tige Auswahl für Automationslö­ sungen an Spritzgiessmaschinen bietet. Sepro Switzerland Thomas Scherz Telefon +41 (0)79 243 80 81 tscherz@sepro-group.com www.sepro-group.com/de

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KUNSTSTOFF XTRA

Die Sumitomo (SHI) Demag Plas­ tics Machinery GmbH, Schwaig bei Nürnberg, hat zusammen mit dem Mutterkonzern Sumitomo Heavy Industries (SHI) mit der neuen «Int­Elect» eine völlig neue Genera­ tion elektrischer Spritzgiessma­ schinen entwickelt. Die hochdyna­ mischen Antriebsmotoren verlei­ hen der neuen IntElect höchste Performance und eine ausgezeich­ nete Energiebilanz. Konstruktive Neuerungen reduzieren den Platz­ bedarf und verbessern die Zu­ gänglichkeit, die Ergonomie und die Präzision der Maschine. Die Maschine ist vor allem für Herstel­ ler von Präzisionsbaugruppen so­ wie technischen und optischen Teilen interessant. Der Preisunter­ schied zwischen hydraulischen und vollelektrischen Maschinen wurde deutlich reduziert. Ziel ist es, für die vollelektrischen Anwen­ dungen einen Return-on-Invest­ ment von unter einem Jahr zu er­ zielen – und das bei voller Opti­ onsvielfalt.

Nach der erfolgreichen Vor-Pre­ miere einer 500-kN-Version auf der K 2016 im Oktober in Düssel­ dorf ist die neue Maschine jetzt als komplette Baureihe mit 500, 750, 1000, 1300 und 1800 kN Schliess­ kraft erhältlich. Die 1800-kN-Ma­ schine erweitert die neue Int­ElectBaureihe sowohl in Schliesskraft als auch in der Holmweite nach oben und schliesst die bisherige Lücke auf die Midsize-IntElects. Durch die umfassendere Modula­ rität und die eingefügte Zwischen­ grösse stehen dem Spritzgiesser noch besser angepasste Maschi­ nen mit bis zu fünf Schnecken­ durchmessern pro Einspritzeinheit zur Verfügung. Der Schaltschrank der IntElect ist in das Maschinenbett integriert. Die neue Gestaltung hält die IntElect deutlich kompakter als ihre Vorgän­ ger: Die benötigte Aufstellfläche ist durchschnittlich um 10 % kleiner als bei vergleichbaren vollelektri­ schen Wettbewerbsmaschinen. So baut etwa die 500-­kN-Version be­

reits etwa einen halben Meter kür­ zer als die Vorgängerversion. Mit der modernisierten Motoren­ technik und erweitertem Speicher­ potenzial für Bremsenergie ist es gelungen, die Energieeffizienz der IntElect-Maschinen weiter zu opti­ mieren. Die Einsparung gegenüber vergleichbaren vollelektrischen Maschinen beläuft sich auf 20 %. Wichtige Bestandteile des Maschi­ nenkonzeptes sind der sensible Schutz und die maximale Unter­ stützung des Werkzeugs. Dazu bietet die IntElect ein Paket ver­ schiedener Optionen von der stan­ dardmässigen sensiblen Pro­ filüberwachung der Werkzeug­ schutzkraft bis zur Überwachung der Verläufe von Auswerferkraft und Spritzdruck. Das hochwertige Linearführungssystem garantiert höchste Plattenparallelität bis zur symmetrischen Einbringung der Düsenanlagekraft. Zur erhöhten Produktionssicherheit tragen ebenfalls die mittels FEM-Analyse neu gestalteten Werkzeugauf­ spannplatten bei. Die Steifigkeit der beweglichen und festen Auf­ spannplatten wurde signifikant gesteigert – um bis zu 30 %.

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Das All-In-One-Gerät ist bediener­ freundlich und kann auch von un­ geschulten Nutzern problemlos verwendet werden. Sie brauchen nichts weiter zu tun als das Objekt zu beleuchten und zu fokussieren. Dank seiner Kompaktheit, Robust­ heit, Bedienungs- und Wartungs­ freundlichkeit eignet es sich eben­

falls gut für den intensiven Ge­ brauch mit häufig wechselnden Nutzern. Es bietet einen freien Arbeitsab­ stand von 100 mm (ohne Vorsatz­ system) und einen Einblickwinkel von 45 ° mit einstellbarem Augen­ abstand von 55 bis 75 mm. Die Beleuchtung ist einfach zu be­ dienen sowie variabel. Die weis­ sen LED’s (Tageslichtfarbe) für optimale Kontraste und gestochen scharfe, klare Bilder, sind war­ tungsfrei und echte Energiesparer. Jedes Mikroskop ist mit einer inte­ grierten Beleuchtung ausgestattet: Zeiss Stemi 305 EDU mit Vertikal­ beleuchtung (LED-Spot) zoomund höhenverstellbar für Schrägund Streiflicht mit starken Schat­ ten. Zeiss Stemi 305 MAT mit segmen­ tierbarem LED-Ringlicht für schat­ tenfreie Ring- und Segmentbe­ leuchtung: Halbkreis, Viertelkreis,

Doppelspot oder rotierende Seg­ mente. Zeiss Stemi 305 LAB mit Doppel­ schwanenhals, selbsttragend, für variable Schräglichtbeleuchtung mit klarem Schatteneffekt. Das Zeiss Stemi 305 bietet alles, was Nutzer von einem Green­ ough-Stereomikroskop erwarten. Für eine unverbindlich Beratung, Informationen oder ein Angebot sind die Fachspezialisten unter ver­ kauf.messtechnik@brw.ch erreich­ bar. Weitere Informationen: www.brw.ch Artikel-Nr. 152151.

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Die neue Infrarotkamera optris PI 05M hat einen durchgängigen Mess­bereich von 900 bis 2000 °C. Sie hat eine Auflösung von 764 × ​ 480 Pixel und misst im Wellenlän­ genbereich 500 bis 540 nm und ergänzt somit die optris PI  1M (0,85 bis 1,1 μm). Durch den spe­ ziellen Spektralbereich minimiert sie Messfehler bei unbekannten oder sich verändernden Emissi­ onsgraden. Mit einer Bildfrequenz von 1 kHz kann bei einer optischen Auflö­ sung von 72 × 56 Pixel gemessen werden, wobei dieser Bereich von über 4000 Pixeln frei positioniert werden kann. Zusätzlich gibt es auch einen direkten Echtzeit-Ana­ log-Ausgang mit einer ebenfalls

frei positionierbaren 8 × 8-Pixel-­ Region. Diese Möglichkeiten bie­ ten eine optimale Anpassung an die jeweilige Anwendung. Die Kamera misst IR-Strahlung im Spektralbereich zwischen 500 und 540 nm und ist damit ideal geeig­ net für alle Laserbearbeitungspro­ zesse, da Strahlung oberhalb 540  nm hervorragend geblockt wird. Die im Metallbereich übli­ chen Dioden-Laser im Bereich 900–1030 nm oder der Nd:YAG-­ Laser bei 1064 nm haben somit keinen störenden Einfluss auf die Messung. Die Kamera kann hier problemlos ohne zusätzliche Filter arbeiten. Grundsätzlich hat diese kurzwellige Messung von Metall­ oberflächen den Vorteil, dass Messfehler bei unbekannten oder sich verändernden Emissionsgra­ den stark minimiert werden. Optris GmbH Ferdinand-Buisson-Str. 14 D-13127 Berlin Telefon +49 (0)30 500 197-0 info@optris.de www.optris.de

Vereinfachte Montage durch einbauunempfindlichen Sensor

Einer der entscheidenden Fakto­ ren beim Spritzgiessprozess ist der Werkzeuginnendruck. Die piezo­ elektrischen Sensoren von Kistler ermöglichen dessen hochlineare, temperaturunabhängige und lang­ lebige Messung und tragen so ent­ scheidend zur Qualitätssicherung bei. Je nach Einbausituation, Form­ teilgeometrie und Kunststoffmate­ rial bietet Kistler zahlreiche Varian­ ten, um direkt in der Kavität, indi­ rekt, berührungslos oder in Kom­

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bination die Kontakttemperatur zu messen. Auf der Moulding Expo 2017 prä­ sentierte Kistler einen neuen, ein­ bauunempfindlichen Sensor Typ 6185: Er wurde konsequent auf die beschränkten Einbauverhält­ nisse angepasst (Frontdurchmes­ ser nur 2 mm) und so konstruiert, dass Seitenkräfte, etwa durch schwierige Einbauverhältnisse, das Messergebnis nicht verfälschen – für höchste Präzision bei verein­ fachter Montage. Die Signalüber­ tragung kann mit einer ladungs­ führenden Distanzhülse statt per Kabel realisiert werden. Kistler Instrumente AG Eulachstrasse 22 CH-8408 Winterthur Telefon +41 (0)52 224 11 11 info@kistler.com www.kistler.com

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