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OFFIZIELLES ORGAN VON SWISS PLASTICS

Januar 2019

KUNSTSTOFF XTRA

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

PRIMUS 26

Roboter für Pick & Place Anwendungen klein | schnell | kostengünstig

TeachBox R8.3 PRIMUS

WITTMANN Kunststofftechnik AG Uznacherstrasse 18 | CH-8722 Kaltbrunn | Tel.: +41 55 293 40 93 | info@wittmann-group.ch | www.wittmann-group.ch


Sie können es sich vorstellen? Dann können wir es bauen! Gase und Technologien für das Additive Manufacturing

uns an der Besuchen Sie facturing Expo Additive Manu

ärz 2019 12. und 13. M Messe Luzern 2046 B Halle 2, Stand

Von der Metallpulverherstellung und -handhabung über die Fertigung bis zur Oberflächenveredelung, Wärmebehandlung und HIP: Technische Gase und Gasgemische sowie Know-how spielen eine Schlüsselrolle im Additive Manufacturing. PanGas gestaltet die Zukunft des AM mit: Dazu bieten wir kundenspezifische Gasversorgungslösungen und die ADDvance® Verfahrenstechnologie an – beides haben wir gemeinsam mit Kunden, Erstausrüstern und Forschungseinrichtungen entwickelt.

PanGas AG Hauptsitz, Industriepark 10, CH-6252 Dagmersellen Telefon 0844 800 300, Fax 0844 800 301, contact@pangas.ch, www.pangas.ch, shop.pangas.ch


EDITORIAL

WEF und viel CO2-Ausstoss Zur Zeit der Niederschrift dieser Zeilen war das WEF (World Economic Forum) in Davos noch in vollem Gang. Einige prominente Köpfe fehlten zwar im

www.granula.ch www.granula.eu

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Reigen der Politgarde – nicht weil sie nicht an den globalen Wirtschafts-Hotspot reisen wollten, sondern weil die Probleme in ihrem Land (Shutdown in den USA, «gilets jaunes» in Frankreich, Brexit in Grossbritannien) einer dringenden Lösung harren. Auch ohne die entschuldigten Politgrössen reisten über 2500 international bekannte Exponenten (ohne Entourage gerechnet) aus Wirtschaft, Politik, internationalen Organisationen, NGO, Wissenschaft und Gesellschaft nach Davos. Unter dem Motto «Globali­ zation 4.0: Shaping a Global Architecture in the Age of the Fourth Industrial Revolution» wurde über die aktuellsten Fragen der Welt diskutiert, besonders in diesem Jahr über die globale Erwärmung und Lösungsansätze.

notabene meist per Flugzeug. Gemäss NZZ rechnet der Flughafen Zürich mit rund 800 bis 1000 zusätzlichen Landungen und Starts während der vier WEF-Tage. Und weil es am sichersten und schnellsten ist, geht es oft direkt mit dem Flugtaxi, sprich Helikopter, von Zürich nach Davos weiter. Wer da am WEF über CO2-Emissionen, Klimaschutz und Erderwärmung spricht, streicht am besten vorsorglich die Tatsache aus dem Bewusstsein, dass Fliegen das Klima so stark wie kaum eine andere Reiseform belastet. Und dann ist da noch Greta Thunberg, die schwedische Umweltaktivistin, die mit dem Zug ans WEF reiste und gegen den Klimanotstand protestiert. Ob sie mit ihrem Anliegen und ihren Ängsten bei den Erwachsenen Gehör findet? «Why should they», antwortete die 16-Jährige auf diese Frage eines Reporters. Unberührt lässt einen der Auftritt der Jugendlichen nicht – zu wahr und unverblümt deckt sie die «Umweltsünden» der Erwachsenen auf. Wie man CO² reduzieren kann zeigen die Chemiekonzerne BASF und Sabic

mit ihrer innovativen Kreislaufstrategie (siehe S. 34–36) und die Covestro AG, die ein CO²-basiertes Material zur Herstellung u.a. von Sportböden entwickelt

hat (siehe S. 37).

Marianne Flury, Redaktorin m.flury@sigwerb.com 1–2/2019

Farbe für technische Kunststoffe

Der Hinweis sei erlaubt: Die Anreise an diesen Event der Sonderklasse erfolgt


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FOKUS Lieferengpässe verunsichern die Branche

Optimaler Betriebsbereich (Reynolds-Zahl ca. 20 000)

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Temperaturdifferenz

INHALTSVERZEICHNIS

Durchfluss Geringe Antriebsleistung Hohe Energieeinsparung

Die Lieferfähigkeit von Rohstoffen ist ein zentraler Punkt in der Wertschöpfungskette von Thermoplasten. Im letzten Jahr hat sich vor allem die Versorgung bei Polyamid 6.6 (PA66) zugespitzt, weil das Vorprodukt Adiponitril (ADN) knapp war. Da eine Entspannung der Versorgungslage in nächster Zeit nicht in Sicht ist, suchen diverse Marktplayer nach Alternativen.

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ADDITIVE FERTIGUNG

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FIRMENBERICHT

IMPRESSUM

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Die Fachzeitschrift für Werkstoffe – Verarbeitung – Anwendung Erscheinungsweise 10 × jährlich Jahrgang 9. Jahrgang (2019) Druckauflage 5500 Exemplare WEMF / SW-Beglaubigung 2018 5104 Exemplare total verbreitete Auflage 1329 Exemplare davon verkauft ISSN-Nummer 1664-3933 Internet www.kunststoffxtra.com Geschäftsleiter Andreas A. Keller

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Drehzahlgeregelte Pumpen

Kleine Temperaturdifferenz Hohe Prozessstabilität

Das Thema ist nicht neu: Welche ist die richtige Pumpe für mein Temperiergerät? Die Frage war bislang nicht so einfach zu beantworten, denn gerade bei Geräten für den universellen Einsatz in der Spritzgiessverarbeitung sind die Anforderungen so unterschiedlich, dass es die wirklich passende Pumpe nie gab. Eine Lösung bringen hier drehzahlgeregelte Pumpen.

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Dritte AM Expo bietet konkrete Hilfestellung

Am 12. und 13. März 2019 findet bei der Messe Luzern die 3. AM Expo statt. Mit 120 Ausstellern, zahlreichen Show­ cases und neun Fokusthemen bietet die Fachmesse konkrete Hilfestellungen für die Lancierung und Umsetzung eigener AM-Projekte.

MASCHINEN/ PERIPHERIE

MESSEN/PRÜFEN/QS Neue Art der InlineSchichtdickenmessung

Es gibt verschiedene Verfahren, um die Dicke einer Beschichtung oder Lackierung zu messen. Neue Systeme, die auf dem fotothermischen Messverfahren basieren, erschliessen jetzt praxisgerechte Möglichkeiten.

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AUS-/WEITERBILDUNG

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

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

Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler

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

Anzeigenverkauf SIGImedia AG Jörg Signer Alte Bahnhofstrasse 9a CH-5610 Wohlen Telefon +41 56 619 52 52 Telefax +41 56 619 52 50 info@sigimedia.ch

Chefredaktion Marianne Flury St. Niklausstrasse 55 CH-4500 Solothurn Telefon +41 32 623 90 17 m.flury@sigwerb.com www.kunststoffxtra.com

Druck Procom SA Via Industria Casella postale 104 CH-6934 Bioggio Telefon +41 91 605 19 82 www.procom-sa.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 2019 by SIGWERB GmbH, CH-6301 Zug

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INHALTSVERZEICHNIS

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VERBAND

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NEWS

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KREISLAUFWIRTSCHAFT

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VERANSTALTUNGEN

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MESSEN

Kunststoffabfälle als Rohstoffquelle BASF geht mit dem Projekt «ChemCycling» neue Wege in der Verwertung von Kunststoffabfällen. Und auch Sabic gleist mit einem Partner zusammen ein Investitionsprojekt für das chemische Recyceln von gemischten Kunststoffabfällen zu Neukunststoffen auf.

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PUR-Experten unter einem Dach

Die internationale Polyurethanbranche trifft sich auf der PSE Europe 2019, um sich über die neuesten Trends und Anwendungsmöglichkeiten von PU in der industriellen Fertigung auszutauschen. Die 2. Internationale Fachmesse für Polyurethan-Verarbeitung findet vom 26. bis 28. März 2019 im MOC München statt.

INNOVATION Fit mit Kohlendioxid

Der WITTMANN Roboter PRIMUS 26 für kosteneffiziente Produktion Der neue PRIMUS 26 Roboter erweitert die PRIMUS Baureihe für kostengünstige Pick & Place Geräte nach oben. Die steigende Nachfrage nach höheren Handhabungsgewichten und erweiterten Ablagebereichen hatten den Anstoss für diese Entwicklung gegeben. Das Ergebnis zeigt sich nun in Form des PRIMUS 26, der mit seiner Tragkraft von bis zu 10 kg und der Absolutencoder-Regelung dafür bes­tens gerüstet ist. Der Absolutencoder kommt bei sämtlichen Kleingeräten von WITTMANN zum Einsatz. Die ohne vorhergehendes Referenzieren konstant vorliegende Positionsrückmeldung beschleunigt den Prozessstart beträchtlich. 1–2/2019

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ZUM TITELBILD

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Erstmals lassen sich Kunststoff-Sportböden mit Kohlendioxid herstellen. Der weltweit erste Unterboden dieser Art wurde jetzt in der Hockeyanlage eines Sportvereins im nordrhein-westfälischen Krefeld eröffnet. Das besonders nachhaltige neue Material stammt vom Werkstoffhersteller Covestro, der ein bahnbrechendes Verfahren zur CO ² -Nutzung marktreif gemacht hat. Damit kann bis zu einem Fünftel Erdöl in der Herstellung eingespart werden.

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

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Roboter für Pick & Place Anwendungen klein | schnell | kostengünstig

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PRODUKTE

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LIEFERANTEN­ VERZEICHNIS

Die Horizontalachse des PRIMUS 26 verfügt über einen Hub von 1500 mm bis zu 6000 mm, die Vertikalachse über entweder 800, 1000 oder 1200 mm, und die Entformachse über 500 oder 800 mm. Für geringe Raumhöhen gibt es eine Variante mit Teleskopachse. Wie bei allen WITTMANN Servorobotern erfolgt die Programmierung über die TeachBox R8, welche sich durch Nutzung der grafisch unterstützten QuickNew Programmieroberfläche für den Anwender äusserst komfortabel gestaltet. Wittmann Kunststofftechnik AG Uznacherstr. 18 CH-8722 Kaltbrunn info@wittmann-group.ch www.wittmann-group.ch 3


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Fokus

ADN – Schlüsselkomponente von Polyamid 6.6

Lieferengpässe verunsichern die Branche

Marianne Flury «Was man an Granulat an Lager hat, das liefert man», sorgt sich ein Schweizer Distributeur über die angespannte Versorgungslage. «Das Hauptproblem ist die Beschaffung.» ADN war schon immer ein Nadelör für das PA66-Geschäft. Der Grund ist die Produktionskapazität, die mit der wachsenden Nachfrage nach PA66 nicht Schritt hält. Vor allem die boomende Automobilbranche war über die letzten Jahre der Haupttreiber für die steigende Nachfrage. Experten erwarten, dass der Markt von heute 2,1 Millionen Tonnen pro Jahr in den nächsten fünf Jahren um 2,7 % jährlich wächst.

Produktionsausfälle begünstigen Kapazitätsausbau Im August 2015 explodierte eine neu fertiggestellte Adiponitrilfabrik in China. Heute liegt die Produktion des wichtigen Vorprodukts ADN für Nylon 6.6 (PA66) in den Händen von drei grossen Herstellern: Ascend Performance Materials (USA, Florida), Invista (USA, Kansas) und Butachimie (F). Letzterer ist ein Joint Venture von Invista und Solvay (B). Dieses Klumpenrisiko wurde den Herstellern von PA66 so richtig bewusst, als sich die Produktionsausfälle bei ADN in den letzten beiden Jahren häuften. So setzte beispielsweise der Tropensturm Harvey im August 2017 den Betrieb von Invista in Texas ausser Betrieb, Butachimie wurde anfangs 2018 durch Arbeitskämpfe und Streiks behindert und im Juli wurde ein Teil der Nylon-6,6-Polymerkapazität von Ascend Performance Materials in Pensacola, Florida, durch einen Brand zerstört, was das Unternehmen zwang, Force Majeure für alle Basispoly4

Grafik: American Chemical Society

Die Lieferfähigkeit von Rohstoffen ist ein zentraler Punkt in der Wertschöpfungskette von Thermoplasten. Im letzten Jahr hat sich vor allem die Versorgung bei Polyamid 6.6 (PA66) zugespitzt, weil das Vorprodukt Adiponitril (ADN) knapp war. Da eine Entspannung der Versorgungslage in nächster Zeit nicht in Sicht ist, suchen diverse Marktplayer nach Alternativen.

Ascend Performance Materials und Invista gelangen über die zwei gängisten Herstellungsschritte zu Adiponitril, ein kritisches Vorprodukt von Nylon 6.6 (PA66). Beide Firmen stellen Adipin-Säure aus Cyclohexan her.

mere, Compounds und Fasern von PA66 zu erklären. Nun wollen die drei Platzhirsche investieren. Invista hat Projekte zur Modernisierung der Technologie in zwei Adiponitrilwerken: Eine Investition von 250 Millionen US-Dollar in ihrem Werk in Victoria, Texas, die 2020 in Betrieb gehen wird, und eine weitere Investition in ihrem Joint-Venture Butachimie in Frankreich für 2019. Die Adiponitril-Anlage von Invista in Orange, Texas, verfügt bereits über eine neue Technologie, die eigenen Angaben gemäss eine Verbesserung der Erträge und einen geringeren Energieverbrauch bringt. Die Technologie erweitere die Kapazität um mehr als 200 000 Tonnen pro Jahr, heisst es. Zusätzlich kündigt Invista an, dass sie 1 Milliarde Dollar in den Bau einer Adiponi­trilAnlage in China investieren wird, um bis 2023 eine Kapazität von 300 000 Tonnen sicherzustellen. Kurzfristig wird das Unternehmen bis 2020 40 000 Tonnen pro Jahr an Polyamid 6.6 Kapazität in seinem Werk in Shanghai aufbauen. Der chinesische Markt wächst volumenmässig am stärksten.

Deshalb produzieren auch europäische Hersteller in Asien. «Angesichts der starken Nachfrage Chinas nach ADN und seines Engagements für fortschrittliche, energieeffiziente Technologien ist Investas’s Butadien-basiertes ADN die beste Wahl für Kapitalinvestitionen in der Region», sagt Kyle Redinger, Vizepräsident von Invista Intermediates, Asia Pacific. «Invista beliefert mehr Handelsplätze als jeder andere ADN-Hersteller. Wir möchten sicherstellen, dass diese Kunden über die beste verfügbare Technologie verfügen. Die letzte World-ScaleAnlage wurde vor mehr als 35 Jahren gebaut, daher ist dies eine besondere Zeit für die Branche. Ich bin sehr stolz darauf, Invistas Bemühungen um die Lieferung dieser neuen Anlage voranzutreiben.» Ascend erweitert ebenfalls die Kapazität für Adiponitril, HMD, Adipinsäure und Nylon 6,6 um 10 bis 15 % auf breiter Front. Im Mai 2018 gab das Unternehmen inmitten wachsender Marktsorgen bekannt, dass die Adiponitrilkapazität, die 2017 um 50 000 Tonnen erweitert worden war, bis Ende 2018 um 40 000 Tonnen zunehmen und bis 2022 um weitere 180 000 Tonnen wachsen werde.

Herstellung von PA66 (Nylon 6.6) Nylon 6.6 wird durch Polykondensation von Adipinsäure und Hexamethylendiamin (HMD) hergestellt. Adipinsäure wird in einem zweistufigen Verfahren synthetisiert, das mit Cyclohexan beginnt. HMD wird durch Hy­ drierung von Adiponitril erhalten. Die Herstellung von Adiponitril ist technologisch sehr anspruchsvoll und erfordert erhebliche Investitionen.

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Nicht jede Alternative zu PA66 funktioniert Manche Verarbeiter mögen sich aber nicht auf die Kapazitätserweiterungen der gros­ sen Hersteller verlassen. Sie suchen nach Alternativen zu Polyamid 6.6. Als möglicher Ersatzstoff bietet sich PA6 an. PA6 und PA66 sind sich in ihren Eigenschaften sehr ähnlich. Aber PA6 funktioniert nicht für alles. PA66 beginnt sich bei 260 °C zu verformen, PA6 bei 220 °C. PA66 hat auch eine bessere chemische Beständigkeit sowie eine geringere Neigung, Feuchtigkeit aufzunehmen und sich auszudehnen. So funktioniert beispielsweise PA6 möglicherweise nicht in Kabelbindern, die in Umgebungen wie feuchten Kellern Drähte fest sichern müssen. Wo PA6 den Anforderungen nicht genügt, können PA 6.6-Kunden auf höherwertige Polymere, wie z.B. PA 4.6 und 4.10 und Polyphthalamid von DSM ausweichen, die in ihrer Hitze- und Chemikalienbeständigkeit dem PA66 entsprechen. Auch aliphatische Polyketone bieten sich als Alternative an. Sicher ist aber ein Materialwechsel in technischen Anwendungen wegen Vorschriften und Genehmigungsverfahren nicht einfach.

Versorgungssicherheit ist gewährleistet Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage nach der Situation in der Schweiz. Ist die Versorgungsicherheit mit PA66 gewährleistet? «Ja», versichert Stefan A. Tschanz, Biesterfeld Plastic Suisse AG. «Im Bereich PA66 arbeiten wir mit den normalen Lieferfristen. DuPont leistet hier auf allen Ebenen hervorragende Arbeit. Es bedarf einer engen Kommunikation zwischen uns, unseren Lieferanten und unseren Kunden, um die Bedürfnisse vorauszusehen und entsprechend zu reagieren. Wir sind überzeugt, dass wir unsere Kunden, die wir aufgrund unserer Lagerbestände, Konsignationslager und/oder Vertragsabschlüsse bisher lückenlos mit den gewünschten Materialien beliefert haben, auch weiterhin beliefern können.» Liefersicherheit garantiert auch die Lenorplastics AG ihren Kunden in der Schweiz dank eigenen Lagerkapazitäten. «Wir investieren viel Kapital in unser Warenlager. 1–2/2019

Fokus

Durch den Ausbau des Logistikcenters in Oberriet, welcher Anfang 2018 erfolgreich abgeschlossen werden konnte, bieten wir den Kunden Sicherheit. Unsere Kunden sollen ihre Fläche für die Produktion von Kunststoffartikeln nutzen. Wir sehen unsere Funktion darin, ein nachhaltiger Partner bezüglich der Versorgungssicherheit zu sein», betont Jwan Meier. Gedanken wegen der Liefersicherheit von PA66 macht sich Olaf Wetzel, Resinex Switzerland AG. «Wir sehen aktuell PA66 als wirklich knapp an. Aus unserer Sicht ist hier das Hauptproblem die Versorgung mit ADN (global). Wir versuchen die Situation in enger Zusammenarbeit mit unserem Partner Solvay und unseren Kunden zu entschärfen und denken, dass dies auch in 2019 gelingt, trotz der sich weiter andeutenden Knappheit an ADN. Die Planung und Erstellung von grossen chemischen Anlagen ist langfristig und reagiert nicht auf sich kurzfristig ändernde Bedarfe. Daher können langfristige Trends aufgenommen werden, die dann zu neuen Produktionen führen, mit entsprechenden Planungs- und Genehmigungsverfahren. Bis diese anlaufen und produzieren kann es zu Verknappungen kommen, mit entsprechenden Effekten in der Lieferkette.» So weit lässt es Resinex aber gar nicht kommen. Für Wetzel ist klar: Wenn Produkte knapp werden ist es meistens zu spät, noch zu versuchen die Situation zu verbessern, da nur kaufende, zuverlässige und loyale Kunden und Distributoren bedient werden. Deshalb legt Resinex gros­ sen Wert auf eine enge und nachhaltige Zusammenarbeit mit Kunden und Lieferanten. Zudem bestehen langjährige und meist über ganz Europa geltende Distributionsverträge. «Diese erhöhen unser Gewicht und das unserer Kunden beim Hersteller und so erreichen wir höhere Zuteilungen. Zudem empfehlen wir unseren Kunden Rahmen-, und Abrufaufträge ab unseren Lägern in der Schweiz, um Engpässen vorzubeugen.» Wetzel ist überzeugt, dass Liefersicherheit aus lokalen Märkten kommt, d.h. gute Kommunikation mit Kunden und Lieferanten und eigene Produktionsstandorte in Europa sind unabdingbar. Importmärkte sind immer anfällig gegenüber Zöllen, globalen supply/ demand Trends und Rohstoffentwicklungen.

Guten Chance für Distributoren Die mangelhafte Verfügbarkeit von PA66 macht deutlich, wie wichtig es für Verarbeiter ist, sich auf seine Distributoren verlassen zu können. So sagt etwa Stefan Tschanz: «Als Distributeur, welcher die ganze EU und CEE mit eigenen Häusern und Lager vor Ort abdeckt und vermehrt auch global tätig ist, sind wir der richtige Partner für unsere Kunden.» Und Jwan Meier betont: «Der Materialpreis wird auch zukünftig ein sehr wichtiger Faktor im Entscheidungsprozess vom Verarbeiter sein. Den Kunden bieten wir ‹Hedging-Modelle› an, welche das Ziel der Versorgungssicherheit unterstreichen. Wir gehen auch zukünftig davon aus, dass die Volatilität bezüglich der Lieferfähigkeit uns begleiten wird und jemand in der Zulieferkette Lager anbieten muss. Das sehen wir u.a. als unsere Funktion als Distributor.» Und zur Rolle des Distributors sagt Olaf Wetzel abschliessend: «Wir sehen uns Dienstleister als Bindeglied zwischen Polymerindustrie und unseren Kunden. Es ist wichtig Hersteller zu repräsentieren, die in der obersten Liga der Polymerproduzenten spielen, da dies bedeutet, es ist deren Kerngeschäft. Unsere Kunden können sich auf unser Know-how und unsere Lieferketten verlassen. Zudem stehen wir zu unserem lokalen Vertriebskonzept und der Kundennähe vor Ort. Nichtsdestotrotz gibt es einige Faktoren wie Circular Economy, Digitalisierung, eMobility, Materialströme, Konsolidierungen, gegebenenfalls steigende Zinsen und eine wirtschaftliche Abschwächung, deren gesamte Auswirkungen wir nicht einschätzen können. Wir sind aber überzeugt, dass hier ebenso viele Chancen liegen, die wir aufnehmen müssen. Denn die Welt bleibt nicht stehen und kreiert jeden Tag neue Möglichkeiten.»

Kontakte s.tschanz@biesterfeld.ch www.biesterfeld.com meier@lenorplastics.ch www.lenorplastics.com olaf.wetzel@resinex.ch www.resinex.ch

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Additive Fertigung

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Fachmesse für professionellen 3D-Druck

Dritte AM Expo bietet konkrete Hilfestellung Am 12. und 13. März 2019 findet bei der Messe Luzern die 3. AM Expo statt. Mit 120 Ausstellern, zahlreichen Showcases und neun Fokusthemen bietet die Fachmesse konkrete Hilfestellung für die Lancierung und Umsetzung eigener AM-Projekte.

Bild: Messe Luzern

Bereits zum dritten Mal wird die AM Expo zum wichtigsten Treffpunkt des professionellen 3D-Drucks in der Schweiz. Mit 120 Ausstellern aus den Bereichen Auftragsfertigung, Engineering, Software, Maschinen und Materialien ist an der AM Expo die gesamte Wertschöpfungskette vor Ort. Die nationalen und internationalen Aussteller zeigen praxisnah auf, wie additive Fertigung kommerziell genutzt werden kann. Sie präsentieren an ihren Ständen und im Rahmen des Symposiums eine Vielzahl erfolgreicher AM-Anwendungen – sogenannte Showcases. Diese konkret umgesetzten Kundenprojekte veranschaulichen die aktuellen Möglichkeiten der verschiedenen AM-Technologien und Materialien.

Fokusthemen bringen Inspiration und Orientierung Die AM Expo 2019 greift mit neun Fokusthemen die brennendsten Fragen rund um

Die neun Fokusthemen im Überblick –– Design für additive Fertigung –– Neue Technologien und Materialien –– Performance-Steigerung, Leichtbau und spezielles Design –– Kunden- und patientenspezifische Lösungen –– Kleinserien und digitales Ersatz­ teilmanagement –– Rapid Prototyping und Rapid Tooling –– Nachbearbeitung und Qualitäts­ sicherung –– Business Case, rechtliche Fragestellungen und Zulassungen –– 3D-Scanning und digitalisierte Prozesskette www.visit.am-expo.ch

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Die AM Expo mit Symposium bietet Inspiration für die eigenen Herausforderungen rund um die additive Fertigung.

die additive Fertigung auf, wie zum Beispiel: Wie werden Bauteile für additive Fertigung designt? Wie rechnet sich der Business Case für additive Fertigung? Wie kann additive Fertigung im Leichtbau eingesetzt werden? Diese aktuellen Herausforderungen werden für die Besuchenden verständlich aufbereitet. Zu jedem Thema gibt es eine detaillierte Übersicht auf der

Die AM Expo 2019 in Kürze Datum: 12. und 13. März 2019 Öffnungszeiten: 9.00 bis 16.00 Uhr Ort: Messe Luzern Strategischer Partner: Industry+ Veranstalterin: Messe Luzern AG www.visit.am-expo.ch

Website mit allen entsprechenden Ausstellern, Showcases, Dienstleistungs- und Produkte-Highlights. Somit finden die Besucher konkrete Lösungsansätze und viel Inspiration für ihre eigenen Herausforderungen rund um die additive Fertigung. Vom 12. bis 13. März 2019 wird die AM Expo zum schweizweit einzigen Ort, um das Fachwissen über die additive Fertigung zu erweitern, gezielt Projektpartner zu finden oder einen einfachen Einstieg in die additive Fertigung zu ermöglichen. Kontakt Messe Luzern AG Horwerstrasse 87 CH-6005 Luzern +41 41 318 37 00 www.messeluzern.ch

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Additive Fertigung

Die AMX geht in die dritte Runde und ist mit 120 Ausstellern nochmals gewachsen. Welchen Bereichen sind die Zuwächse zuzuordnen? René Ziswiler: Das Wachstum haben wir entlang der ganzen Wertschöpfungskette, von Software bis hin zu Nachbearbeitung. Die Zunahme von ca. 35 % erzielen wir in erster Linie mit Ausstellern aus dem Ausland, und hier vor allem aus Deutschland, seien das Auftragsfertiger oder Anbieter von Softwarelösungen, hochspezialisiert im Bereich der Medizintechnik. Dazu kommt, dass die Aussteller, die bisher schon an der AMX präsent waren, mehr Fläche gebucht haben. D.h. die AMX wird insgesamt nochmals kompetenter und eine Spur internationaler. Die AMX ist vom Konzept her so gestaltet, dass sich ein Besucher vorzugsweise vorgängig auf der digitalen Plattform informieren sollte, damit er das (analoge) Messepotenzial optimal nutzen kann. Welche Feedbacks erhalten Sie hier? Ziswiler: Die Resultate aus der Besucher­ umfrage geben ein eindeutiges Bild: Das Konzept kommt bei Besuchern und Ausstellern immer besser an und wird entsprechend auch genutzt. Ja, es ist inzwischen so überzeugend, dass es jetzt auch bei anderen Industriemessen in der Schweiz Eingang findet, konkret bei der Swisstech und Prodex, die von Exhibit und More ausgerichtet werden. Neun Fokusthemen bestimmen den Messeinhalt. In welcher Form werden diese präsentiert? Ziswiler: Die Fokusthemen sind der rote Faden und adressieren die brennendsten Fragen rund um die additive Fertigung. Für die Besucher sind die Fokusthemen vor allem eine Orientierung. In jedem Thema lernen sie interessante Showcases, Produkt- und Dienstleistungshighlights der Aussteller kennen und finden passende Vorträge im Innovation Symposium. Über die Fokusthemen auf der Website erhalten die Besucher bereits vor der AMX den richtigen und schnellen Zugang zu den

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Bild: Marianne Flur y

Sechs Fragen an René Ziswiler, Messeleiter AM Expo

René Ziswiler: Die Fokusthemen sind der rote Faden und geben dem Besucher vor allem eine Orientierung.

Fragen, die sie beschäftigen. Entsprechend können sie sich während der Messe gezielt über Lösungsansätze informieren und mögliche Projektpartner ausfindig machen Können Sie mir zwei oder drei Beispiele nennen, die auf der AM Expo zu sehen und aus Ihrer Sicht besonders innovativ/ interessant sind? Ziswiler: Es ist schwierig, aus dem breiten Spektrum einzelne Produkte hervorzuheben. Für die Industrie relevante Beispiele sind meines Erachtens u.a. eine Bedieneinheit für eine Ballistik-AnalyseAnlage. In diesem Fall konnte mittels Vakuumgussverfahren eine kostengünstige Lösung gefunden und die hohen Ansprüche des Kunden an Masshaltigkeit und Oberfläche erfüllt werden. Oder die additiv gefertigten Spezialstecker aus einem Liquid Cristal Polymer (LCP) für ein hochbelastetes Umfeld. Als drittes Beispiel möchte ich die massgeschneiderten Brillen aus dem 3D-Drucker hervorheben (siehe S. 13). Mittels Lasersintern entstehen komplett individualisierte Brillenteile. Die Beispiele zeigen, dass sich die additive Fertigung in allen Dimensionen entwickelt.

Sie haben als Leiter der AM Expo die Entwicklung der additiven Fertigung seit 2016 mitverfolgt. Was hat sich auf Ausstellerund Besucherseite verändert? Ziswiler: Auf der Besucherseite, sprich Nachfrageseite, ist klar die Skepsis weg. Inzwischen hat glaube ich jeder begriffen, dass man mit der additiven Fertigung entscheidende Wettbewerbsvorteile erzielen kann. Man hat auch gelernt, dass die Entwicklung sehr rasant ist und es deshalb nötig ist, dranzubleiben. Das, was vielleicht vor zwei Jahren in puncto Qualität, Geschwindigkeit und Preis noch kritisiert wurde, ist heute kein Thema mehr. Der Status quo von heute ist ein anderer als der von morgen. Dieser Aspekt ist vielleicht noch nicht bei allen angekommen. Gerade im Spritzgiessbereich, wo in den letzten 40 Jahren kontinuierlich optimiert wurde, konnten in den letzten paar Jahren nur marginale Fortschritte erzielt werden. Dieses Denken darf nicht in die additive Fertigung projiziert werden. Hier sind die Entwicklungsschritte ungleich grösser und gehen schneller vonstatten. Eine Frage, die sich viele Verarbeiter stellen ist: arbeite ich weiterhin mit einem Dienstleister zusammen oder investiere ich in die AM-Technologie? Es geht nicht um das ob, sondern um das wie man additiv fertigen will. Auf der Ausstellerseite merkt man, dass der Markt sehr dynamisch ist, das führt zum Teil auch zu Übernahmen, zu Konsolidierungen. Oder auch dazu, dass Firmen aus dem Bereich der additiven Fertigung als Anbieter wieder aussteigen, weil sie know-how- und tempomässig nicht mithalten können. Welche Bedeutung hat die AMX für Sie im Reigen der anderen Industriemessen (Swiss Medtech Expo, Swiss Plastics)? Ziswiler: Die AM Expo ist natürlich die Messe mit dem grössten Potenzial. Hier wächst der Markt überdurchschnittlich. Es ist ein dankbares Thema aus Sicht des Veranstalters, weil es unglaublich viel Neues und auch Spektakuläres zu zeigen gibt. mf

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Additive Fertigung

Konturnahe Temperierung durch additiv gefertigte Werkzeugeinsätze

Hotspots gehören der Vergangenheit an Die Auslegung der Werkzeugtemperierung beeinflusst massgeblich die Zykluszeit und die Formgenauigkeit der Kunststoffbauteile. Mit steigender geometrischer Komplexität des Bauteils wird die Umsetzung der Kühlkanäle im Werkzeug immer schwieriger. Durch additiv gefertigte Werkzeugeinsätze kann eine komplexe Führung der Kanäle in allen drei Dimensionen konturnah ermöglicht werden, wodurch eine homogene Temperaturverteilung an der Kavitätsoberfläche sichergestellt und sogenannte Hotspots vermieden werden.

Bild: HSR

Prof. Dr. Frank Ehrig ¹ Dr. Andreas Kirchheim ² Werkzeugeinsätze mit konturnaher Temperierung wurden in der Vergangenheit meist mit Vakuumlöten hergestellt. Ergänzend kamen die additiven Fertigungsverfahren, wodurch sich zusätzliche Designfreiheiten ergaben. Zu diesen Verfahren gehört auch das Selektive Laserschmelzen (SLM), das am weitest verbreitete additive Fertigungsverfahren zur Herstellung qualitativ hochwertiger Werkzeuge und anderer metallischer Bauteile. Bild 1: Demonstratorbauteil Hexenhut

Beim SLM wird das digitale CAD-Modell eines Werkzeugs in Schichten zerlegt. Die Schichtinformationen werden mit den SLM-Prozessparametern, wie Laserleistung, Scangeschwindigkeit etc. verknüpft und an die SLM-Maschine transferiert. Beim SLM wird dann schichtweise eine dünne Schicht Metallpulver (30–70 µm) auf einer Bauplatte aufgetragen und lokal werden durch einen Laser die Pulverpartikel verschmolzen. Anschliessend wird die Bauplatte um eine Schichtdicke abgesenkt und der Vorgang wird wiederholt bis das Bauteil fertig ist. Mit Hilfe von SLM können auch sogenannte Hybridwerkzeuge gefertigt werden, d.h. auf einfachen Werkzeuggrundplatten oder -einsätzen lassen sich komplexe Strukturen mit konturnaher ¹ Prof. Dr. Frank Ehrig, Leiter des Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung (IWK) an der HSR ² Dr. Andreas Kirchheim, Leitung Advanced Production Technologies, ZHAW School of Engineering

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Temperierung additiv aufbauen. Besonders für die variotherme Werkzeugtemperierung beim Spritzgiessen ist der Einsatz einer konturnahen Kühlung inte­ressant. Diese dynamische Werkzeugtemperierungsmethode wird zur Erzielung einer bestimmten optischen Qualität (z. B. bei geschäumten Bauteilen oder glänzenden Oberflächen) oder einer verbesserten Abformung der Werkzeugoberfläche (z. B. Mikrostrukturen) eingesetzt. Beim Einspritzen der Schmelze wird hierzu die Werkzeugtemperatur an der Kavitätsoberfläche erhöht. Aus energetischen und wirtschaft-

Der Hexenhut – Koopera­ tionsprojekt HSR und ZHAW Im Rahmen eines Kooperationsprojektes zwischen dem Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung (IWK) der

Grafik: ZHAW/HSR

Variothermtemperierung durch konturnahe Kanäle

lichen Gründen macht es Sinn, nur den Kavitätsbereich variotherm zu fahren. Diese Temperaturerhöhung der Kavitätsoberfläche während der Einspritzphase kann durch mit heissem Wasser durchströmten Kanälen, keramische Heizelemente, Induktion oder Laser erfolgen. Das Kühlen erfolgt standardmässig mit wasserdurchflossenen Kühlkanälen. Der Vorteil der «Wasser-Wasser-Variothermtemperierung» liegt in der Designfreiheit und dass sowohl das heisse als auch das kalte Wasser durch die gleichen Kanäle fliesst. Die Umschaltung zwischen heissem und kühlerem Wasser erfolgt über eine mit der Spritzgiessmaschine gekoppelte Umschalteinheit. Das Aufheizen und Kühlen der Werkzeughälften ist umso effizienter je näher die Kühlkanäle an der Kavitätsoberfläche liegen, da die thermische Masse des Werkzeugbereichs, welcher geheizt bzw. gekühlt werden muss, somit kleiner wird.

Bild 2: Einbausituation der Einsätze (links) und konturnaher Kühlkanalverlauf (rechts).

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KUNSTSTOFF XTRA

Grafik: ZHAW/HSR

Additive Fertigung

Bild 3: Fertigungsschritte der hybridgefertigten Auswerferseite.

Hochschule für Technik Rapperswil (HSR) und dem Zentrum für Produkt- und Prozessentwicklung (ZPP) der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) konnten die Möglichkeiten dieser Technologien an einem neuen Spritzgiesswerkzeug aufgezeigt werden. Dazu wurde in einem ersten Schritt ein Design für ein neues, optisch ansprechendes und gleichzeitig funktionelles Demonstratorbauteil ausgearbeitet. Die Wahl fiel auf einen Flaschenöffner mit einem Design ähnlich dem eines Hexenhutes (Bild 1). An der HSR wurde das vorgegebene Design im CAD umgesetzt und kunststoff­ gerecht gestaltet. Der Bereich des Flaschenöffners wurde für eine längere Lebensdauer des Bauteils mit Hilfe eines Metall-Inserts verstärkt, welcher direkt umspritzt wird. In einem zweiten Schritt wurde das Bauteil hinsichtlich seiner Fertigung und späteren Anwendung optimiert. Dazu gehörte zum einen die mechanische Auslegung des Bauteils durch Simulation des Flaschenöffnungsprozesses. Zum anderen konnten durch rheologische Auslegung die Wanddicken am Kunststoffbauteil so angepasst werden, dass die am Flaschenöffner entstehende Bindenaht in einen Bereich mit geringerer mechanischer Beanspruchung gelegt werden konnte. Hierauf basierend wurde der Aufbau des Stammwerkzeugs konzipiert und umgesetzt.

Auslegung und Herstellung der Kavitätseinsätze Die Konstruktion der Kavitätseinsätze, die Gestaltung der Kanalführung, die thermische Auslegung sowie die Fertigung der SLM-Einsätze erfolgte an der ZHAW unter konsequenter Berücksichtigung der Kon­ struktionsrichtlinien für die additive Ferti1–2/2019

gung. Ziel der Auslegung ist die homogene Temperaturverteilung an der Kavitätsoberfläche sowohl auf der Düsen- als auch auf der Auswerferseite. Bild 2 zeigt die Kon­­­­s­truktionsdetails der beiden Werkzeughälften mit den konturnahen Temperierkanälen. Zur Reduktion der Bauzeit und Spannungen wurden bei der oberen Werkzeughälfte die massiven Strukturen durch eine Wabenstruktur ersetzt. Beim Unterwerkzeug wurde die Basisplatte konventionell hergestellt und die komplizierte Werkzeugkontur mit den konturnahen Kanälen auf die Basisplatte additiv Schicht für Schicht aufgeschmolzen. Dies wird als Hybridbauweise bezeichnet. Die Bauplatte für das Oberwerkzeug und auch die Basisplatte für das Hybridwerkzeug müssen aufgrund der thermischen Spannungen, die durch den sehr hohen punktuellen Energieeintrag durch den Laser beim SLM entstehen, ausreichend dimensioniert sein. In diesem Fall musste eine 50 mm dicke Bauplatte verwendet werden. Hierdurch wurden die thermischen Verformungen entscheidend reduziert. Die additive Fertigung der düsen- und auswerferseitigen Werkzeugeinätze erfolgte auf einer Renishaw AM 400HT SLM-Maschine. Die Hauptschritte der Fertigung waren Montage und Justierung der Basisplatte im Bauraum der SLM-Maschine, schichtweises Auftragen des Metallpulvers (1.2709) und selektives Laserschmelzen der einzelnen Schichten. Anschliessend musste das Hybridwerkstück aus dem Pulverbett befreit werden, die Kühlkanäle wurden ausgeblasen und die Fertigbearbeitung erfolgte auf einem Bearbeitungszentrum (Bild 3). Die SLM-Einsätze wurden anschliessend in das an der HSR gefertigte Stammwerkzeug integriert.

Ausblick Aktuell laufen an der HSR diverse Untersuchungen zur Überprüfung der Leistungsfähigkeit der konturnahen Kühlkanäle mit dynamischer Werkzeugtemperierung und zur Gegenüberstellung mit thermischen und rheologischen Simulationsergebnissen. Dadurch soll zusätzliches Know-how für zukünftige Projekte im Bereich der konturnahen Temperierung von Werkzeugen bzw. -einsätzen aufgebaut werden. Am ZPP der ZHAW wird die additive Fertigung und Entwicklung von Werkzeugen mit konturnaher Kühlung vorangetrieben, um Fertigungsprozesse weiter zu optimieren. Projektteam: HSR: Prof. Dr. Frank Ehrig, MSc. Curdin Wick, Manuel Suarez, Severin Haas. ZHAW: Dr. Andreas Kirchheim, BSc. Patrik Hochreutener, David Heiniger, David Sijbesma.

Kontakte HSR Hochschule für Technik Rapperswil Prof. Dr. Frank Ehrig Oberseestrasse 10 CH-8640 Rapperswil +41 55 222 4905 frank.ehrig@hsr.ch www.iwk.hsr.ch AM Expo: Halle 2, Stand C 2082 Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) Dr. Andreas Kirchheim Gertrudstrasse 15 CH-8401 Winterthur +41 58 934 76 25 andreas.kirchheim@zhaw.ch www.zhaw.ch AM Expo: Halle 2, Stand C 2086 n 9


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Additive Fertigung

WireDress

Die revolutionäre Abrichteinheit Mit dem Einsatz der SLS-Technologie wurde ein System entwickelt, mit dem sich Schleifscheiben bei voller Arbeitsgeschwindigkeit in der Anlage profilieren und schärfen lassen. Durch dieses innovative System konnte die Gesamtanlageneffektivität erhöht und die Schleifleistung um mehr als 30 % gesteigert werden.

Für das Schleifen von Keramik, Hartmetall und gehärtetem Stahl werden Schleifscheiben aus hochharten Schneidstoffen wie Diamant oder CBN eingesetzt. Um eine erhöhte Präzision und Wirtschaftlichkeit beim Schleifprozess zu erreichen, ist der Einsatz von Schleifscheiben mit gesinterter Metallbindung wünschenswert. Ihr Einsatz ist jedoch bisher nur bedingt sinnvoll, da sich Metallbindungen nur sehr eingeschränkt und aufwändig abrichten lassen. Eine Möglichkeit und in der Praxis auch eine sehr gängige Methode solche Schleifscheiben abzurichten, ist der Gebrauch von externen Arbeitsmaschinen. Durch die Verwendung solcher Maschinen werden jedoch Handlings- und Logistikschritte nötig, die den Schleifprozess unterbrechen und dadurch den Betreibern solcher Anlagen unnötige Mehrkosten entstehen lassen. Aus diesem Grund ist bis dato das Abrichten komplexer bzw. feingliedriger Profile wirtschaftlich nicht vernünftig darstellbar. Die Fritz Studer AG, gegründet 1912, ist einer der Markt- und Technologieleader im Universal-, Aussen-, Innenrund- sowie im Unrundschleifen. Studer steht mit rund 23 000 ausgelieferten Anlagen seit Jahrzehnten für Präzision, Qualität und Langlebigkeit. Mit einer massgeschneiderten Komplettlösung für jede Schleifaufgabe erhält der Kunde das Wissen und Können rund um den Schleifprozess mitgeliefert. Das Studer-Logo gilt weltweit seit Jahrzehnten als Gütesiegel für erstklassige Ergebnisse. Damit dies auch in Zukunft gewährleistet ist, arbeitet das Unternehmen kontinuierlich an Innovationen rund ums ¹ B. Eng. Michael Schneider, Standortleiter / Leiter Produktion, Irpd AG

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Bild: Irpd

Michael Schneider ¹

Grundplatte aus DuraForm HST.

Schleifen. So hat sich Studer zur Aufgabe gemacht, eine Einheit zu entwickeln, welche das Abrichten metallgebundener Schleifscheiben in der Schleifmaschine ermöglicht. Somit entfallen die externen Handlingsschritte sowie Logistikaufgaben für den Anlagenbetreiber und ein wirtschaftliches Abrichten metallgebundener Schleifscheiben wird möglich. Eine der grössten Herausforderungen war die Integration der neu zu entwickelnden Abrichteinheit in dem zur Verfügung stehenden Arbeitsraum der fertigen Serienschleifmaschinen. Das heisst, die Abrichteinheit muss in die bereits beim Kunden stehenden Anlagen integrierbar sein. Aufgrund des Funktionsprinzips der Abrichteinheit, welche einer kleinen Drahterodiermaschine ähnelt, müssen die Komponenten aus nichtleitenden Materialien gefertigt werden. Zugleich müssen sie eine erhöhte Festigkeit sowie Schutz gegen mechanischen und chemischen Verschleiss aufweisen.

Zu Beginn wurde versucht die Einheit auf konventionelle Weise zu fertigen. Schnell wurde klar, dass eine Umsetzung aller Funktionen mit einem konventionellen Design in dem zur Verfügung stehenden Raum nicht darstellbar ist. Der Platz war schlichtweg zu klein. Ein neuer Ansatz musste gefunden werden. Zusammen mit der Irpd AG, dem Kompetenzzentrum für Additive Manufacturing (AM) der United Grinding Group, konnten die Konstrukteure die Stärken des Additive Manufacturing – im Speziellen das Selective Laser Sintering (SLS) – nutzen und in ihr neues Design mit einfliessen lassen. Durch den Einsatz dieser Technologie eröffneten sich zahlreiche neue Möglichkeiten hinsichtlich Designfreiheit oder auch Funktionsintegration. Ein deutlich schlankeres Design der kompletten Baugruppe konnte realisiert werden. Bereits während der Entwicklungsphase konnten die kurzen Lieferzeiten der SLS-Komponenten bei Bauteiländerungen überzeugen und Wettbewerbsvorteile generieren. Nahezu alle Komponenten der Abrichteinheit sind additiv in Kunststoff gefertigt.

Konstruktive Herausfor­ derung und Freiheiten Eine der grössten Herausforderungen für die Konstrukteure war sicherlich das Umdenken sowie die zu einem konventionell designten Bauteil differenzierte Herangehensweise in der Konstruktion, welche mit einem additiv gerechten Design einhergeht. Eine AM-gerechte Konstruktion ermöglicht viele neue Möglichkeiten für das spätere Bauteildesign. Um diese Möglichkeiten nutzen zu können, musste ein Umdenken bei den Konstrukteuren stattfinden. Funktionen, die bei einem konventionellen Design undenkbar und nicht zu 1–2/2019


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Bild: Irpd

Bild: Studer

Additive Fertigung

Grundplatte aus HST und Abdeckungen aus PA12.

fertigen sind, werden nun möglich. Das Know-how, wie ein solches Design aussehen könnte, und alle anderen wichtigen Anforderungen, die man bei einer AM-gerechten Konstruktion einzuhalten hat, wurden bei einem mehrtätigen ThinkAdditive Workshop bei der Irpd AG vermittelt. Am Beispiel der Grundplatte aus DuraForm HST lassen sich die Möglichkeiten der additiven Fertigung vor allem in Bezug auf einen sehr hohen Grad an Funktionsintegration aufzeigen. Die Zusammenfassung mehrerer Komponenten zu einem Bauteil trägt signifikant zur Reduktion der erforderlichen Montageaufwände bei. Weiter wurde eine strömungsoptimierte Kühlschmierstoffleitung in der HST-Grundplatte integriert, die den Draht während des

Irpd Historie 1996 Gründung des Institut RPD (Rapid Product Development) 2008 Das Institut RPD wird von der ETHZ bzw. der inspire AG übernommen und mit dem Kürzel irpd versehen 2015 Übernahme des Dienstleistungs­ bereichs durch ein Joint-Venture mit der United Grinding Group. Neugründung der Irpd AG als Kompetenzzentrum für Additive Fertigung der UGG 2017 Das Irpd bezieht im Dezember 2016 neue Büro- und Produktionsräume im innovativen Umfeld der Unternehmung «Startfeld» in St. Gallen.

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Das von Studer entwickelte System WireDress in Aktion.

Prozesses konstant und gleichmässig benetzt. Die im HST-Material enthaltenen Mineralfasern tragen im Vergleich zum konventionellen Werkstoff PA12 zu einer erheblichen Festigkeitssteigerung bei. Dies ermöglicht die Fertigung von masshaltigen Bauteilen, die sich zugleich durch hohe Festigkeit auszeichnen. Zum Schutz gegen mechanischen und chemischen Verschleiss bzw. zur Sicherstellung einer hohen Bauteilstandzeit erfährt das Bauteil eine spezielle Oberflächenbehandlung. Auch bei den Abdeckungen zum Schutz der verbauten Komponenten, konnten die Stärken der AM-Technologie umgesetzt werden. Die Form der Abdeckung kann perfekt an den Innenraum der Schleifmaschine angepasst werden. Für verschiedene Schleifmaschinen können so einfach die Abdeckungen angepasst werden, ohne dass weitere Komponenten, wie z.B. die Grundplatte, verändert werden müssen. Durch den Einsatz von Wabenstrukturen auf der Innenseite der Abdeckungen konnte eine hohe Steifigkeit bei sehr dünnen Wandstärken realisiert werden. Auch wichtige Warnhinweissymbole konnten bereits bei der Konstruktion des Bauteils berücksichtigt und somit direkt auf der Abdeckung dargestellt werden. Damit entfällt ein nachträgliches Aufkleben der Warnhinweise und verhindert, dass diese entfernt bzw. durch die nassen Bedingungen in der Schleifmaschine beschädigt werden können. Zum Schutz des Kunststoffes gegen das Kühlschmiermittel in der Schleifmaschine wird die Oberfläche abschliessend noch versiegelt.

Projekterfolg Mit dem Einsatz der SLS-Technologie und den damit verbundenen Möglichkeiten eines AM-gerechten Design wurde das System Studer-WireDress entwickelt, welches in der Rundschleifmaschine und deren Steuerung vollständig integriert ist. Somit entfällt das mühsame Demontieren und Wiedereinstellen der Schleifscheibe bei einer erneuten Montage. Mit dem System hat der Anlagenbediener erstmals die Möglichkeit, Schleifscheiben bei voller Arbeitsgeschwindigkeit in der Anlage abzurichten, d.h. profilieren und schärfen zu lassen. Die Schleifscheibe erhält zudem eine hohe Schnittigkeit mit hohem Kornfreistand. Die Gesamtanlageneffektivität (OEE) konnte deutlich erhöht sowie die Schleifleistung um mehr als 30 % gesteigert werden. Ohne den Einsatz und die Möglichkeiten der SLS Technologie wäre ein positives Gelingen dieses Projektes in dieser Form nicht möglich gewesen. Die SLS Komponenten werden aktuell bereits in Serie hergestellt und befinden sich erfolgreich bei zahlreichen Kunden im Einsatz.

Kontakt Irpd AG Lerchenfeldstrasse 3 CH-9014 St. Gallen +41 71 274 73 10 michael.schneider@irpd.ch www.irpd.ch AM Expo: Halle 2, Stand D 2121

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Additive Fertigung

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Neuartige 3D-Druck-Lösung für Rapid Prototyping und Applikationsentwicklung

Drucken, entpulvern und aufbereiten in einem

Sintratec, ein führender Schweizer Entwickler und Hersteller von 3D-Druckern für den professionellen Einsatz, präsentierte die Systemlösung Sintratec S2 zum ersten Mal auf der Formnext 2018 in Frankfurt. Wie die beiden Vorgängerdrucker Sintratec Kit und Sintratec S1 basiert Sintratec S2 auf der Technologie des selektiven Lasersinterns (SLS). Einzigartig im SLS-Bereich sind die neu in einem geschlossenen und halbautomatischen System integrierten Prozesse des Lasersinterns, des Entpulverns, der Materialaufbereitung und der Oberflächenbehandlung. Dank dieser End-to-End-Lösung profitieren Anwender nicht nur von präzisen Druckobjekten in nahezu beliebiger Formenfreiheit, sondern auch von einem wirtschaftlichen Betrieb mit erheblich reduzierten Stillstandzeiten. Ein weiterer Vorteil: Mühsame Reinigungsprozesse entfallen.

Durchgängig Hightech Für gleichmässige und homogene Druckergebnisse sorgt die Sintratec Laser Sintering Station, die über einen zylinderförmigen Druckraum mit neuem Heiz- und Belüftungskonzept verfügt. Mit der inte­ grierten 4K-Kamera können Druckaufträge jederzeit live verfolgt und die Oberfläche der einzelnen Druckschichten in Echtzeit ausgewertet werden. Das präzise Laserscanning-System ermöglicht eine verbesserte Wiederholgenauigkeit und einen schnellen Druckprozess. Die Bedienung des 3D-Druck-Systems erfolgt intuitiv über einen Touchscreen.

Modular aufgebaut Die komplette Baukammer befindet sich in der Material Core Unit, die sich von der Laser Sintering Station bequem herausfahren lässt. Die Unit verfügt zudem über 12

Bild: Sintratec

Mit Sintratec S2 kommt ein neues Kompaktsystem für das selektive Lasersintern (SLS) auf den Markt, das Massstäbe setzt. Das 3D-Druck-System eignet sich sowohl für den Prototypenbau als auch für die Entwicklung und Optimierung von Applikationen und deren Realisation in kleineren Serien.

Die Sintratec S2 besteht aus den Modulen: Laser Sintering Station (LSS, links oben), Material Core Unit (MCU, links unten) und Material Handling Station (MHS, Mitte). Zusätzlich erhältlich sind die Blasting Station, die Polishing Station (beide rechts auf dem Tisch) und die Vortex Unit (unten).

eine integrierte Pulvermischfunktion und gewährleistet ein speditives Pulver-Handling. Möchte der Anwender ein zweites Material verarbeiten, erweitert er das System ganz einfach mit einer zusätzlichen Material Core Unit. Das System kann – je nach Bedarf – mit allen Modulen beliebig vergrössert werden. Basismaterialien für die Sintratec-Drucker sind PA12 Pulver und TPE-Pulver. In der Sintratec Material Handling Station wird sowohl gebrauchtes als auch überschüssiges Druckmaterial sauber für die Wiederaufbereitung gesammelt und gesiebt. Zu visuell ansprechenden SLS-Werkstücken mit verbesserter Oberflächengüte verhilft die Strahlkabine Sintratec Blasting Station. Die Sintratec Polishing Station schliesslich, ein Magnet-Tumbler, versiegelt Oberflächenunreinheiten und gibt den gedruckten Komponenten einen glatten Finish in Edelstahl-Look.

Applikationen von morgen im Visier Mit der Sintratec S2 sind Anwender nun in der Lage, bislang ungeahntes Potenzial im professionellen Prototyping zu nutzen. Zu-

dem eignet sich das intelligente System ideal für die Entwicklung moderner Applikationen und deren Realisation in kleineren Serien. Aufgrund von Erfahrungswerten lässt sich zum Beispiel die Entwicklung von komplexen Komponenten durch die Optimierung auf 3D-Druck-gerechte Designs erheblich verbessern, sowohl in kreativer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht. Sintratec präsentiert das Produktionssystem für die generative Fertigung auf der AM Expo in Luzern. Mit diesem System ermöglicht der Schweizer Hersteller hochwertige SLS-Druckresultate zu einem erschwinglichen Preis. Dank dem modularen Aufbau der Sintratec S2 können Anwender ihre Produktionskapazitäten nach Bedarf ausbauen, indem sie die Lösung mit spezifischen S2-Modulen beliebig erweitern.

Kontakt Sintratec AG Badenerstrasse 13 CH-5200 Brugg +41 56 552 00 22 info@sintratec.com www.sintratec.com AM Expo: Halle 2, Stand B 2043

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Additive Fertigung

Eine neue Dimension made in Switzerland

Massgeschneiderte Brillen aus dem 3D-Drucker

Götti Brillen aus dem 3D-Drucker heissen Götti Dimension. Diese einzigartige Erfindung und Umsetzung vom 2D-Entwurf ins 3D-Objekt ist Schweizer Präzisionsarbeit. Die Rapid Manufacturing AG ist Produktionspartner für die Serienproduktion von Götti Dimension. Neben der internen Produktion von Götti, werden mit dem Partner Rapid Manufacturing AG Druckaufträge für verschiedene Brillenteile in Rümlang bei Zürich produziert. Die Herstellung mittels 3D-Druck erlaubt viel Freiheit in der Individualisierung. Da ohnehin jedes Brillenteil einzeln produziert wird, lassen sich die gewünschten Parameter auf die Bedürfnisse anpassen. Mittels Lasersintern entstehen Brillenteile, welche über optimale Materialeigenschaften verfügen. Nach mehreren Behandlungen und Färbung der Oberfläche wird das Ganze zu einer äusserst leichten und flexiblen Brille. Ein hochwertiges Produkt – genau auf die individuellen Bedürfnisse zugeschnitten.

Bilder: Götti Switzerland GmbH

Götti Dimension X ermöglicht eine komplett neue Individualisierung. Das System: Eine Brille, 3 Grössen, 3 Nasenstege und Bügel nach Mass. Das Ergebnis: Perfekter Tragekomfort dank einer Brille mit Identität.

Die Götti Dimension Brillen werden mittels Lasersintern (SLS) hergestellt.

diese Art Baukasten entfällt in der Kundenberatung ein aufwändiges Messen oder Scannen. Denn bereits durch die Wahl von unterschiedlichen Nasenstegen und Glasgrössen entstehen unendlich viele Möglichkeiten.

Brille im Baukastensystem

Eine zusätzliche Dienstleistung bietet die Bügellänge nach Mass. Neben zwei verschiedenen Bügeltypen ist es möglich, beidseitig unterschiedliche Bügellängen herzustellen. Mit dieser einfachen aber effektiven Individualisierung ist mit minimalem Aufwand ein hochwertiges Einzelstück realisierbar. Rapid Manufacturing wird exklusiv die 3D gedruckten Brillen aus ihrer Produktion auf der AMX-Messe in Luzern ausstellen.

Die Möglichkeit einzelne Komponenten anzupassen erlaubt es, für jedes Gesicht die perfekte Brille zu produzieren. Anstelle eines Massenprodukts entsteht eine Brillenfassung mit eigener Identität, die aber trotzdem in Serie hergestellt ist. Grundsätzlich ist mit dieser Technologie die grenzenlose Anpassung aller Faktoren möglich. Götti Dimension X konzentriert sich auf die wesentlichen Parameter und bietet ein übersichtliches System. Durch

Kontakt Rapid Manufacturing AG Glattalstrasse 501 CH-8153 Rümlang +41 44 818 00 88 a.stebler@rapidmanufacturing.ch www.rapidmanufacturing.ch AM Expo: Halle 2, Stand B 2049

Individualisiert hergestellte Brillenfassung der Kollektion Götti Dimension.

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Die Spritzguss-Simulation in Verbindung mit einer qualifizierten Validierung ermöglicht kritische Qualitätsmängel noch vor Produktionsbeginn zu beheben. 1–2/2019 SIMULATION

ENGINEERING

INDUSTRIELLE MESSTECHNIK

www.units.ch

13 DIE EINHEIT FÜR IHREN ERFOLG


Additive Fertigung

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Komplexe, belastbare Funktionsbauteile in Hart-Weich-Verbindung

Freeformer mit drei Austragseinheiten Auf der Formnext 2018 feierte Arburg im November eine Weltpremiere: Der neue grosse Freeformer 300-3X verarbeitet im Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) drei Komponenten und ermöglicht – weltweit erstmals – die industrielle additive Fertigung komplexer Funktionsbauteile in belastbarer Hart-Weich-Verbindung mit Stützstruktur.

«Mit dem Freeformer 300-3X haben wir einen weiteren grossen Entwicklungsschritt geleistet, mit dem unsere Kunden ganz neue Anwendungen erschliessen können», ist Martin Neff, Leiter Kunststoff-Freiformen bei Arburg, überzeugt. «Das offene System kann aus qualifizierten Standardkunststoffen und Stützmaterial komplexe und belastbare Funktionsbauteile in Hart-Weich-Verbindung herstellen, bietet mehr Platz und höhere Temperaturen im Bauraum und lässt sich automatisiert in vernetzte Fertigungslinien integrieren.»

Industrietaugliche Maschine bietet 50 Prozent mehr Platz Beim Freeformer 300-3X steht die Bezeichnung 300 für die auf der Bauplatte zur Verfügung stehende Fläche in Qua­ dratzentimetern. Diese ist um knapp 50 Prozent grösser als beim Freeformer 2003X. Der Bauraum bietet nun Platz für grös­ sere Kleinserien und Teile mit Abmessungen von bis zu 234 Bilder: Arburg 134 × 230 mm. «3X» steht jeweils für die drei in x-, y- und z-Richtung beweglichen Achsen des Bauteilträgers. Der Freeformer 300-3X verfügt über drei direkt beheizte Austragseinheiten. Wahlweise kann er mit nur zwei Düsen ausgestattet werden. Wie seine Spritzgiessmaschinen fertigt Arburg auch die Freeformer für die industrielle additive Fertigung zentral am Standort in Lossburg, in «Made in Germany»-Qualität. Dabei werden hochwertige und langlebige Komponenten verbaut: Die Plastifiziereinheit ist mit Servomotoren ausgestattet. Das ¹ Dr. Bettina Keck, Unternehmenskommunikation, Arburg GmbH + Co. KG, Lossburg,bettina_ keck@arburg.com

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Bilder: Arburg

Dr. Bettina Keck ¹

Die Dichtungen für Beatmungsmasken aus dem FDA-zugelassenen TPE Medalist MD 12130H (Shore A Härte 32) passen sich der Gesichtskontur der Patienten an.

Bedienpanel besteht aus einem robusten Industrie-PC mit Multi-Touch-Screen. Der stabile Maschinenständer nimmt die Schaltschränke und Kühlung auf. Das geschlossene Kühlsystem gibt es optional mit einem industrietauglichen Kühlwasseranschluss. Dieser wird die Verarbeitung von Hochtemperatur-Materialien bei Bauraumtemperaturen bis 200 Grad Celsius ermöglichen.

serien hinaus lassen sich durch Kombination von additiver Fertigung, Spritzgiessen und Industrie 4.0-Technologien Grossserienteile in Losgrösse 1 veredeln und Kundenwünsche direkt in die Wertschöpfungskette einbinden.

Für Automation und Prozessintegration ausgelegt

Eine reproduzierbare additive Fertigung erfordert die Qualifizierung der eingesetzten Kunststoffe in einem standardisierten Ablauf. Das Ergebnis sind vordefinierte

Neu beim Freeformer 300-3X ist eine zweigeteilte Bauraumtür. Durch Aufklappen der oberen Hälfte können z. B. die Materialbehälter auch im laufenden Betrieb nachgefüllt werden. Der beheizte Bauraum muss nur noch für die Bestückung mit der Bauteilplatte und die Entnahme der Fertigteile geöffnet werden. Das automatische Öffnen und Schliessen der Bauraumtür sowie optionale RobotSchnittstellen ermöglichen zudem eine Automatisierung der additiven Fertigung und die Integration des Freeformers in komplette Fertigungslinien. Über die additive Fertigung von Einzelteilen und Klein-

Offenes System bietet grosse Materialfreiheit

Der neue Freeformer 300-3X für drei Komponenten.

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Prozesseinstellungen. Die Anwender können mit dem offenen Freeformer-System entweder ihre eigenen Originalmaterialien verarbeiten und Tropfengrösse sowie Prozessführung selbst optimieren. Oder sie greifen auf die Materialdatenbank von Arburg mit Referenzmaterialien zu. Zu den darin dokumentierten zahlreichen qualifizierten Standardgranulaten zählen u. a. ABS (Terluran GP 35), PA10 (Grilamid TR XE 4010), PC (Makrolon 2805), TPE-U (Elastollan C78 A15) und PP (Braskem CP 393). Hinzu kommen spezielle Kunststoffe für besondere Anwendungen wie medizinisches PLLA (Purasorb PL18, Resomer LR 708) oder für die Luft- und Raumfahrt freigegebenes PC (Lexan 940). Das Spek­ trum qualifizierter Materialien wird stetig erweitert.

Breites Einsatzspektrum Die beiden Freeformer 200-3X und 3003X decken ein breites Anwendungsspek­ trum für die industrielle additive Fertigung ab und stellen die gewünschten Kunststoffteile reproduzierbar in hoher Teilequalität her. Die Freeformer lassen sich an ein MES wie z.B. das Arburg Leitrechnersystem ALS anschliessen und in informationstechnisch vernetzten Fertigungslinien einsetzen. Die relevanten Prozess- und Qualitätsparameter können bei Bedarf teilespezifisch rückverfolgt werden. Das offene System bietet den grossen Vorteil, dass sich die Grösse sowie der Abstand der Tropfen zueinander gezielt über die Maschinenparameter beeinflussen lassen. Durch eine Änderung des sogenannten Formfaktors (Verhältnis von Tropfenbreite zu Höhe – B/H) kann im AKF-Verfahren zudem bei gleichbleibenden Parametern die Dichte und somit der Füllgrad eines Bauteils gezielt verändert werden. Bei Thermoplastischen Elastomeren (TPE) ist es sogar möglich, die ShoreHärte und damit verbunden die mechani-

Additive Fertigung

Die Spidermembran besteht aus nur zwei Schichten und ist trotzdem reissfest und dicht.

schen Eigenschaften des additiv gefertigten Bauteils zu variieren. Sehr gefragt ist der Freeformer in der Medizintechnik, z. B. für Orthesen, Implantate aus Originalmaterial und Modelle zur OPVorbereitung. Die Aesculap AG in Tuttlingen, ein Tochterunternehmen der B. Braun Melsungen AG, setzt bereits seit 1993 Additive Manufacturing in der Medizintechnik ein. Seit Februar 2018 arbeitet das Unternehmen auch mit einem Freeformer 200-3X. «Der Freeformer bietet uns klare Vorteile: die Verarbeitung von medizinisch zugelassenem, resorbierbarem PLLA, die Hochwertigkeit der produzierten Bauteile aufgrund kleinster Schichtdicken und die Möglichkeit zur Herstellung von HartWeich-Verbindungen», betont Hans Keller, Director Research & Development Production bei Aesculap. Immer stärker nachgefragt werden speziell angepasste Knochenkomponenten und Implantate für eine individuelle Patientenbehandlung. Nicht zuletzt aus Kostengründen werden immer mehr Medizinprodukte «am Blut», wie z. B. Sägeschablonen oder Probeimplantate, aus Kunststoff aufgebaut. «Kosten uns die Spezialmaterialien dazu im Durchschnitt bis zu 200 Euro pro Kilogramm, können wir auf dem Freeformer

handelsübliche Kunststoffgranulate einsetzen, die nur einen Bruchteil der Kosten verursachen.» Als bislang einziges additives Fertigungssystem kann der Freeformer das TPE Medalist MD 12130H verarbeiten. Dieses FDA-zugelassene Originalmaterial ist mit einer Härte 32 Shore A sehr weich und geeignet, um daraus z. B. individuell angepasste Beatmungsmasken, medizinische Faltenbalge oder sehr dünne Membrane herzustellen. So wurde auf der Formnext 2018 erstmals eine «Spidermembran» gezeigt, die aus nur zwei Schichten besteht und dennoch reissfest und dicht ist. Prädestiniert ist das Arburg KunststoffFreiformen mit dem Freeformer zudem für Vorserienteile in kleinen Stückzahlen, Montagevorrichtungen, Automationskomponenten und andere Betriebsmittel sowie für funktionale Ersatzteile und individuell gefertigte Konsumgüter. Kontakt Arburg AG Südstrasse 15 CH-3110 Münsingen +41 31 724 23 23 switzerland@arburg.com www.arburg.ch

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HAUG BIEL AG Johann-Renfer-Str. 60

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Materialien mit komplexen inneren Strukturen

Die steifsten Leichtbaumaterialien überhaupt ETH-Wissenschaftler haben eine Konstruktionsweise entwickelt, welche Leichtbaumaterialien maximale Steifigkeit verleiht. Eine noch steifere Konstruktionsweise zu entwickeln, ist praktisch unmöglich.

3D-Druck und andere additive Fertigungsverfahren ermöglichen es, Materialien mit bisher ungeahnt komplexen inneren Strukturen herzustellen. Interessant ist dies auch für die Leichtbauweise. Denn es lassen sich so Materialen entwickeln mit einem möglichst grossen Anteil an inneren Hohlräumen – damit die Materialien möglichst leicht werden – und die gleichzeitig möglichst stabil sind. Um dies zu erreichen, müssen die inneren Strukturen auf intelligente Art möglichst effizient aufgebaut sein. Forschende der ETH Zürich und des MIT, unter der Leitung von Dirk Mohr, Professor für numerische Materialmodellierung in der Fertigung, haben nun neue innere Strukturen für Materialien entwickelt, welche Kräfte aus nicht nur einer Richtung, sondern aus allen drei Dimensionen aufnehmen müssen, und die gleichzeitig ex­ trem steif sind. Mathematisch lässt sich ermitteln, wie steif Materialien mit inneren Hohlräumen theoretisch überhaupt werden können. Und so lässt sich auch zeigen, dass Mohrs neue Konstruktionsweise extrem nahe an diese theoretische Steifigkeitsobergrenze kommt. Mit anderen Worten: Es ist praktisch unmöglich, andere Materialstrukturen zu entwickeln, die bei gegebenem Gewicht noch steifer sind.

Platten statt Gitter Charakteristisch für die neue Konstruk­ tionsweise ist, dass die Steifigkeit im Materialinnern nicht mit Gitterstäben, sondern mit sich regelmässig wiederholenden Plattenstrukturen erreicht wird. ¹  Fabio Bergamin, Hochschulkommunikation, ETH Zürich

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Visualisierung: ETH Zürich / Marc Day

Fabio Bergamin¹

Künftige additiv hergestellte Leichtbaumaterialien werden eine Plattenstruktur aufweisen.

«Das Gitterprinzip ist sehr alt, es wird schon lange bei Fachwerkhäusern, bei Stahlbrücken und Stahltürmen wie dem Eiffelturm angewandt. Man kann durch Gitterstrukturen hindurchsehen. Diese werden daher häufig als optimale Leichtbaustrukturen wahrgenommen», sagt ETHProfessor Mohr. «Mit Computerberechnungen und experimentellen Messungen konnten wir nun jedoch zeigen, dass Plattenstrukturen bei gleichem Gewicht und Volumen bis zu dreimal steifer sind als Gitterstrukturen.» (Siehe Kasten.) Und nebst der Steifigkeit (Widerstand gegen

elastische Verformung) kommt auch die Festigkeit (Widerstand gegen irreversible Verformung) dieser Strukturen den theoretischen Maximalwerten sehr nahe. Die ETH-Wissenschaftler haben die Strukturen zunächst am Computer entwickelt und dabei ihre Eigenschaften berechnet. Anschliessend stellten sie sie im 3D-Druck im Mikrometermassstab aus Kunststoff her. Mohr betont jedoch, dass die Vorteile dieser Konstruktionsweise universell gelten: bei allen Materialien und auch auf allen Grössenskalen vom Nanometermassstab bis ganz gross. 1–2/2019


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Der Zeit voraus

Literatur Tancogne-Dejean T, Diamantopoulou M, Gorji MB, Bonatti C, Mohr D: 3D Plate-Lattices: An Emerging Class of Low-Density Metamaterial Exhibiting Optimal Isotropic Stiffness. Advanced

NEU multiFlow bis 230 °C.

Materials 2018, 30: 1803334, doi: 10.1002/ adma.201803334

Kontakt ETH Zürich Rämistrasse 101 CH-8092 Zürich +41 44 632 42 44 fabio.bergamin@hk.ethz.ch www.hk.ethz.ch

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Grafik: ETH Zürich

Mit den neuen Strukturen sind Mohr und sein Team ihrer Zeit voraus: Die Herstellung im 3D-Druck ist derzeit noch verhältnismässig teuer. «Stellt man solche Strukturen heute additiv aus Edelstahl her, kosten sie pro Gramm so viel wie Silber», sagt Mohr. «Sobald additive Fertigungstechnologien für die Massenproduktion bereit sind, wird es jedoch zum Durchbruch kommen. Den Leichtbau, der heute aus Kostengründen praktisch nur im Flugzeugbau und in der Raumfahrt zur Anwendung kommt, könnte man dann auch für ein breites Spektrum von Anwendungen nutzen, bei denen Gewicht eine Rolle spielt.» Ausserdem machen die vielen Hohlräume eine Struktur nicht nur leichter, sondern es lassen sich damit auch Rohstoffe und folglich Rohstoffkosten sparen. Möglichen Anwendungen seien kaum Grenzen gesetzt, sagt Mohr. Medizinische Implantate, Laptopgehäuse und ultraleich-

te Fahrzeugstrukturen sind nur drei von vielen möglichen Beispielen. «Wenn die Zeit reif ist und Leichtbaumaterialien dereinst im grossen Massstab hergestellt werden, wird man dafür diese periodischen Plattenstrukturen verwenden», ist der ETHProfessor überzeugt.

Warum Plattenstrukturen stabiler sind als Gitterstrukturen Wenn es darum geht, Belastungen aus das Gewicht der Verstrebungen ist in allen drei Dimensionen (von oben, un- beiden Fällen identisch. ten, links, rechts, von hinten und von Wird auf den «Gitter-Würfel» (Mitte) von vorne) standzuhalten, sind Plattenstruk- oben eine Kraft ausgeübt, nimmt einer turen gegenüber Gitterstrukturen im von drei Gitterstäben (gelb) diese Kraft Vorteil. Folgendes Gedankenexperiment auf. Die anderen beiden Stäbe (blau) hilft, dies zu verstehen: Man stelle sich tragen nicht zur Stabilität bei. Es braucht zwei Würfel mit sehr dünnen Aussen- sie aber für den Fall, dass die Kraft aus wänden vor. In deren Innerem gibt es einer anderen Richtung kommt. Wird Verstrebungen, die verhindern sollen, hingegen auf den «Platten-Würfel» dass die Würfel bei Druck von aussen (rechts) von oben Kraft ausgeübt, tragen zusammengedrückt werden. Der eine zwei von drei Platten zur Stabilität bei Würfel nutzt als Verstrebungen Gitterstä- (die gelben). Diese Form nutzt die innebe, der andere Platten (siehe Abbil- ren Verstrebungen deutlich besser, sie dung). Das Materialvolumen und somit ist effizienter.

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Ersatzteile aus dem 3D-Drucker

Ein Kobold für den Kühler Kaum mehr als ein Wrack war der 1923er Ruston B2, der Jahrzehnte auf dem Werksgelände des Gasturbinenherstellers Ruston & Hornsby in Lincoln stand. Wichtige Teile des Oldtimers fehlten, was eine Restaurierung verhinderte. Jetzt wurden sie von der Siemens-Tochter Materials Solutions im 3D-Druck nachgebaut. Das Beispiel zeigt, welche Möglichkeiten die additive Fertigung auf dem Feld der Ersatzteile bietet.

Grossbritannien ist ein Land voller Legenden. Eine erzählt von zwei Kobolden (englisch: imps), die von Satan gesandt wurden, um in Nordengland ihr Unwesen zu treiben. Besonders schlimm soll es in der Kathedrale von Lincoln gewesen sein. Dort stiessen die beiden Imps Tische und Stühle um und bewarfen sogar einen Engel mit Gesteinsbrocken. Der verwandelte einen der Kobolde zu Stein – noch heute ist seine Fratze an einer Säule der Kathedrale zu sehen. Den Lincoln-Imp kennt in der Region jedes Kind, er ziert unter anderem das Wappen des lokalen Football-Clubs – und die Kühler der Autos, die von 1919 bis 1924 beim Maschinenbauer Ruston & Hornsby in Lincoln gefertigt wurden. Nach dem Ersten Weltkrieg kam die Produktion von Rüstungsgütern zum Erliegen und der Bau von Motoren für Traktoren und Lokomotiven konnte diese Lücke nicht schliessen. So wurden Automobile ins Programm aufgenommen. Doch die Limousinen, die Chefingenieur Edward Boughton nach den hohen Standards der Rüstungsindustrie entworfen hatte, waren zu schwer – heute würde man von Overengineering sprechen. Auch gelang es nicht, eine effi­ ziente Massenproduktion aufzubauen, Handarbeit machte die Wagen sehr teuer. Und so fanden lediglich 1500 einen Besitzer; viele dieser Besitzer waren Botschaftsangehörige in Ländern des Vereinigten Königreichs. Nur wenige Exemplare des Wagens sind heute erhalten, darunter zwei mit den Spitznamen Gin und Tonic, die seit den 1960er Jahren auf dem Werksgelände von Ruston in Lincoln standen. ¹  Bernd Müller, Siemens AG, München, bernd.mueller@siemens.com

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Bilder: Siemens

Bernd Müller¹

Rund 100 Jahre unter der Haube: Einer der beiden heutigen Ruston Cars, 1923 gebaut, über Jahrzehnte ein Wrack und nun dank Materials Solutions wieder fahrbereit.

Kobold verschollen Im Gegensatz zu Gin war Tonic – 1923 gebaut und nach Australien verkauft – ein Wrack. Geoffrey de Freitas, der von 1950 bis 1961 Abgeordneter im britischen Parlament war, spürte ihn in Down Under auf. Er holte den Wagen in den 1960ern nach England zurück und übergab ihn Ruston, damit Lehrlinge ihn instand setzten. Doch wichtige Teile waren beschädigt oder abhandengekommen: Das Gehäuse für die Lenkung war gebrochen und ausgerechnet der Kobold auf dem Kühler fehlte. Kons­ truktionszeichnungen gab es nicht mehr und die Produktion von Einzelstücken aus Gussteilen wäre viel zu teuer gewesen. Gin dagegen war all die Jahrzehnte liebevoll gepflegt worden und fahrbereit, alle Teile waren erhalten. Als Siemens 2003 das Traditionsunternehmen Ruston übernahm, um sein Portfolio um kleinere Gasturbinen zu ergänzen, wechselten auch die beiden Oldtimer den Besitzer. Doch für

das Lenkgehäuse und den Kühler-Kobold von Tonic gab es nach wie vor keinen Ersatz und so verliefen die Restaurierungsbemühungen erst einmal im Sande – bis Siemens 2016 Materials Solutions über-

Gedruckte Fratze: Der Kühler-Kobold vom Auto Tonic.

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Additive Fertigung

nahm. Das Unternehmen in Worcester ist auf additive Fertigung spezialisiert und stellt Teile für Gasturbinen für Siemens her, produziert aber auch für Kunden aus der Luftfahrtindustrie und sogar für AutoRennställe. Phil Hatherley, General Manager von Materials Solutions, hörte von den Oldtimern. «Wir boten an, das Gehäuse für die Lenkung und den Imp aus Metall nachzudrucken.»

Heisse Schichtarbeit Das Vorhaben gelang. Das Lenkgehäuse ist fertig, auf dem mächtigen Kühler thront die verschmitzte Fratze des Lincoln-Imp. Fünf Tage hat allein der Druck des Lenkgehäuses gedauert, denn das mehrere Kilogramm schwere Teil wurde Schicht für Schicht aus rostfreiem 316er Edelstahl aufgebaut. Dazu schmilzt ein Laser Metallpulver auf; das für einen Sekundenbruchteil flüssige Metall verbindet sich jeweils mit der darunter liegenden Schicht, wobei

Metalldrucker bei Materials Solutions in Worcester. Das britische Unternehmen gehört seit 2016 zu Siemens.

jede Schicht nur 20 Mikrometer dick ist. Hinzu kamen einige Tage für die Vorbereitung. Denn mangels Konstruktionszeichnung musste das Gehäuse mit Kameras erst von allen Seiten eingescannt werden.

Das Scannen selbst nahm dabei nur wenige Minuten in Anspruch, doch zuvor wurden abgebrochene Teile zusammengesetzt und fehlende Splitter hinterher am Computer mit der CAD-Software Siemens

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Additive Fertigung

NX im 3D-Modell ergänzt. Den Kobold für den Tonic-Kühler scannten die Ingenieure vom noch erhaltenen Exemplar von Gin ab. Dieses sogenannte Reverse Engineering kommt nicht nur bei der Restaurierung von Oldtimern zum Einsatz, sondern eignet sich auch für Industriebranchen, wo es einen Engpass bei der Ersatzteilversorgung alter Maschinen gibt und Konstruktionspläne verschollen sind. Ersatzteile können so mittels 3D-Druck auf Bestellung produziert werden, teure Werkzeuge, Lagerhaltung und Logistik fallen weg, die Ersatzteilwirtschaft wird schneller und effizienter.

Spannung lässt nach Noch langwieriger war die Nachbereitung. Sorgfältig entfernten die Techniker die Stützkonstruktion, die nötig ist, um überhängende Teile im Metalldrucker zu erzeugen. Weil das Gehäuse gross ist und eine komplexe Form hat, entstehen zudem

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man schon kleine Spitztouren machen, allerdings braucht der Wagen noch eine neue Frontscheibe, ein neues Stoffverdeck sowie neue Polster. Schon bald aber soll das imposante Ruston B2-Modell mit seiner 3,3-Liter-Maschine und bescheidenen 20 PS Oldtimer-Rennen beleben. Phil Hatherley bringt es auf den Punkt: «Tonic zeigt, welches Potenzial die additive Fertigung künftig für die Ersatzteilversorgung in vielen Industrien hat.» Fünf Tage hat der Druck des neuen Lenkgehäuses (links) gedauert. Daneben: das Original.

beim Aufdrucken der Metallschichten Spannungen im Werkstoff, die sich in einem Vakuumofen durch Hitzebehandlung mildern lassen. Gin, das A1-Modell, gebaut 1920, bestückt mit einem 2,6-Liter-Motor mit 15,9 PS, drehte 2018 beim Oldtimer-Rennen auf der Rennstrecke Caldwell Park in Lincoln­ shire seine Runden. Auch mit Tonic könnte

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Quelle: «Pictures of the Future», das Siemens-Magazin für Forschung und Innovation

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Firmenbericht

MakerBot führt ersten Performance 3D-Drucker ein

«Method» schliesst Lücke

MakerBot, eine Tochtergesellschaft von Stratasys und Pionier des Desktop 3DDrucks, nimmt mit der Einführung seines ersten Performance 3D-Druckers «Method» eine neue Kategorie für das professionelle Segment in sein Portfolio auf. Der Performance 3D-Druck schliesst die Lücke zwischen Desktop 3D-Druck und industriellem 3D-Druck, da er Designern und Ingenieuren Funktionen von industriellen 3D-Druckern zu erheblich geringeren Kosten verfügbar macht. Method macht sich die industriellen Technologien und die Expertise von Stratasys zunutze und verbindet diese mit der Zugänglichkeit und Bedienerfreundlichkeit, für die MakerBot bekannt ist.

Hochpräzise und erschwinglich Zu Method’s industriellen Technologien gehören ein beheizter Druckraum mit Luftzirkulation, duale Extrusion, wasserlösliches PVA-Filament für hochpräzise Ergebnisse, abgedichtete Materialfächer und eine extrem stabile Stahlrahmenkonstruktion. Method verfügt auch über integrierte Sensoren und Automatisierungsfunktionen, die Benutzern eine nahtlose Bedienung bieten. Die industriellen Funktionen des Druckers steuern den 3D-Druckprozess, um einen hohen Grad an Präzision, Zuverlässigkeit und Massgenauigkeit zu liefern. «Im Zeitalter des Umbruchs stehen Unternehmen unter Druck, Neuheiten einzuführen und Produkte schneller auf den Markt zu bringen. Gegenwärtige Desktop 3DDrucker beziehen ihre DNA von Hobby-3D-Druckern und sind für viele Anwendungen im professionellen Segment unzureichend», sagt Nadav Goshen, CEO von MakerBot. «Method stellt einen Durch1–2/2019

Bild: MakerBot

Method von MakerBot macht individuellen Designern und Ingenieuren die Funktionen des industriellen 3D-Drucks zugänglich. Der Performance 3D-Drucker bietet unbegrenzte Designfreiheit, massgenaue Drucke und einen hohen Grad an Zuverlässigkeit, die zuvor nur bei industriellen Systemen verfügbar waren.

Der Performance 3D-Drucker ’Method’ schliesst die Lücke zwischen Desktop- und industriellem 3D-Druck.

bruch im Bereich des 3D-Drucks dar, da er es industriellen Designern und Ingenieuren ermöglicht, schneller Neuerungen einzuführen und agiler zu werden. Das Gerät ist für Anwender vorgesehen, die sofortigen Zugang zu einem Drucker benötigen, der eine industrielle Leistung liefert und die Design­­zyklen verkürzen kann. Method wurde entwickelt, um industrielle Technologien auf eine zugängliche Plattform zu bringen, um die Preis-Leistungs-Barriere zu durchbrechen und Rapid Prototyping dabei neu zu definieren.» Method liefert eine industrielle Zuverlässigkeit und Präzision, da jeder Aspekt der 3DDruckumgebung sorgfältig gesteuert wird. So entstehen wiederholbare und einheitliche Teile mit einer Massgenauigkeit von ± 0,2 mm, einer hohen Gleichmäs­sigkeit der Druckschichten und Zylindrizität. Bisher konnte dieser hohe Grad der Präzision nur mit 3D-Druckern von Industriequalität erreicht werden. Das Duale Extrusionssystem des Method und das wasserlösliche PVA sorgen für eine überlegene Oberflächenbeschaffenheit und ermöglichen unbegrenzte Designfreiheit und uneinge-

schränkte Geometrien, so wie zum Beispiel komplexe Überhänge ohne Narben.

Schnell von den Daten zum Objekt Mit Method können Benutzer ihre CADDaten schneller in Druckobjekte umwandeln, da das Gerät einen nahtlosen und zuverlässigen Druckprozess ohne weitere Einstellungen mit bis zu zweimal schnelleren Druckgeschwindigkeiten als Desktop 3D-Drucker zur Verfügung stellt. Method ist sofort und ohne weitere Anpassungen einsatzbereit. Das Gerät bietet ein automatisiertes Wartungsverfahren und KundenSupport, um eine reibungs- und nahtlose Benutzererfahrung zu gewährleisten. Kontakt MakerBot Europe GmbH & Co. KG: 3D-EDU GmbH Badenerstrasse 556 CH-8048 Zürich +41 44 492 11 22 info@3 d-edu.ch www.3 d-edu.ch

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Firmenbericht

Additive Fertigung von Kunststoffteilen

Signifikant kürzere Entwicklungszeit Der hohe Zeitdruck in der Produktentwicklung verlangt eine schnelle Entscheidungsfindung. Beim Entwicklungsprozess in den verschiedenen Kundenprojekten bedient sich die Sauter Engineering + Design ganz gezielt des seit 1999 aufgebauten Know-hows in der CAD-Konstruktion, der additiven Fertigung und der berührungslosen 3D-Messtechnik.

genindustrie als Serienteile verbaut werden. Das Potenzial der additiven Fertigung von Kunststoffbaueilen ist enorm und ist dabei, sich in der Industrie zu etablieren. Die tiefgehenden Kenntnisse in der Datengenerierung, in Kombination mit modernstem 3D-Druck, kurze Lieferzeiten, und das interessante Leistungsangebot sind gute Argumente, die Sauter Engineering+Design als professionellen Partner beizuziehen. Bild: Sauter

Als Entwicklungspartner für die Zuliefererund Automobilindustrie mit Sitz in Gempen (CH) und Herrenberg (D) hat sich das Unternehmen mittlerweile in der ganzen Industrie etabliert. Über die Jahre hinweg wurde immer in die neueste Technologie investiert wie 3D-CAD-Anlagen, 3D-Scanner, CT-Messsysteme und zuletzt in den Ausbau der FDM Prototyping-Systeme. Die Kunden profitieren von einer ganzheitlichen Dienstleistung. Vom ersten CAD Konzept über Rapid Prototypenteile bis zum kompletten Erstmusterprüfbericht von Serienteilen, alles aus einer Hand. Mit den eingesetzten FDM 3D-Printer-Anlagen können kleine und grosse Bauteile mit den in der Industrie bekannten Thermoplasten wie ABS, ASA, PC/ABS, PA12, PC/TPU schnell hergestellt werden. Der wesentliche Vorteil ist, dass schon Einzelstücke sehr schnell und mit geringem Verzug in hoher Form-

Mittels FDM-Verfahren stellt Sauter komplexe Teile schnell und formgenau her.

genauigkeit gefertigt werden. Stephan Sauter erklärt, dass in den letzten Jahren mehr FDM-Bauteile in der Maschinen- und Anla-

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

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Maschinen/Peripherie

Optimaler Durchfluss

Drehzahlgeregelte Pumpen

Durchfluss Geringe Antriebsleistung Hohe Energieeinsparung

Kleine Temperaturdifferenz Hohe Prozessstabilität

Grafik 1: Energieeinsparung versus Prozessstabilität.

kennlinie der jeweiligen Anwendung anzupassen: 1. Energieeffizienz / Leistungsanpassung Damit Temperiergeräte bei Spritzgiessanwendungen universell an unterschiedlichen Werkzeugen und Temperierkreisgeometrien eingesetzt werden können, muss die Pumpe für den leistungsfähigsten Fall dimensioniert sein. Kommt diese Pumpe nun an einem viel kleineren Werkzeug mit geringeren Leistungsanforderungen zum Einsatz, dann erzeugt sie einen übermäs­sig

Merkmal / Parameter

Richtung der Einflussnahme

hohen Durchfluss und benötigt dafür eine hohe Antriebsleistung. Um Energie zu sparen, sollte die Kennlinie reduziert werden, so dass sich ein Durchfluss einstellt, mit dem der Prozess noch sicher gefahren wird. 2. Prozessstabilität Veränderungen im Durchfluss beeinflussen im Prozess die Temperatur wie auch deren Verteilung am temperierten Objekt. In kritischen Anwendungen kann es deshalb erforderlich sein, den Durchfluss konstant zu halten, wenn mit Veränderungen im angeschlossenen Kreis zu rechnen ist. Für einen wiederholbar gleichmässigen Prozess muss mit einer vorgegebenen Durchflussmenge gefahren werden können.

Energieeffizienz versus Prozessstabilität Generell gilt, dass eine Reduktion des Durchflusses einerseits die Antriebsleistung senkt, andererseits aber aufgrund des verschlechterten Wärmeübergangs im Temperierkanal auch die Prozessstabilität verringert. Umgekehrt verbessert eine Erhöhung des Durchflusses den Wärme-

Folgen

Temperaturdifferenzen im Werkzeug

-

erhöhter Verzug unterschiedliche Temperaturen bei Mehrkavitäten

Formnest-Oberflächentemperatur

-

schlechtere Formteileigenschaften

Temperaturdifferenz Vorlauf-Werkzeug

-

stärkere Abhängigkeit von Störeinflüssen (z.B. Umgebungstemperaturschwankung, Prozessunterbrechungen)

Antriebsleistung

-

geringere Energiekosten

-

erhöhte Lebensdauer

Verschleiss Kreislaufkomponenten Für Qualität/Prozess:

▼positiv

Grafiken und Tabellen: HB-Therm

Werden Pumpen mit konstanter Drehzahl betrieben, ist eine effiziente Lösung für Anwendungen mit grossen und kleinen Temperierkanalquerschnitten im Zusammenspiel schon aus rein physikalischen Gründen nicht möglich. Die Antwort lautet daher: Durch Regelung der Pumpendrehzahl muss die Kennlinie anwendungsbedingt so angepasst werden, dass der gewünschte Durchfluss mit minimalem Energieaufwand erreicht wird. Die Temperierung mit flüssigen Medien basiert darauf, mit einer Pumpe das Medium vom Temperiergerät zum Verbraucher und zurück zu fördern. Mit diesem Prinzip lässt sich Wärmeenergie vom Temperiergerät zum Werkzeug beziehungsweise umgekehrt übertragen. Geschwindigkeit und Güte der Wärmeübertragung hängen unter anderem vom gefahrenen Durchfluss ab. Dieser wiederum stellt sich aufgrund der Pumpencharakteristik und der Geometrie des angeschlossenen Kreislaufes ein. Wird jedoch ein kleinerer Durchfluss gewünscht, so kommt üblicherweise die Durchflussregulierung über ein Reduzierventil zum Tragen. Der Nachteil dieser Methode sind die dadurch steigenden Energieverluste, weshalb immer mehr Temperiergeräte mit drehzahlgeregelten Pumpen zum Einsatz kommen. Mit diesem Verfahren lässt sich die Pumpenkennlinie verändern, um so bei gewünschtem Durchfluss die Pumpe optimal auf den Kreislauf anzupassen. Die Antriebsleistung reduziert sich dadurch auf ein Minimum. Beim Temperieren von Spritzgiessanwendungen gibt es zwei Gründe, die Pumpen-

Optimaler Betriebsbereich (Reynolds-Zahl ca. 20 000)

Antriebsleistung

Philipp Geisser 1

Temperaturdifferenz

Das Thema ist nicht neu: Welche ist die richtige Pumpe für mein Temperiergerät? Die Frage war bislang nicht so einfach zu beantworten, denn gerade bei Geräten für den universellen Einsatz in der Spritzgiessverarbeitung sind die Anforderungen so unterschiedlich, dass es die wirklich passende Pumpe nie gab. Eine Lösung bringen hier drehzahlgeregelte Pumpen.

▲ negativ

Einfluss bei Reduktion des Durchflusses

Philipp Geisser, Head of Technology, HB-Therm AG

1

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Tabelle 1: Einfluss bei Reduktion des Durchflusses.

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đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰Ě‡ ‌ Durchflussmenge kinematische Viskosität đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘… ‌ Reynolds-Zahl đ?œˆđ?œˆđ?œˆđ?œˆ ‌ đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘ ‌ Durchmesser đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰Ě‡ ‌ Durchflussmenge m3 / s đ?œˆđ?œˆđ?œˆđ?œˆ ‌ kinematische Viskosität m2 / s đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘ ‌ Durchmesser m

m3 / s m2 / s m

Maschinen/Peripherie

KUNSTSTOFF XTRA

Ăźbergang aufgrund der eintretenden Sätti- die Werte in den angegebenen Einheiten In Abhängigkeit der Pumpendrehzahl n gung nur noch minimal, der Bedarf an einzusetzen sind: verhalten sich (Beispiel): Antriebsleistung steigt jedoch Ăźberproporđ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“â„Žđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘š V ∙. 25 – Durchfluss linear tional. Somit ist ein optimaler Durchfluss đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇâ„Žđ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– đ??żđ??żđ??żđ??ż/ đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– = đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– °đ??śđ??śđ??śđ??śđ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘› gefragt, der diesen Zusammenhängen 1 500 1 Durchfluss đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰Ě‡ linear đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰1̇ = đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰0̇ ∙ ďż˝ ďż˝ = 25 ∙ ďż˝ ďż˝ = 12,5 đ??żđ??żđ??żđ??ż/đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– • â„Žđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“ đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘š ∙ 25 đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›0 3 000 Rechnung trägt. đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇâ„Žđ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– đ??żđ??żđ??żđ??ż/ đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– = đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– °đ??śđ??śđ??śđ??ś đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘› 2 1 50 Die Kernfrage, die sich stellt, lautet also: • Druck ∆p bzw. FĂśrderhĂśhe H quadratisch ∆đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡1 = ∆đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡0 ∙ ďż˝ 1ďż˝ = 40 ∙ ďż˝ đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›0 3 00 Welches ist der optimale Durchfluss? 2,2 đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›1 1 50 Eine eindeutige Angabe fĂźr den zu fahren– in der Druck ∆p bzw. FĂśrderhĂśhe ďż˝ = 900 ∙ ďż˝ • Antriebsleistung P etwa 2,2-ten Potenz đ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒ1 = đ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒ0H∙ ďż˝quadrađ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›1 1 500 đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›0 3 00 Einfluss der Drehzahl đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰Ě‡ linear đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰1̇ = đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰0̇ ∙ ďż˝auf ďż˝ = das 25 ∙ ďż˝ ďż˝ =tisch 12,5 đ??żđ??żđ??żđ??ż/đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– • Durchfluss den Durchfluss gibt es nicht. Die Bestimđ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›0 3 000 mung erfolgt Ăźber die Abschätzung der Verhalten der Pumpe 2 đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘› 2 1 500 ďż˝ = 10 đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘š • Druck ∆p bzw. ∆đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡1 = ∆đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡0 ∙ ďż˝ 1ďż˝ = 40 ∙ ďż˝ Vorund Nachteile aller EinflĂźsse (Grafik Merkmal / Parameter Richtung derFĂśrderhĂśhe FolgenH quadratisch đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›0 3 000 2,2 1). Bei der Wahl des Durchflusses handelt Einflussnahme Die Drehzahl hat einen direkten Einfluss 1 500 đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›1 2,2 1 500 ̇ ďż˝đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›1ďż˝ = • Durchfluss Antriebsleistung P etwa in Potenz đ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒďż˝ = = 12,5 đ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒ0 ∙ ďż˝đ??żđ??żđ??żđ??ż/đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– ďż˝ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– = 900 ∙ ďż˝ ďż˝ = 196 đ?‘Šđ?‘Šđ?‘Šđ?‘Š đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰Ě‡ linear đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰1̇ der =der đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰2,2-ten 25 âˆ™ďż˝ 0 ∙Pumpe es sich daher stets um einen Kompromiss. auf die FĂśrderkennlinie und đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›0 3 000 đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›0 3 000 1 erhĂśhter Verzug Temperaturdifferenzen Werkzeug 2 Richtung der im auf Folgen Die wichtigsten EinflĂźsse die Werk- damitâ–˛ auf den sich einstellenden Durch- – Antriebsleistung P etwa đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘› 2 1 500in der 2,2-ten unterschiedliche ∙ ďż˝ 1Mehrkavitäten ďż˝ = 40 ∙ ďż˝ ďż˝ = 10 đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘š • Druck ∆p bzw. FĂśrderhĂśhe H quadratisch Temperaturen ∆đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡1 = ∆đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡0 bei Einflussnahme 3 000 zeugtemperierung beim Reduzieren des fluss. Das nachstehende Beispiel einer Potenz đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›0 2,2 - zeigt schlechtere Formteileigenschaften đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘› 2,2 1 500 Durchflusses sind in Tabelle 1 ersichtlich. Peripheralradpumpe die Kennlinien Formnest-Oberflächentemperatur â–˛ ďż˝ = 196 đ?‘Šđ?‘Šđ?‘Šđ?‘Š • Verzug Antriebsleistung P etwa in der 2,2-ten Potenz đ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒ1 = đ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒđ?‘ƒ0 ∙ ďż˝ 1ďż˝ = 900 ∙ ďż˝ erhĂśhter im Werkzeug â–˛ đ?‘›đ?‘›đ?‘›đ?‘›0 3 000 Meist ist nicht klar, welcher nun richti- bei verschiedenen die nicht - der unterschiedliche TemperaturenDrehzahlen, bei Mehrkavitäten stärkere Abhängigkeit von StĂśreinflĂźssen Temperaturdifferenz Vorlauf-Werkzeug â–˛ ge Durchfluss fĂźr einen Prozess ist. Es bie- nur unterhalb, sondern auch Ăźber der (z.B. Umgebungstemperaturschwankung, schlechterefesten Formteileigenschaften emperaturtet sich an, mit einem â–˛ aus energetischer Nenndrehzahl der Pumpe liegen Prozessunterbrechungen) Sicht sinnvollen Wert zu beginnen und kĂśnnen. Die Abhängigkeiten werden zu- Betrieb einer drehzahl­ stärkere Abhängigkeit von StĂśreinflĂźssen rlauf-Werkzeug â–˛ Energiekosten Antriebsleistung dabei die Bauteilqualität und die Prozess- dem mit anhand von Bei- geregelten Pumpe â–ź Formeln- undgeringere (z.B. Umgebungstemperaturschwankung, stabilität zu prĂźfen. Sollten dabeiProzessunterbrechungen) Defizite spieldaten demonstriert. Interessant da- der erhĂśhte Lebensdauer Mit einem Frequenzumformer lässt sich Verschleissdie Kreislaufkomponenten â–ź dass sich entstehen, auf einen zu niedrigen bei ist, resultierende geringere Energiekosten â–ź Durchfluss zurĂźckzufĂźhren sind und nicht Durchfluss proportional zur Pumpendreh- die Drehzahl der Pumpe stufenlos einstelâ–źpositiv â–˛ negativ FĂźr Qualität/Prozess: mit einer Korrektur der Mediumtemperatur zahl verändert. Reduziert man die Dreh- len, um so das Temperiergerät und den erhĂśhte Lebensdauer mponentenEinfluss bei Reduktion â–ź des muss Durchflusses zu eliminieren sind, dann der Durch- zahl auf die Hälfte, dann halbiert sich Temperierkreis auf optimalem Durchfluss fluss angehoben werden. auch der Durchfluss. Der Einfluss auf die betreiben zu kĂśnnen. Während bisherige â–źpositiv â–˛ negativ Als Richtwert kann ein Durchfluss gewählt erforderliche Antriebsleistung ist viel Pumpen mit fester Drehzahl meist von eiDurchflusses werden, bei dem im Temperierkanal eine grĂśs­s er, weshalb auch nur geringe Dreh- nem Asynchron-Drehstrommotor angetrieReynolds-Zahl von etwa 20 000 auftritt. zahlreduktionen energetisch interessant ben werden, kommen bei drehzahlgereDabei ist ein guter WärmeĂźbergang ge- sind. Umso weniger wirtschaftlich wird gelten Pumpen typischerweise Synwährleistet, ohne dass dafĂźr Ăźbermässig es, wenn man zur ErhĂśhung des Durch- chron-Drehstrommotoren zum Einsatz, viel Pumpenergie erforderlich ist. flusses die Pumpe Ăźber der Nenndreh- deren Wirkungsgrad optimaler ist, dieser FĂźr einen kreisfĂśrmigen Fliessquerschnitt zahl betreibt. Der sogenannte ÂŤBoost- wegen der zusätzlichen Verluste des Fregelten folgende Beziehungen: BetriebÂť kann jedoch in gewissen Fällen quenzumformers jedoch Imkaum ins dasGeEco-mode regelt Gerät wahlweise auf Dr Pumpendruck oder Temperaturdifferenz Vor-/RĂź sinnvoll sein (Grafik 2). wicht fällt. Energieeinsparungen werden signalisiert und pr đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘… ∙ đ?œˆđ?œˆđ?œˆđ?œˆ ∙ đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘ ∙ đ?œ‹đ?œ‹đ?œ‹đ?œ‹ đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰Ě‡ ∙ 4 FĂźr den Betrieb mit drehzahlgeregelter đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰Ě‡ = đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘… = FĂśrderhĂśhe H m Pumpe bieten HB Therm-Geräte verschie4 đ?œˆđ?œˆđ?œˆđ?œˆ ∙ đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘ ∙ đ?œ‹đ?œ‹đ?œ‹đ?œ‹ dene Betriebsarten, die dem Bediener Verbraucher Boo st đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘… ∙ đ?œˆđ?œˆđ?œˆđ?œˆ ∙ đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘ ∙ đ?œ‹đ?œ‹đ?œ‹đ?œ‹ zudem die MĂśglichkeit bieten, die Drehđ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰Ě‡ =‌ Reynolds-Zahl đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘… 4 3 zahl in Abhängigkeit anderer ProzessgrĂśs­ 00 đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰Ě‡ ‌ Durchflussmenge m3 / s 0 m in sen zu regeln (Tabelle 2). FĂźr kurze Reakđ?œˆđ?œˆđ?œˆđ?œˆ ‌ kinematische Viskosität m2 / s Re ‌ Reynolds-Zahl tionszeiten soll die Pumpe beim Anfahren hl Durchmesser m .đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘đ?‘‘ ‌ und bei grĂśsseren Sollwert­änderungen V ‌ Durchflussmenge mÂł/s enge m3 / s 20 00 auf der vorgegebenen Anfahr-Drehzahl v ‌ kinematische m²/s Viskosität m2 / s Viskosität min fahren. d ‌ Durchmesser m 15 m 00 70

60

50

-1

40

30

-1

20

min -1

10

1 00

0 min -1

Bei parallel geschalteten Temperierkanälen ist die Betrachtung fĂźr jeden einzelnen Durchfluss L/min Kreislauf durchzufĂźhren. Der gesamte Energieeinsparbereich Durchfluss entspricht schliesslich der SumHochleistungsbereich Boost-Betrieb (max. Drehzahl) me aller TeildurchflĂźsse. Normalbetrieb (3 000 min ) Vereinfacht lässt sich fĂźr Wasser der đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“â„Žđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘š ∙ 25 Durchfluss auch Annäherung di- Grafik 2: Arbeitspunkte in Abhängigkeit der đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇâ„Žđ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– in đ??żđ??żđ??żđ??ż/einer đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– = đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇ Pumpendrehzahl.đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– °đ??śđ??śđ??śđ??ś rekt berechnen, wobei in dieser Formel 0

0

10

20

30

-1

=

đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘‡đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“â„Žđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“đ?‘“ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘š ∙ 25 2 4 đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘…đ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘šđ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ?‘‰đ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇđ??ˇ đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘–đ?‘– °đ??śđ??śđ??śđ??ś

40

50

60

Energieeinsparung Wie oben erwähnt hängt die benÜtigte Antriebsleistung vom Arbeitspunkt sowie der Drehzahl der Pumpe ab. Die Auswirkungen auf die Energiekosten zeigt das Berechnungsbeispiel, bei dem die Durchflussmenge auf die Hälfte reduziert wurde, 1–2/2019


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Maschinen/Peripherie

Pumpenbetriebsart

Anwendung

Eco-mode

Auto

wenn eine konstante Temperaturdifferenz zwischen Vor-/Rücklauf gewünscht wird und die Vorgabe automatisch über die Überwachungsstufe erfolgen soll.

Speed

wenn eine konstante Drehzahl gewünscht wird, diese aber vom Normalbetrieb (3 000 min-1) abweicht.

Flow

wenn ein konstanter Durchfluss gewünscht wird.

Pressure

wenn eine konstante Druckdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf gewünscht wird. Dies kann dann sinnvoll sein, wenn bei parallel geschalteten Kreisen einzelne davon geregelt werden, die restlichen aber nicht beeinflusst werden sollen.

Temp

wenn eine konstante Temperaturdifferenz zwischen Vor-/Rücklauf gewünscht wird und die Vorgabe manuell erfolgt.

Fazit

Boost

für Sonderfälle in denen die maximale Leistung der Pumpe notwendig ist (max. Durchfluss). Dies erfordert mehr Energie als im Normalbetrieb und führt zu einem höheren Verschleiss der Pumpe.

Normal

wenn etwa gleiche Verhältnisse wie mit ungeregelter Pumpe gewünscht sind (keine Energieeinsparung möglich).

Hinweis:

Für kurze Reaktionszeiten soll die Pumpe beim Anfahren und bei grösseren Sollwertänderungen auf der vorgegebenen Anfahr-Drehzahl fahren.

Tabelle 2: Betriebsarten von Geräten mit drehzahlgeregelter Pumpe.

Förderhöhe H m

Leistung P1 W

70

1400

Verbraucher

Boo

st

60

1200

50

1000

3

40

00

0

Le

m

in -1

00

20

15

00

10

ng

0

be

i3

00

min -1

600

0m

in -1 400

min -1

Leistung

1 00

0 min -1

0

10

20

30

40

Die drehzahlgeregelte Pumpe erlaubt die Anpassung der Pumpenkennlinie an die Bedürfnisse der Anwendung, so dass durch die Reduktion eines übermässig hohen Durchflusses ein beträchtlicher Anteil an Energie eingespart werden kann. Bei der Bestimmung des erforderlichen Durchflusses spielt die zulässige Temperaturdifferenz über dem Werkzeug eine zentrale Rolle, aber auch die Beeinflussung der absoluten Werkzeugtemperatur darf bei Änderungen im Durchfluss nicht vernachlässigt werden.

Berechnungsbeispiel Temperaturdiff. bei 3 000 min-1 Temperaturdiff. Soll Durchfluss bei 3 000 min-1 Durchfluss bei 1 500 min-1 Durchflussreduktion

0,5 K 1K 25 L/min 12,5 L/min 12,5 L/min

800

istu

30

20

weil anstelle der ursprünglichen Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf von 0,5 K auch 1 K ausgereicht haben (Grafik 3).

bei 1 500 50

min -1 60

200

0

900 W 210 W 690 W 170 h 120 kWh 0.15 EUR 18 EUR

Leistung bei 3 000 min-1 Leistung bei 1 500 min-1 Leistungsdifferenz Betriebsstunden (1 Woche) Energie Preis pro kWh Einsparung pro Woche

Durchfluss L/min

Grafik 3: Einsparpotenzial bei Zulassen einer doppelten Temperaturdifferenz.

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MESSEN/PRÜFEN/QS

Fotothermisches Messverfahren für intransparente Schichten

Neue Art der Inline-Schichtdickenmessung Es gibt verschiedene Verfahren, um die Dicke einer Beschichtung oder Lackierung zu messen. Neue Systeme, die auf dem fotothermischen Messverfahren basieren, erschliessen jetzt praxisgerechte Möglichkeiten. Sie eignen sich für fast alle in- oder halbtransparenten Schichten auf allen gängigen Substraten. Messzeiten von unter einer Sekunde erlauben zudem die direkte Einbindung in den Produktionsprozess, auch in Anwendungen, bei denen bisher keine 100-Prozent-Qualitätskontrolle möglich war.

Peter Schullerer¹, Ellen-Christine Reiff ²

Bei vielen Produkten kommt es auf die Qualität der Beschichtung an, zum Beispiel auf die Materialdicke, die Farbe, den Glanz oder die Anhaftung einer oder mehrerer Schichten auf einem Untergrund. Beispiele dafür reichen von der Antihaftbeschichtung bei Kochgeschirr über metallische Zylinderbeschichtungen in der Automobilindustrie bis hin zu Composite-Materialien in der Luftfahrttechnik. Wozu auch immer diese Beschichtungen dienen, eine Messung ihrer Dicke oder Gleichmässigkeit ist – vor allem an kritischen Stellen – bei der Qualitätskontrolle unerlässlich. Bei den Verfahren zur Schichtdickenmessung geht der Trend heute zu berührungslosen Methoden, weil sie zerstörungsfrei arbeiten und auch bei empfindlichen Oberflächen keine Beschädigungen zu befürchten sind. Oft schränkt jedoch die Beschaffenheit der Produkte die Auswahlmöglichkeiten bei den Testmethoden ein: Optische Verfahren eignen sich in der Regel nur für transparente Beschichtungen; Messsysteme, die induktiv oder mit Ultraschall arbeiten, sind prinzipbedingt zu langsam, um sie in Produktionsprozesse mit kurzen Taktzeiten zu integrieren, scheiden damit also für Inline-Messungen und 100-% -Prüfungen meistens aus. Mehr Möglichkeiten verspricht ein Verfahren des französischen Herstellers Enovasense, das Polytec jetzt speziell für die Schichtdickenmessung nicht- und halbtransparenter Be¹  Peter Schullerer, Vertrieb Optische Technologien bei Polytec ² Ellen-Christine Reiff, M.A., Redak­ tionsbüro Stutensee, www.rbsonline.de

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Bilder: Poly tec

Bild 1: Schichtdickenmessung der Gummibeschichtung an verschiedenen Positionen einer Zylinderkopfdichtung.

schichtungen im Programm hat (Bild 1). Es eignet sich für fast alle Coatings auf allen gängigen Substraten, wie Lacken, Galvanisierungen, Metallisierungen auf Kunststoff, Metall, Holz oder Glas, ist also fast universell einsetzbar.

Sekundenschnelle Messung im industriellen Prozess Das laserbasierte Schichtdickenmesssystem arbeitet ohne jeglichen Kontakt zum Objekt. Mittels Laser und Infrarotsensoren wird die opake, semitransparente oder fast transparente Beschichtung aus Arbeitsabständen von 40 bis 200 mm mit einer Wiederholgenauigkeit von typischerweise +/- 1 µm bzw. +/- 3 % vom Messwert gemessen. Die laserbasierte fotothermische Radiometrie beruht auf der Erwärmung einer Probenoberfläche durch Laser-Bestrahlung. Diese Erwärmung breitet sich als Diffusionsvorgang abhängig von Material und Schichtdicke aus. Der Prüfling wird dazu an definierten Punkten vom Laser

angestrahlt und aus der Wärmesignatur an den Messpunkten lässt sich mit entsprechenden Algorithmen die Schichtdicke berechnen. Das funktioniert zuverlässig selbst unter industriellen Umgebungsbedingungen, also auch auf schnell laufenden Förderbändern, bei hohen Temperaturen sowie bei nassen oder brüchigen Oberflächen. Da der Anregungs-Laser nur eine geringfügige Erwärmung von wenigen Grad Celsius erzeugt, wird weder das Objekt noch die Beschichtung während der Messung beeinflusst oder gar beschädigt.

Bild 2: Die Datenverarbeitung mit modernsten Algorithmen findet im Controller statt, der nahe der Anlagen-Steuereinheit positioniert werden kann (zum Grössenvergleich der Messkopf daneben).

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Klein und effektiv Neu ab März 2019 mit modernster Steuerung

Bild 3: Die geringen Abmessungen des Messkopfes und sein geringes Gewicht ermöglichen den Einsatz an Orten, die bislang unzugänglich waren, z. B. lässt sich der Kopf auch an einem Roboterarm befestigen.

Dabei ist das Verfahren ausgesprochen schnell. Die Messung selbst dauert weniger als eine Sekunde. Schichtdickenmessungen bei Fördergeschwindigkeiten von 8 m/s wurden bereits erfolgreich realisiert. Diese hohe Prozesstauglichkeit erlaubt vielerorts eine 100-Prozent-Qualitätskontrolle, wo dies bisher nicht möglich war. Hinzu kommt, dass die Messung auf einem physikalischen Modell basiert, das eine Vorkalibrierung des Systems entsprechend der Umgebungsbedingungen in der Applikation ermöglicht. Das heisst Messzeiten, Distanz, Genauigkeit und Laserintensität lassen sich bereits ab Werk auf die Anwendung abstimmen, also zueinander ins passende Verhältnis setzen. Die Kali­brierung vor Ort ist dann sowohl schneller als auch einfacher zu realisieren als bei herkömmlichen Methoden. Für manche Anwendungen kann sie sogar ganz entfallen.

Kompakter, leichter Messkopf Das komplette Messsystem besteht im Prinzip aus zwei Einheiten: Dem eigentlichen Messgerät mit dem Laser sowie der Auswerteelektronik und dem leichten, kompakten Messkopf. Die geringen Abmessungen des Messkopfes (75 × 32× 41 mm) bei 150 g Gewicht ermöglichen Messungen an Stellen, die bislang schwer zugänglich waren, z.B. lässt sich der Kopf auch an einem Roboterarm befestigen. Der Messkopf (Bild 3) ist über ein Kabel, das elektrische Leitungen und eine Glasfaser enthält, mit dem Messgerät verbunden (Bild 2). Die Verbindungsleitung darf bis zu 20 m lang sein, was die Montagefreiheit weiter erhöht. Über Schalter lassen sich an der Messeinheit auch mehrere Köpfe anschliessen, z. B. wenn nacheinander an unterschiedlichen Abschnitten einer Produktionslinie die Schichtdicke kontrolliert werden soll. Die Messzeit pro Punkt liegt dabei je nach Kombination von Coating und Substrat typischerweise zwischen 0,3 und 2 s; die räumliche Auflösung ist von der Grösse des Laserspots abhängig. Hier sind je nach Anwendung 0,3, 0,6, 11 bzw. 20 mm Durchmesser möglich. 1–2/2019

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MESSEN/PRÜFEN/QS

Viele Anwendungs­ möglichkeiten Wegen seiner Schnelligkeit, Genauigkeit und Flexibilität ist das Schichtdickenmesssystem nahezu universell einsetzbar und die typischen Anwendungsbereiche sind breit gefächert. In der Automobilindustrie oder Luftfahrttechnik eignet es sich beispielsweise für Messungen der Lackdicke auf Metall oder Kunststoff (Bild 4). Ebenso lassen sich Chrom- und Metallbeschichtungen auf Kunststoffen kontrollieren, die Fahrwerksverzinkung oder Metallbeschichtungen in Motoren, z. B. in Zylinderbohrungen. Zusammen mit einem französischen Automobilhersteller wurde hierfür eine Automatisierungslösung entwickelt. Inte­ ressante Anwendungen finden sich aber auch in ganz anderen Branchen, z. B. bei Konsumgütern. Die Palette reicht hier von der Messung der Dicke von Glasmalerei, über Schichtdickenbestimmungen an Gehäuseteilen oder auf Kochgeschirr bis hin

Bild 4: Schichtdickenbestimmung der Lackstärke an unterschiedlichen Positionen eines Automobil-Stossfängers.

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zur Überprüfung von Siebdruck auf Glaskeramikplatten. Sogar während der Beschichtung lässt sich die Dicke jederzeit überprüfen, damit auch wirklich die richtige Menge aufgetragen wird. Unter bestimmten Bedingungen können dabei sogar mehrere Schichten kontrolliert werden.

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Messen/Prüfen/QS

Fraunhofer LBF holt Prüfstand in den Rechner

Produktentwicklung mit digitalem Zwilling Auf dem Weg in eine zukunftsfähige Produktentwicklung lautet ein wichtiger Schritt: «Den Prüfstand in den Rechner holen.» Wissenschaftlern des Fraunhofer LBF ist dies bei der Entwicklung eines mechatronischen Wankstabilisators gelungen, indem sie einen digitalen Zwilling eines servohydraulischen Prüfstandes erstellt haben. Der digitale Zwilling bildet insbesondere die physikalischen Grenzen des Prüfsystems mit einer Genauigkeit ab, die es ermöglicht, die Machbarkeit eines Versuchs virtuell zu bewerten.

Die voranschreitende Digitalisierung erfordert nicht nur, digitale Zwillinge von Produkten zu erstellen, sondern auch von Prüfumgebungen, mit denen ihre Funktionalität und Betriebsfestigkeit abgesichert werden. «Nur so lassen sich das Zusammenspiel von Prüfling und Prüfsystem, die Machbarkeitsgrenzen in der Prüfung und die erzielbaren Genauigkeiten im Vergleich zum realen Einsatz bereits vor dem eigentlichen Versuch virtuell erfassen», betont Dr. Volker Landersheim, im Fraunhofer LBF verantwortlich für das Projekt. Besonders wichtig ist der digitale Zwilling des Prüfstands bei aktiven Systemen in Fahrzeugen, wie sie beispielsweise im Fahrwerksbereich zunehmend zum Einsatz kommen. Bei der Entwicklung des mechatronischen Wankstabilisators iARC (intelligent Active Roll Control) der Schaeffler Technologies AG & Co. KG ist die experimentelle Erprobung ein entscheidendes Element im Produktentwicklungsprozess. Dabei treten deutliche Unterschiede in den Prüfanforderungen für unterschiedliche Einsatzfälle auf.

Modellbildung und Para­ metrierung eines Prüfstands Um Prüfungen zeit- und kosteneffizienter umsetzen zu können, bauten die Darmstädter Wissenschaftler ein numerisches Simulationsmodell des servohydraulischen Prüfstands auf. «Zusammen mit einem virtuellen Modell des Prüflings können wir so bereits vor Beginn der eigentlichen Prü¹  Anke Zeidler-Finsel, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Fraunhofer LBF.

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Grafik: Fraunhofer LBF

Anke Zeidler-Finsel¹

Erzielte Genauigkeit der Kolbenwege: Vergleich der Simulationsergebnisse mit Messungen an betriebslastähnlichen Validierungssignalen.

fungen klären, inwieweit die Anforderungen auf dem Prüfstand umgesetzt werden können und welche Optimierungspotenziale bestehen», erklärt Landersheim. Auf diese Weise lassen sich Prüfstandsbelegungszeiten signifikant verkürzen und experimentelle Iterationen minimieren. Das Prüfstandmodell umfasst die nichtlineare Systemdynamik der Hydraulik, ihrer Regelung sowie der Kinematik, welche die LBF-Wissenschaftler an Hand eines speziell für das Projekt zugeschnittenen Prüfprogramms identifizierten und parame­trierten. Dabei wählten sie im Hinblick auf die Interpretierbarkeit des Modells einen durchgängig physikalisch motivierten White-BoxModellierungsansatz. Das erstellte Modell ist in der Lage, auch die entstehenden Regelabweichungen sowie die Leistungsgrenzen des Prüfsystems abzubilden.

Die Validierung führte das Fraunhofer LBF mit betriebslastähnlichen Signalen durch, welche nicht in die Modellerstellung und -parametrierung eingeflossen sind. Dabei ergaben sich in den Kolbenwegen für alle Validierungssignale Abweichungen von unter drei Prozent sowohl in den RMS-Werten (Root Mean Square-Error) als auch in der Pseudoschädigung. Die Abweichung der Signalminima und -maxima liegt sogar in allen Fällen unter einem Prozent.

Zwei Anwendungsfälle umgesetzt Diese sehr hohe Ergebnisqualität ermöglicht vielfältige Anwendungen des Modells. Im Projekt setzten die Darmstädter Wissenschaftler zwei Anwendungsfälle um. In der Sensitivitätsanalyse wurde 29


KUNSTSTOFF XTRA

Messen/Prüfen/QS

10. & 11. APRIL 2019

Grafik: Schaef fler Technologies, bearbeitet durch Fraunhofer LBF

HALLE 3 & 4 - MESSE ZÜRICH

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Aufbau des digitalisierten Prüfstands.

der Einfluss verschiedener Modellparameter auf das Simulationsergebnis untersucht und in der Machbarkeitsanalyse, inwieweit eine Prüfanforderung auf dem Prüfstand umsetzbar ist und welche Grenzen der Systemdynamik hierbei limitierend wirken.

Digitaler Zwilling steigert Effizienz

ZURICH 2019

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3011 IHR EINLADUNGSCODE IST FÜR BEIDE MESSEN GÜLTIG

30

Durch die standardmässige Einbindung einer virtuellen Prüfung mit Hilfe des digitalen Zwillings im Vorfeld der experimentellen Prüfung lassen sich wesentliche Effizienzsteigerungen erzielen, da Hindernisse frühzeitig erkannt und ihre Ursachen identifiziert werden können. Diese Vorgehensweise erscheint insbesondere für Automobilzulieferer von hoher Relevanz, da eine Erprobung im Fahrzeug in der Regel erst zu einem sehr späten Zeitpunkt in der Entwicklung möglich ist und der Prüfstand damit das wesentliche Werkzeug zur Absicherung darstellt. Das unterstreicht auch Dustin Knetsch, Leiter Verifikation & Validierung Fahrwerkaktuatoren bei Schaeffler: «Für das Projekt wurden zu Beginn Schnittstellen so abgestimmt, dass das Prüfstands- und Entwicklungs-Knowhow des Fraunhofer LBF und das Produkt- und Systemverständnis von Schaeffler bestmöglich genutzt wurden. Durch eine enge Abstimmung konnte auch während des Projekts flexibel auf Erkenntnisse reagiert werden, sodass am Ende ein für Schaeffler ideales Ergebnis vorliegt.» Kontakt Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF Dr. Volker Landersheim Bartningstrasse 47 D-64289 Darmstadt +49 6151 705-0 volker.landershein@lbf.fraunhofer.de www.lbf.fraunhofer.de

n 1–2/2019


KUNSTSTOFF XTRA

Aus-/Weiterbildung

Praxisnahe Weiterbildung an der HSR

Auslegung und Herstellung von K-Bauteilen Mit dem neuen Zertifikatslehrgang erhalten die Teilnehmer ein umfassendes, wissenschaftlich fundiertes Fachwissen für die erfolgreiche Auslegung und Herstellung von Kunststoffbauteilen. Dies umfasst die gesamte Wertschöpfungskette von der Idee bis zum fertigen Produkt.

Disziplinübergreifendes Verständnis schaffen Ziel des Lehrgangs «Auslegung und Herstellung von Kunststoffbauteilen» ist es daher, die einzelnen Faktoren zur erfolgreichen Produkt­umsetzung zu erläutern und das Verständnis für das Zusammenspiel der verschiedenen Disziplinen zu schaffen. Aus diesem Grund richtet sich der Lehrgang an Mitarbeiter aus den oben genannten Tätigkeitsbereichen. 1–2/2019

Additive Manufacturing (kleinere / mittlere Stückzahlen)

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Smart Factory

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Supply Chain

Qualitätssicherung

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Prozesstechnik

Bauteilauslegung

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Spritzgiessen (grosse Stückzahlen)

Produktionsmanagement Datenfluss im Industriebetrieb, Data Analytics Simulation von Produktionsprozessen Rüstvorgang – Best in class Performancemessung und Prozessstabilität Produktionsplanung und -steuerung; Lean Manufacturing Montagetechnologien, Taktung und Verfügbarkeit von Montagelinien Normen und kundenspezifische Anforderungen Betrachtung Entwicklungs- und Serienprozess FMEA Reklamationsmanagement 3D-Drucktechnologien im Vergleich SLM für Werkzeugeinsätze Trends

. . . .

Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Standard- und Sonderverfahren Werkzeugtechnik: Aufbau und Auslegung Prozessüberwachung Prozessoptimierung

Beanspruchungs-, fertigungs- und recyclinggerechte Konstruktion Werkstoffauswahl Werkstoffmechanisches Verhalten der Kunststoffe

Tabelle: IWK

Die Fertigungsverfahren Spritzgiessen und Additive Manufacturing bieten viele Möglichkeiten, innovative Bauteile wirtschaftlich zu fertigen. Einerseits das vollautomatische Spritzgiessen mit dem direkten Weg vom Granulat zum Endprodukt ohne oder nahezu ohne Abfallerzeugung. Es bietet zudem Möglichkeiten zur Integration von Prozessen und Funktionen, was weiterhin die Wirtschaftlichkeit erhöht. Andererseits ist das Additive Manufacturing für kleine und mittlere Losgrössen interessant. Es bietet die Möglichkeit der Herstellung von kundenspezifischen Lösungen sowie Geometrien und Funktionalitäten, die im Spritzgiessen gar nicht oder nur aufwändig umgesetzt werden können. Beiden Verfahren ist gemeinsam, dass nur bei einem umfassenden Verständnis des Werkstoffverhaltens, der Produktauslegung sowie der Produktionstechnik die wirtschaftliche und qualitätsgetreue Herstellung der Bauteile möglich ist. Daher müssen bereits in einer frühen Phase des Entwicklungsprozesses der Produktentwickler, beim Spritzgiessen zusätzlich der Werkzeug- und Betriebsmittelverantwortliche, der Qualitätsverantwortliche, der Projektleiter und der Verkäufer zusammenarbeiten, um ihren Input für eine erfolgreiche Umsetzung des Produktes einzubringen.

CAS Auslegung und Herstellung von Kunststoffbauteilen.

Eine Übersicht über die behandelten Themen liefert die Abbildung. Neben den Dozierenden der HSR engagieren sich Expertinnen und Experten aus der Industrie, Bildung und Forschung. Weitere Informationen zur CAS Auslegung und Herstellung von Kunststoffbauteilen sind unter www.hsr.ch/CAS-Kunststoffbauteile oder direkt beim Kursleiter erhältlich.

Kontakt HSR Hochschule für Technik Rapperswil Prof. Dr.-Ing. Frank Ehrig Leiter IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung Oberseestrasse 10 CH-8640 Rapperswil +41 55 222 4905 frank.ehrig@hsr.ch www.iwk.hsr.ch n 31


Verband

Daten und Fakten

Schon gewusst? Als Beitrag zur aktuellen und zum Teil emotional geführten Plastikdiskussion publiziert Swiss Plastics verschiedene Grafiken mit Zahlen und Fakten, die unter anderem zeigen, dass Kunststoff nicht immer der Sündenbock ist. Im Gegenteil!

Kunststoff das Übel ist, sondern der ver­ antwortungslose Umgang mit diesem Werkstoff.

Die Grafiken sind auch auf der Swiss Plas­ tics Website (www.swiss-plastics.ch/cle­ ver) aufgeschaltet.

Verena Jucker ¹ Bilder von verschmutzten Stränden, Müll­ teppichen in den Meeren und verenden­ den Meerestieren und Vögeln gehen um die Welt und machen betroffen – zu Recht. Die Grafiken auf diesen Seiten kön­ nen die Umweltkatastrophe nicht ent­ schärfen, zeigen aber auf, dass nicht ¹ Verena Jucker, Leiterin Kommunika­ tion der Geschäftsstelle Swiss Plastics

32

1–2/2019


Verband

Stellungnahme Swiss Plastics zur EU-Verordnung

Folgende Kunststoffartikel werden verbo­ ten nach der Verordnung: – Teller und Besteck (Messer, Gabeln, Chop Sticks, Löffel) – Trinkhalme – Lebensmittelbehälter aus EPS (wie Fast-Food-Boxen), die Nahrungsmittel zum unmittelbaren Verzehr beinhalten (ohne weitere Zubereitung wie z.B. Er­ wärmen) – Trinkbecher aus EPS – Oxo-abbaubare Produkte – Wattestäbchen Im Weiteren verlangt die Verordnung eine mengenmässige Reduktion folgender Kunststoffartikel: – Lebensmittelbehälter aus Kunststoff, die Nahrungsmittel zum unmittelbaren Verzehr beinhalten (ohne weitere Zu­ bereitung wie z.B. Erwärmen) – Kunststoffbecher für Getränke Bezüglich Design schreibt die Verordnung vor:

Bild: QBaron auf Unsplash

EU-Verordnung über die Reduktion der Auswirkungen von gewissen Kunststoffprodukten auf die Umwelt («Single Use Plastics SUP Directive»): Die EU-Institutionen einigen sich auf finalen Text.

Gemäss EU-Verordnung werden Kunststoffgetränkebecher und Trinkhalme verboten.

– PET-Getränkeflaschen müssen einen Rezyklatanteil von 25 ­% bis 2025 auf­ weisen – Für alle übrigen Flaschen gilt ein Rezy­ klatanteil von 30 ­% bis 2030 Swiss Plastics lehnt Verbote einzelner Pro­ duktekategorien ab. Vielmehr führt ein kon­

sequentes Verwerten der Kunststoffabfälle zu weniger Eintrag in die Umwelt und zu den erwünschten Effekten. Dazu sind Sam­ melsysteme zu etablieren, zu nutzen und die Abfallfraktionen zu recyclen. In der Schweiz werden bereits 99,3 % al­ ler Kunststoffabfälle korrekt entsorgt.

Verpackung ist Teil der Lösung Am 15. Januar 2019 fand in Kloten die mit über 120 Teilnehmenden gut besuchte Tagung «Anforderungen an die Lebensmittelverpackung der Zukunft» statt. Organisiert hatte die Tagung das Schweizerische Verpackungsinstitut SVI. Verschiedene Referenten beleuchteten das Thema aus unterschiedlichen Blickwinkeln.

Michel Monteil, Leiter der Abteilung Abfall und Rohstoffe beim Bundesamt für Um­ welt BAFU, zeigte auf, dass Abfälle nur ei­ nen geringen Teil der Umweltbelastung 1–2/2019

ausmachen, die ein Einwohner der Schweiz verursacht: von rund 20 Mio. Umweltbelas­ tungspunkten UBP pro Person und Jahr entfallen nämlich nur 109 000 UBP auf den gesamten Siedlungsabfall, in welchem aber nicht nur Kunststoff enthalten ist. Wenn wir jedes Jahr pro Kopf 15 Kg Kunst­ stoffe einsammeln und rezyklieren würden, reduzierte sich die jährliche Umweltbelas­ tung pro Person und Jahr nur um 0,055 %. Monteil erläuterte auch die Schutzfunktio­ nen von Verpackungen. Dadurch kann viel Food Waste verhindert werden. Oft ist Plas­ tik die beste Variante.

Eine Kunststoffverpackung, die korrekt entsorgt, recycelt oder wiederverwertet wird, ist Teil der Lösung unserer Umwelt­ probleme. Patrick Semadeni, Vizepräsident Swiss Plastics Kontakt Swiss Plastics Verena Jucker Schachenallee 29C CH-5000 Aarau +41 62 834 00 64 v.jucker@swiss-plastics.ch www.swiss-plastics.ch

n 33


KUNSTSTOFF XTRA

Kreislaufwirtschaft

Neue Wege in der Kreislaufwirtschaft

Kunststoffabfälle als Rohstoffquelle BASF geht mit dem Projekt «ChemCycling» neue Wege in der Verwertung von Kunststoffabfällen. Und auch Sabic gleist mit einem Partner zusammen ein Investitionsprojekt für das chemische Recyceln von gemischten Kunststoffabfällen zu Neukunststoffen auf.

Chemisches Recycling ermöglicht das Wiederverwerten von derzeit nicht recycelten Kunststoffabfällen, wie gemischten oder verunreinigten Kunststoffen. Diese Abfälle werden in der Regel je nach Region deponiert oder bei ihrer Verbrennung energetisch verwertet. Chemisches Recycling bietet eine weitere Alternative: Über thermochemische Verfahren können aus diesen Kunststoffen Synthesegas oder Öle hergestellt werden. Die so erzeugten Recycling-Rohstoffe können in die Produktion bei BASF eingespeist werden und fossile Rohstoffe teilweise ersetzen.

BASF hat nun erstmals Produkte auf Basis chemisch recycelter Kunststoffabfälle erzeugt und gehört damit weltweit zu den Vorreitern in der Industrie. «Ein verantwortungsvoller Umgang mit Kunststoffen ist entscheidend, um das globale Abfallpro­ blem zu lösen. Das gilt sowohl für Unternehmen als auch für Institutionen und Verbraucher. Mit chemischem Recycling wollen wir hier einen signifikanten Beitrag leisten, die Menge des Kunststoffmülls zu reduzieren», sagt Dr. Martin Brudermüller, Vorsitzender des Vorstands und Chief Techno­ logy Officer (CTO) der BASF SE. «Mit unserem ChemCycling-Projekt erschliessen wir Kunststoffabfälle als Ressource. So schaffen wir Wert für Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft. Wir haben Partner entlang der gesamten Wertschöpfungskette gewonnen, um ein funktionierendes Kreislaufmodell aufzubauen», so Brudermüller. In enger Partnerschaft arbeitet BASF mit ihren Kunden, mit Abfallentsorgungsunternehmen und Technologiepartnern bis hin zu Verpackungsherstellern am Aufbau einer zirkulären Wertschöpfungskette. 34

Bild: BASF

Aufbau eines funktionierenden Kreislaufmodells Dr. Stefan Gräter (l.) und Dr. Andreas Kicherer, beide BASF, zeigen eine Probe von Pyrolyseöl und damit hergestelltem Kunststoff vor dem Steamcracker.

Von Käseverpackung bis Kühlschrankelement

dem ChemCycling-Projekt auch kommerziell anbieten.

Mit zehn Kunden aus verschiedenen Industrien entwickelt BASF bereits Pilotprodukte. Dazu zählen Mozarella-Beutel, Kühlschrankelemente und Dämmplatten. Die Herstellung dieser in Qualität und Hygiene anspruchsvollen Produkte wie Lebensmittelverpackungen ist möglich, weil die von BASF gelieferten ChemCycling-Produkte in ihren Eigenschaften exakt den aus fossilen Rohstoffen erzeugten Produkten entsprechen. Stefan Gräter, Projektleiter ChemCycling bei BASF, sieht grosses Potenzial: «Diese neue Form des Recyclings bietet Perspektiven für innovative Geschäftsmodelle für uns und unsere Kunden, die bereits grossen Wert auf Produkte und Verpackungen aus Recyclingmaterial legen, aber keine Kompromisse bei der Qualität eingehen wollen oder können.» Im nächsten Schritt will BASF erste Produkte aus

Ideale Voraussetzungen für ChemCycling Zu Beginn der Produktion speist BASF ein Öl, das durch einen Verölungsprozess auf Basis von Kunststoffabfällen gewonnen wird, in den Produktionsverbund ein. Dieses Einsatzmaterial für die Pilotprodukte erhält BASF von dem Partner Recenso GmbH, Deutschland. Alternativ wäre auch die Nutzung von Synthesegas aus Kunststoffabfällen möglich. Die erste Charge dieses Öls wurde im Oktober 2018 in den Steamcracker der BASF am Standort Ludwigshafen eingebracht. Der Steamcracker ist der Ausgangspunkt der Verbundproduktion. Er spaltet bei etwa 850 Grad Celsius diesen Rohstoff auf. Dabei entstehen im Wesentlichen Ethylen und Propylen. Aus diesen Basischemikalien wird im Verbund 1–2/2019


KUNSTSTOFF XTRA Chemisches ChemCycling ist der Name des Projekts, mit dem BASF das „chemische Recycling“ von Kunststoffabfällen entwickelt: Kunststoffabfälle werden durch thermochemische Verfahren in Synthesegas oder ein Pyrolyseöl umgewandelt, die als Rohmaterial für die chemische Industrie dienen.

1

Infografik: BASF

Entsorgungsfirmen sammeln und sortieren den Abfall

Verbraucher und Unternehmen nutzen die Produkte und entsorgen sie anschließend

Recycling Diese Ausgangsmaterialien können fossile Rohstoffe im Verbund teilweise ersetzen und in der Produktion neuer Produkte, insbesondere Kunststoffe, eingesetzt werden. Mithilfe eines externen Zertifizierungsverfahrens können wir jedem Produkt den Anteil recycelten Materials zuordnen.

Entsorgungsfirmen liefern Kunststoffabfall zum Recyceln an Firmen

2

6

3

5 4

Unsere Partner wandeln diesen in Rohstoff um

Internationale Fachmesse für Werkstoffe, Komponenten und Systembau Diesen Rohstoff können wir in der Produktion verschiedener Produkte – einschließlich neuer Kunststoffe – einsetzen

Unsere Kunden stellen daraus ihre Produkte her

ChemCycling ermöglicht es, Materialien wiederzuverwerten, die bisher nicht recycelt werden konnten.Das chemische Recycling wird derzeit an ersten Pilotprodukten getestet. BASF plant, die Technologie im industriellen Maßstab zu betreiben, da sie neue Möglichkeiten bietet:

eine Vielzahl chemischer Produkte hergeEntfernung von von stellt. ÜberRecycling ein Massenbilanzierungsverfahunerwünschten Kunststoffen, ren kann für der des recycelten RohSubstanzen im die Anteil es aktuell keine Recyclingstoffs dem zertifiziertenVerfahren Endprodukt Lösungen gibt rechnerisch zugeordnet werden. Der Kunde wählt selbst, wie hoch der zugeordnete Recyclinganteil sein soll.

beeinflussen, wie weit sich dieser Ansatz Umwandlung Herstellung von im jeweiligen Markt etablieren kann. So von Abfall in recyceltem sind zum die Anerkennung von für Material in Beispiel Rohstoffe die chemische Neuware-Qualität chemischem Recycling und MassenbilanIndustrie zierungsverfahren als Beiträge zur Erfüllung von produkt- und anwendungsspezifischen Recyclingquoten unabdingbar.

Technologische und regulatorische Herausforderungen

Verantwortungsvoller Umgang mit Kunststoffabfällen

Sowohl der Markt als auch die Gesellschaft erwarten von der Industrie konstruktive Lösungen im Umgang mit Kunststoffabfällen. Chemisches Recycling ist eine innovative Ergänzung zu anderen Recycling- und Entsorgungsverfahren. «Wir brauchen eine Bandbreite an Verwertungs­ formen für Kunststoffabfälle, denn nicht jede Lösung ist für jede Art von Abfall sinnvoll und für jede Produktanwendung möglich. Es sollte immer die Lösung gewählt werden, die die beste Ökobilanz aufweist», erklärt Andreas Kicherer, Experte für Nachhaltigkeit bei BASF. Doch bevor das Projekt Marktreife erreichen kann, sind noch technologische und regulatorische Voraussetzungen zu erfüllen. Zum einen müssen die bestehenden Technologien zur Umwandlung der Kunststoff­ abfälle in die recycelten Grundstoffe Pyrolyseöl oder Synthesegas so weiterentwickelt und angepasst werden, dass eine hohe und gleichbleibende Qualität erreicht wird. Zum anderen werden die regionalen regulatorischen Rahmenbedingungen massgeblich

Kunststoffe bieten in technologischen Anwendungen, in der Medizin und im Alltag viele Vorteile und sind oftmals die bessere Alternative zu anderen Materialien. Die Herausforderung liegt im verantwortungsvollen Umgang mit Kunststoff nach seiner Anwendung. Funktionierende Abfallmanagementsysteme und ein verantwortungsvolles Verbraucherverhalten im Umgang mit Kunststoffen sind wichtig, um Probleme wie Kunststoffmüll in der Umwelt wirkungsvoll zu lösen.

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Aus minderwertigem Abfall wird wertvoller Rohstoff Auf chemisches Recycling setzt auch Sabic, ein weltweit tätiger Marktführer der Chemieindustrie. Der saudi-arabische Petrochemiekonzern beabsichtigt mit der in Grossbritannien ansässigen Plastic Energy Ltd., einem Pionier im Bereich des chemischen Recyclings, den Bau der ersten kommerziellen Anlage zum Recyceln und Aufbereiten von minderwertigen Misch35


KUNSTSTOFF XTRA

kunststoffabfällen in den Niederlanden. Gegenstand der Vereinbarung ist die Lieferung von Rohstoff für die petrochemischen Anlagen von Sabic in Europa. Die Abfälle, die sonst verbrannt oder deponiert würden, werden zu einem wertvollen Rohstoff namens Tacoil, einem patentierten Produkt von Plastic Energy, verarbeitet. Die Anlage, die ihren kommerziellen Betrieb voraussichtlich im Jahr 2021 aufnehmen wird, gilt als bedeutender Meilenstein im Engagement von Sabic für den Aufbau einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft und für das Erreichen der Nachhaltigkeitsziele des Unternehmens. «Nachhaltigkeit zählt zu den zentralen Werten von Sabic, und die Kreislaufwirtschaft ist ein Eckpfeiler unserer Strategie, was diese herausragende Vereinbarung unterstreicht», sagt Frank Kuijpers, General Manager Corporate Sustainability, Sabic (NL). «Wir sind stolz darauf, als erstes Unternehmen der petrochemischen Industrie ein Projekt umzusetzen, das das chemische

Bild: Sabic

Kreislaufwirtschaft

die Formteilqualität Formteilqualität die

Energiekosten Energiekosten

Frank Kuijpers ist stolz darauf, ein Projekt umzusetzen, das das chemische Recycling von gemischten Kunststoffabfällen zu Rohstoffen für die Sabic-Steamcracker ermöglicht.

Recycling von gemischten Kunststoffabfällen zu Rohstoffen für unsere Steamcracker ermöglicht. Dieses Projekt unterstreicht unser Engagement für das grosstechnische chemische Recyceln von Alt- zu Neukunststoffen mittels innovativer Verfahren.»

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Plastic Energy betreibt in Spanien bereits zwei Industrieanlagen, die an sieben Tagen die Woche rund um die Uhr laufen. Das Unternehmen hat ein patentiertes thermochemisches Verfahren kommerzialisiert, mit dem sich eine Vielzahl unterschiedlicher, verschmutzter und kontaminierter Altkunststoffe, die auf herkömmliche Weise kaum recycelbar wären, zu nutzbarem Rohstoff aufbereiten lässt. Dabei wird der Kunststoffabfall in sauerstofffreier Umgebung geschmolzen und in synthetische Öle aufgespalten, die dann weiter veredelt werden und schliesslich als Rohmaterial in traditionelle petrochemische Prozesse zurückfliessen. Kontakte BASF AG D-67056 Ludwigshafen Kühlenund und www.basf.de Kühlen

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KUNSTSTOFF XTRA

Innovation

CO2 zur Herstellung von Sportböden

Fit mit Kohlendioxid Erstmals lassen sich Kunststoff-Sportböden mit Kohlendioxid herstellen. Der weltweit erste Unterboden dieser Art wurde jetzt in der Hockeyanlage eines Sportvereins im nordrhein-westfälischen Krefeld eröffnet. Das besonders nachhaltige neue Material stammt vom Werkstoffhersteller Covestro, der ein bahnbrechendes Verfahren zur CO2-Nutzung marktreif gemacht hat. Damit kann bis zu einem Fünftel Erdöl in der Herstellung eingespart werden.

Bilder: Covestro

Das CO2 für den Unterboden steckt in einem Bindemittel – genauer gesagt in einer Komponente davon, einem sogenannten Polyol. Bislang dient das neue CO2-basierte Material namens cardyon zur Produktion von weichem PolyurethanSchaumstoff für Matratzen und Polstermöbel, der bereits am Markt vertrieben wird. Die Weiterentwicklung zur Nutzung im Sport ist nun der nächste Schritt in der Erweiterung des Anwendungsspektrums.

CO2 nutzen und Erdöl sparen «Die Verwendung von Kohlendioxid als neuer Rohstoff ist ein vielversprechender Ansatz, um die Produktion in der Chemieund Kunststoffindustrie nachhaltiger zu gestalten», erklärt Dr. Markus Steilemann, Vorstandsvorsitzender Covestro. «So nutzen wir CO2 in einem Kreislaufverfahren und sparen Erdöl. Wir wollen auf dieser Basis ein umfangreiches Produktportfolio für möglichst viele Anwendungsbereiche anbieten – gemäss unserer Vision, die Welt lebenswerter zu machen.» Erster Abnehmer des mit CO2 hergestellten neuen Bindemittels ist der weltweit tätige Sportbodenproduzent Polytan. Das zur Sport Group gehörende Unternehmen aus dem bayerischen Burgheim nutzt das Material, um zusammen mit Gummigranulat elastische Unterböden herzustellen. «Wir legen sehr viel Wert darauf, nachhaltige Rohstoffe einzusetzen und sind immer auf der Suche nach ökologisch sinnvolleren Alternativen zu herkömmlichen Produkten. Im besten Fall kann sogar die Produktqualität verbessert werden. Covestro gewährleistet genau das mit cardyon», so Sport Group-Einkaufsleiter Daniel Klomp. Der erste CO2-basierte Boden ist jetzt beim «Crefelder Hockey und Tennis Club» im Ein1–2/2019

Aus einem CO2-basierten neuen Bindemittel und Gummigranulat stellt Polytan elastische Unterböden her. Links der blaue Kunstrasen.

satz. Der Traditionsverein unterhält eine der führenden Feldhockey-Anlagen in Deutschland, die wiederholt Austragungsort von Länderspielen und Meisterschaften ist. Der Unterboden wurde auf einem 99 mal 59 Meter grossen Spielfeld verlegt und dient zur Abfederung eines neuen, leuchtend blauen Kunstrasens, der ebenfalls von Polytan stammt. «Sport ist nicht nur gesund, sondern kann auch zur Nachhaltigkeit beitragen. Das beweisen wir mit dem neu ausgestatteten Hockeyplatz, der unseren Verein sicherlich noch attraktiver macht», erklärt Clubmanager Robert Haake.

Der weltweit erste CO2-basierte Hockeyplatz in Krefeld.

Innovative Technologie Die Nutzung von CO2 als Rohstoff für Kunststoffe ist durch eine besonders umweltverträgliche Technologie möglich, die Covestro zusammen mit Partnern entwickelt hat. Das CO2 wird dabei als Lieferant des wichtigen Elements Kohlenstoff genutzt – anstelle von Rohstoffen auf Erdölbasis. Bis zu 20 Prozent der traditionellen fossilen Rohstoffe können so durch Kohlendioxid ersetzt werden. Covestro produziert die neuen CO2-basierten Polyole am Standort Dormagen bei Köln. Das Kohlendioxid stammt von einem benachbarten Chemieunternehmen, bei dem es als Nebenprodukt anfällt.

Kontakt Covestro International SA Regional Head Office Route de Beaumont 10 CH-1701 Fribourg +41 26 422 81 11 www.covestro.de

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KUNSTSTOFF XTRA

News

12. bis 13. März 2019 Messe Luzern

2500 Fachbesuchende 120 Aussteller 9 Fokusthemen 42 Expertenvorträge AMX-Einsteigertreffen

CEO-Wechsel bei GF Der Verwaltungsrat der Georg Fischer AG hat Andreas Müller (48) zum CEO des Konzerns ernannt. Er übernimmt die Funktion anlässlich der Generalversammlung vom 17. April 2019 von Yves Serra (65), der das Rentenalter erreicht hat. Serra wird zur Wahl in den Verwaltungsrat von GF vorgeschlagen. Müller ist heute CFO des Georg Fischer Konzerns. Vorher war er während acht Jahren Finanzchef von GF Casting Solutions. Er verfügt über umfangreiche Erfahrungen in den Bereichen

Bild: Georg Fischer

Die einzige Fachmesse für professionellen 3D-Druck in der Schweiz

Andreas Müller

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und Strategie. Müller hat Betriebswirtschaft an der Hochschule Konstanz (D) studiert und startete 1995 seine Karriere als Produktmanager bei GF Piping Systems. Danach war er Leiter Operationen und Finanzen in Australien, Geschäftsführer in Deutschland und übte verschiedene operative Funktionen innerhalb von GF Piping Systems aus. Die Nachfolge von Andreas Müller als CFO des Konzerns wird in den kommenden Wochen geregelt. www.georgfischer.com

C. Hübner GmbH kommt in Schweizer Hand Um weiterhin auf Expansionskurs bleiben zu können, hat sich Thomas Hübner mit Patrimonium Private Equity einen kompetenten, finanzstarken Partner mit umfassender industrieller Erfahrung ins Boot geholt. Die Patrimonium Private Equity mit Sitz in der Schweiz übernimmt eine Mehrheit an der C. Hübner GmbH. Dabei wird Thomas Hübner auch künftig das Unternehmen operativ leiten und als bedeutender Gesellschafter mitbeteiligt bleiben. Seit 1924 formt und veredelt die C. Hübner GmbH ein brei-

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mehr als 10 Millionen Euro in moderne Technologien sowie den neuen Firmenkomplex. Auf 5300 m² können speziell im 1K-, 2K- und 3K-Kunststoffspritzgussverfahren Kunden sämtlicher Branchen von den Kapazitätserweiterungen profitieren. Der Schweizer Asset Manager Patrimonium verwaltet im Auftrag von institutionellen und privaten Investoren rund CHF 3 Mrd. an Vermögenswerten. www.huebnergmbh.de www.patrimonium.ch

BASF kann PA-Geschäft von Solvay übernehmen

Gutschein-Nummer

Digitaler Treffpunkt

tes Spektrum von Produkten. Heute ist das deutsche Familienunternehmen auf Oberflächenveredelungen spezialisiert und beschäftigt rund 200 Mitarbeiter in den Bereichen Werkzeugbau, Kunststoffspritzguss, Kunststoffgalvanik sowie Forschung, Entwicklung und Verwaltung. Geführt wird das Marktoberdorfer Unternehmen von Thomas Hübner in dritter Generation. Erst vor wenigen Wochen wurde die Produktion im neuen Werk aufgenommen. Die C. Hübner GmbH investierte

Veranstalterin

Die EU-Kommission hat die Übernahme des Polyamidgeschäfts von Solvay durch BASF unter Auflagen genehmigt. Diese Zustimmung ist ein wichtiger Meilenstein für die Transaktion. Mit einem Abschluss wird in der zweiten Jahreshälfte 2019 gerechnet.

Mit der Übernahme wird BASF wesentliche strategische Ziele erreichen und ihr Polyamid 6.6-Geschäft deutlich stärken. Die Akquisition wird das Portfolio von BASF für technische Kunststoffe ergänzen, den Zugang zu wichtigen Wachstumsmärkten in Asien und Südame-

rika verbessern sowie die Wertschöpfungskette durch Rückwärtsintegration bei wesentlichen Rohstoffen wie ADN (Adiponitril) stärken (siehe auch unser Fokusthema auf den Seiten 4 und 5). www.basf.com 1–2/2019


KUNSTSTOFF XTRA

Mag. Georg Tinschert erhält die goldene VÖK-Ehrennadel.

Jahren unter dessen Leitung sowohl in technologischer als auch wirtschaftlicher Hinsicht beeindruckend entwickelt hat. Besonders hob Harald Bleier das Geschick von Georg Tinschert im Umgang mit Menschen hervor – ein wesentlicher Faktor für dessen Erfolg. Am festlichen Event nahm auch DI Michael Wittmann, Miteigentümer der Wittmann Gruppe, teil. www.wittmann-group.com

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Im Dezember wurde Mag. Georg Tinschert, Geschäftsführer der Wittmann Battenfeld, Kottingbrunn (A), die goldene VÖK-Ehrennadel vom Verein Österreichischer Kunststoffverarbeiter verliehen. Die Laudatio hielt Ing. Harald Bleier, Clustermanager Kunststoff-Cluster und Mechatronik-Cluster der ecoplus, Niederösterreichs Wirtschaftsagentur. Bleier würdigte die Verdienste von Tinschert um die Firma Wittmann Battenfeld, die sich in den letzten 10

Bild: Wittmann Battenfeld

Mag. Georg Tinschert geehrt

Kunststoff | Maschinen | Lösungen

News

Borflex Gruppe übernimmt Rex Articoli Die Rex Articoli Tecnici SA mit Sitz in Mendriso (CH) wird mit sofortiger Wirkung in die französische Gruppe Borflex integriert. Die Borflex Gruppe beschäftigt mehr als 330 Mitarbeiter und ist ein wichtiger Hersteller von technischen Artikeln aus Gummi, Thermoplasten und Verbundwerkstoffen. In Bezug auf die Produkte und Märkte sind die beiden Unternehmen komplementär. Synergien werden besonders auf der Ebene der Forschung und Entwicklung er-

wartet. Der Produktionsstandort in Mendrisio wird weiter gestärkt, indem er zukünftig unter anderem als Kompetenzzen­ trum fungiert und für die gesamte Gruppe die Herstellung von Produkten aus Naturkautschuk übernimmt. Rex Articoli ist seit 1935 in den Bereichen Chemie und Elastomere tätig, mit Fokus auf technische Artikel. Bekannt sind die weltweit erfolgreich eingesetzten Produkte im Bereich der Bahninfrastruktur. Borflex ist

eine Gruppe von französischen Herstellern, die schwergewichtig grossdimensionierte Gummielemente, Profile aus Elas­ tomeren sowie Artikel aus Verbundwerkstoffen fertigen. Nach mehr als fünfundvierzig Jahren Tätigkeit verlässt der Präsident der Rex Articoli, Marco Favini, seine operative Position als Mitglied im Verwaltungsrat, steht der Gruppe aber weiterhin begleitend zur Verfügung.

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KUNSTSTOFF XTRA

News

Die Fachmesse für den drittgrössten Medtech-Markt Europas

10. bis 11. September 2019 Messe Luzern

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Thilo Weise

lung des Unternehmens beteiligt. Der WerkzeugmacherMeister und Kunststoff-Fachmann mit Diplom hat sein Handwerkszeug von der Pike

auf gelernt und geniesst bei den Kunden grosses Vertrauen. Espisa beschäftigt aktuell 50 Mitarbeiter und fertigt Komponenten und Baugruppen für Industrieanwendungen. Auf derzeit 18 Spritzgiessmaschinen verarbeitet das Unternehmen pro Jahr rund 1200 Tonnen Kunststoff. Die neue Besitzerin, die Investorenfirma Aeterna AG mit Sitz in Baar, tätigt Direktinvestitionen in mittelständische, produzierende Unternehmen mit Wachstumspotenzial. www.espisa.ch

Bruno Peter AG erweitert Produktionskapazität Die Bruno Peter AG mit Sitz in Büren a. d. A. (CH), erweitert ihre Produktion um einen Doppelschneckenextruder STS 35 Mc11 von Coperion. Dieser Extruder mit 35 mm Schneckendurchmesser entspricht optimal dem Anforderungsprofil des Unternehmens, das sich mit einer zusätzlichen Produktionskapazität von bis zu ca. 650 jato weiter auf die Entwicklung und Herstellung qua-

litativ hochwertiger Farb- und Additiv-Masterbatches sowie Compounds spezialisiert. Thomas Peter, Geschäftsführer bei Bruno Peter, ist davon überzeugt, dass sein Unternehmen mit dem Erwerb des STS 35 Mc11 die richtige Entscheidung getroffen hat: «Mit dem Doppelschneckenextruder von Coperion haben wir uns bei der Erweiterung unserer Produk­ tionskapazität für eine Lösung

entschieden, die sich optimal in unsere Auftragsstruktur einfügt. Bei der Herstellung von Masterbatches müssen wir immer kurzfristiger auf Rezepturänderungen eingehen. Um dennoch wirtschaftlich produzieren zu können, sind schnelle Produktwechsel unabdingbar. Der STS 35 Mc11 bietet uns dafür die besten Voraussetzungen, zu attraktiven Investitionskosten.» www.brunopeterag.ch

BASF investiert in 3D-Druck-Spezialist Prismlab

eller t s s u A Jet z t den! wer

Organisationspartner

Seit 1. Dezember 2018 führt Thilo Weise, langjähriger Leiter Technik und stv. CEO, die Geschicke der Espisa AG in Ko­ blenz. Er folgt auf Tilo Callenbach, der auf Ende November 2018 die Firma verlassen hat. Nach dem Eigentümerwechsel von der Flokk Gruppe zur Aeterna AG im Juli 2018, hat sich der bisherige CEO Tilo Callenbach entschlossen, eine neue Herausforderung anzunehmen. Thilo Weise ist seit über 11 Jahren bei der Espisa tätig und massgeblich am Aufbau und an der Weiterentwick-

Bild: Espisa

Wechsel in der Firmenleitung der Espisa AG

Veranstalterin

Prismlab mit Sitz in Shanghai, China, hat einen patentierten Druckprozess entwickelt, der sich durch eine sehr hohe Druckgeschwindigkeit, hohe Präzision und geringe Druckkosten auszeichnet. Die Venture-Capital-Beteiligung der BASF soll es Prismlab ermöglichen, seine Produkt- und Innovationsentwicklung weiter zu beschleunigen und gleichzeitig seine Reichweite auf dem

Weltmarkt zu stärken. «Das ist unser erstes direktes Investment in ein chinesisches Unternehmen», sagt Markus Solibieda, Geschäftsführer der BASF Venture Capital GmbH. «Die bahnbrechende Technologie von Prismlab erlaubt erstmalig den 3D-Druck grosser und stabiler Teile, zum Beispiel medizinischer Zahnspangen und anatomischer Modelle. Dieses Investment stützt die

3D-Druck-Strategie der BASF, ihre Technologien aktiv weiterzuentwickeln und ihr Produktangebot im Bereich 3D-Druck zu erweitern.» Die «Pixel Resolution Enhanced Technology» basiert auf der Stereolithographie (SLA). Mit der SLA können vergleichsweise grosse Teile aus lichthärtenden Harzen hergestellt werden. www.basf.com www.prismlab.com 1–2/2019


KUNSTSTOFF XTRA

News

KraussMaffei erschliesst sich chinesischen Kapitalmarkt Die KraussMaffei Group hat am 28./29. Dezember 2018 den Gang an die Börse in Shanghai vollzogen. Der Börsengang erfolgte durch Übertragung der Anteile an KraussMaffei auf die Chem China-Mehrheitsbeteiligung THY, die an der Börse notiert ist. Zusätzlich übernimmt THY das Werk von ChemChina in Sanming, China. Dr. Frank Stieler und Dr. Harald Nippel, CEO resp. CFO von Krauss Maffei, werden den neuen integrierten Maschinenbaukonzern leiten. Dieser wird künftig unter dem Namen KraussMaffei im Markt auftreten. KraussMaffei erwirtschaftet mehr als 80 Prozent des Umsatzes der Gesellschaft. Diese hat nach heutigem Stand einen Umsatz von

rund 1,5 Mrd. Euro. Im Werk in Sanming sollen künftig neu entwickelte KraussMaffei Baureihen von Spritzgiessmaschinen für den lokalen chinesischen Markt montiert werden. Das Geschäft von KraussMaffei wird auch zukünftig vom Firmensitz in München geleitet. KraussMaffei ist seit April 2016 mehrheitlich im Besitz des führenden chinesischen Chemiekonzerns ChemChina. Dieser hält auch weiterhin die Mehrheit der Anteile an KraussMaffei über die THY und wird auch das künftige Wachstum des Unternehmens unterstützen. Für die Anteile von ChemChina an THY besteht eine Haltefrist von drei Jahren. www.kraussmaffeigroup.com

Neue Allianz gegen Plastikmüll Rund 30 Unternehmen der Wer tschöpfungskette von Kunststoffen und Konsumgütern haben eine weltweite «Allianz gegen Plastikmüll in der Umwelt» (Alliance to End Plastic Waste, AEPW) gegründet. Ziel ist es, Lösungen voranzubringen, die die Entsorgung von Plastikmüll in die Umwelt, insbesondere in die Weltmeere, verringern und vermeiden. Die Allianz hat bereits Mittel von 1 Mrd. Dollar zugesagt und will im Laufe der nächsten fünf Jahre 1,5 Mrd. Dollar in verschiedene Projekte und Kooperationen investieren. Neue Lösungen zur Minimierung und zum Management von Plastikabfällen sollen entwickelt und im Industriemassstab auf den Markt gebracht werden. Hierzu gehören auch Lösungen zur Wiederverwendung bereits genutzter Kunststoffe, um eine 1–2/2019

Ich zeige den Status an. Statusanzeiger A 5850 /. . .

Ermöglicht eine eindeutige Werkzeugkennzeichnung und zeigt durch klare Farbcodierung den unterschiedlichen Werkzeugstatus an. www.hasco.com

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Anz_A5850_90x131_CH.indd 1

Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen. Von zentraler Bedeutung ist die Ermittlung der Herkunft des Plastikmülls. Forschungsergebnisse der Umweltschutzorganisation Ocean Conservancy zeigen, dass der Plastik in den Meeren überwiegend von Abfällen stammt, die an Land entstehen. Ein Grossteil des Plastikmülls wird über Flüsse verbreitet und kann zu zehn grossen Strömen, überwiegend in Asien und Afrika, zurückverfolgt werden. Viele dieser Flüsse verlaufen durch dicht besiedelte Gegenden, in denen es an geeigneter Infrastruktur zur Abfallsammlung und zum Recycling mangelt. Dadurch kommt es zu einem unkontrollierten Eintrag der Abfälle in die Gewässer. Die AEPW wird dort ansetzen, wo der Bedarf am grössten ist. www.endplasticwaste.org

18.01.19 13:13

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KUNSTSTOFF XTRA

Ver anstaltungen

MÄRZ 2019 04.03.

Infoveranstaltung zum CAS Auslegung und Herstellung von Kunststoffbauteilen Ort: Rapperswil Veranstalter: IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung Oberseestrasse 10, CH-8640 Rapperswil +41 55 222 47 70 iwk@hsr.ch, www.iwk.hsr.ch

05.–08.03.

Global Industrie – Industrie, Midest, Smart Industries, Tolepo Ort: Lyon Veranstalter: GL Events Vertretung CH: Promosalons Suisse Route de Chêne 5 / Case postale 6298 CH-1211 Genève 6 +41 22 849 05 98 info@ccifs.ch www.global-industrie.com

06./07.03.

07./08.03.

11.–15.03.

3rd Plastics Regulations Conference Ort: Düsseldorf Veranstalter: Applied Market Information Ltd. Third Floor, One Brunswick Square Bristol, BS2 8PE, UK +44 117 314 8111 Jasmine.Coles@ami.international www.ami.international IdentiPlast – 14. Internationale Konferenz: Kunststoff – Nachhaltigkeit – Gesellschaft Ort: London Veranstalter: PlasticsEurope Deutschland e.V. Mainzer Landstrasse 55, D-60329 Frankfurt a/M. +49 69 2556-1303 info.de@plasticseurope.org www.plasticseurope.org/identiplast2019 Kurs: Spritzgiessen Verfahrenstechnik Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau +41 62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

12./13.03.

AM Expo – Fachmesse für die additive Fertigung Ort: Luzern Veranstalter: Messe Luzern AG Horwerstrasse 87, CH-6005 Luzern +41 41 318 37 00 debora.fries@messeluzern.ch, www.am-expo.ch

18./19.03.

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

19./20.03.

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KPA Kunststoff Produkte Aktuell – Branchenplattform Ort: Ulm (D) Veranstalter: Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG Kolbergerstrasse 22, D-81679 München +49 89 998 30-687 info@kpa-messe.de, www.kpa-ulm.de

20./21.03.

16. Duisburger Extrusionstagung: Maschinen, Prozesse, Produkte – Markt- und Qualitätsansprüche intelligent bedienen Ort: Duisburg Veranstalter: Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG Kolbergerstrasse 22, D-81679 München +49 89 998 30-674 tagungen@hanser.de www.hanser-tagungen.de/extrusion

21.03.

4ème Conférence: Micro et Nanotechnologie au service de l’industrie plastique Ort: Fribourg Veranstalter: Swiss Plastics Cluster Passage du Cardinal 11, CH-1700 Fribourg +41 26 429 67 72 info@swissplastics-cluster.ch www.swissplastics-cluster.ch

21./22.03.

Kurs: Spritzgiessen, Prozess und QS Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau +41 62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

26.03.

Seminar: Der interne Werkzeug- und Formenbau: Kostenfaktor oder Keimzelle des Unternehmererfolges? Ort: Lachen (CH) Veranstalter: Dr. R. Zwicker Top Consult GmbH Prinzregentenufer 13, D-90489 Nürnberg +49 911 588186-0 info@dr-zwicker.de, www.dr-zwicker.de

26.–28.03.

2. PSE Europe, Internationale Fachmesse für Polyurethan-Verarbeitung Ort: MOC München Veranstalter: Mack Brooks Exhibitions Group Romeland House, Romeland Hill St. Albans, Herts AL3 4ET, UK +44 1727 814 400 info@pse-europe.com www.pse-europe.com

27./28.03.

Fachtagung Siliconelastomere Ort: Würzburg Veranstalter: FSKZ – KFE gGmbH Frankfurter Strasse 15–17, D-97082 Würzburg +49 931 4104-0 anmeldung@skz.de, www.skz.de/724

28./29.03.

Workshop Skateboard Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Schachenallee 29, CH-5000 Aarau +41 62 836 95 36 info@katz.ch, www.katz.ch

29.03.

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

1–2/2019


KUNSTSTOFF XTRA

Messen

PSE Europe 2019

PUR-Experten unter einem Dach

«Flexibilität und Nachhaltigkeit sind zu Schlüsselfaktoren für Fertigungsunternehmen geworden, und PU kann beides bieten», erklärt Ulika Tosner, Exhibition Director bei Messeveranstalter Mack Brooks Exhibitions. «Bei der Herstellung von Leichtbauteilen, Dämmstoffen und anspruchsvollen Oberflächen ist PU oft nicht nur der ökonomischere, sondern auch der ökologischere Werkstoff. Genau hier setzt das Messekonzept der PSE Europe mit einem breiten Spektrum an Neuentwicklungen in der PU-Verarbeitung an. Die Messe hilft PU-Anwendern dabei, neue Chancen und Anwendungsbereiche zu erschliessen und fundierte Entscheidungen zu treffen, wann der Einsatz von Polyurethan in der Produktion Sinn macht und wie man dies konkret umsetzt.» Die Aussteller der PSE Europe bieten einen repräsentativen Querschnitt durch die gesamte PU-verarbeitende Industrie, da­ runter Hersteller von Verarbeitungsmaschinen, Rohstofferzeuger, Anbieter von PUSystemen, sowie PU-bezogene Dienstleister und Forschungsinstitute. Unternehmen wie Duna-Corradini S.p.A., Frimo Group GmbH, FoamPartner Otto Bock Kunststoff GmbH, Isochem Group, Jiahua Chemicals Inc., KraussMaffei Technologies GmbH und Milliken Europe BVBA nutzen ihren Messeauftritt, um das hohe Potenzial von Polyurethan als ökonomisch und

Bild: Mack Brooks Exhibition

Die internationale Polyurethanbranche trifft sich auf der PSE Europe 2019, um sich über die neuesten Trends und Anwendungsmöglichkeiten von PU in der industriellen Fertigung auszutauschen. Die 2. Internationale Fachmesse für Polyurethan-Verarbeitung findet vom 26. bis 28. März 2019 im MOC München statt und zeigt innovative Ansätze und Technologien in der PU-verarbeitenden Industrie, mit deren Hilfe sich das enorme Potenzial von Polyurethan in Fertigungsprozessen noch besser nutzen lässt.

Der Werkstoff Polyurethan ist äusserst flexibel und anpassungsfähig.

ökologisch sinnvolle Alternative zu herkömmlichen Materialien in der Fertigung vorzustellen.

Sonderbereich zu nachhaltigen Lösungen Auf die Messebesucher wartet ein umfassendes Angebot an Produktneuheiten und Live-Vorführungen, vorgestellt von führenden Experten auf den Messeständen, in den messebegleitenden Seminarveranstaltungen sowie in einer speziellen Feature Area. Diese gibt Ausstellern die Möglichkeit, die Lücke zwischen Theorie und Praxis zu schliessen und den Messebesuchern aus erster Hand zu vermitteln, wie die konkrete Umsetzung von Polyurethan-Lösungen im Produktionsalltag aussehen kann.

Die Sustainability Area ist ein Sonderbereich der Messe speziell für innovative Produkte und Dienstleistungen rund um das Thema Nachhaltigkeit in der PU-Verarbeitung, darunter PU-Anwendungen im Leichtbau zur effektiven Senkung des Energieverbrauchs oder auch Neuentwicklungen im Bereich biobasierter oder emissionsarmer PU-Produkte zur Steigerung der Biokompatibilität.

Kontakt Mack Brooks Exhibitions Romeland House, Romeland Hill St Albans, Herts AL3 4ET, UK +44 1727 814 400 info@pse-europe.com www.pse-europe.com 

n

Masterbatch und Compounds 1-2/2019

43

www.colortechnik.swiss


KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

Rauheitsmessgerät so einfach wie ein Smartphone und einfach überprüft werden.

ergebnisse und dadurch die Mess-

Der grosse Akku ist in 1,5 Stunden

Das Messgerät dient im Produk-

sicherheit. Dabei bietet das Mar-

aufgeladen und ermöglicht über

tions- und Fertigungsbereich dem

Surf PS 10 mit 31 Kenngrössen

1200 Messungen pro Ladung. Die

Prüfen der Rauheit des Werkstücks

einen Leistungsumfang wie ein

Messdaten können als fertige

in und auf der Maschine. Der An-

Laborgerät und ist der attraktive

Messprotokolle gesichert werden.

wender kann mit dem nur 490

Einstieg in die Normmessung von

Ein fehlerfreies Arbeiten ist durch

Gramm leichten Gerät in allen

Oberflächen.

das integrierte und herausnehm-

Messlagen messen – waagerecht,

Komfortabel ist die Möglichkeit,

bare Kalibriernormal möglich.

senkrecht oder kopfüber. Neben

die Vorschubeinheit herauszuneh-

Das MarSurf PS 10 von Mahr ist

dem mobilen Einsatz kann das Ge-

men für Messungen in Bohrungen

Brütsch/Rüegger Werkzeuge AG

ein handliches Rauheitsmessgerät

rät auch an einem Messständer

oder bei engen Verhältnissen. Op-

Heinrich Stutz-Strasse 20

für den mobilen Einsatz. Über das

befestigt werden und wird so zu

tionale Taster für unterschiedliche

Postfach

grosse, beleuchtete Touch-Display

einem festen Messplatz. Mit der

Messaufgaben ermöglichen bei-

CH-8902 Urdorf

lässt sich das Messgerät so einfach

Auto-Cutoff-Wahl sichert das Mar-

spielsweise die Messung von

+41 44 736 63 63

nutzen wie ein Smartphone. Da-

Surf PS 10 auch einem Nicht-

Zahnrädern oder tiefen Messstel-

sales@brw.ch

mit können Oberflächen schnell

Messtechniker die richtigen Mess-

len wie Nuten oder Bohrungen.

www.brw.ch

Boy-Spritzgiessautomat liefert Online-Daten rund um die Uhr

Schweisstechnologie der nächsten Generation

der Anwender jederzeit und von

Die modulare, flexible Schweiss-

überall aus die Daten seiner bei

plattform der Baureihe GSX-E1

ihm angeschlossenen Spritzgiess-

sorgt für mehr Präzision, Kontrolle

maschinen einsehen. Mit der Sta-

und Effizienz beim Schweissen

tus-App trägt Boy dazu bei, die

und gewährleistet so eine hohe

fortschreitende Digitalisierung im

Schweissqualität und bessere Pro-

Produktionsprozess anwenderge-

zesseffizienz.

recht umzusetzen. Mit der App

Das

gelingt es mit relativ überschauba-

Schweissplattform ist ein fort-

Herzstück

der

Branson-

rem Aufwand die wettbewerbs-

schrittliches Aktorensystem, das

Jederzeit zu wissen – läuft meine

technisch entscheidenden Merk-

die Auslösekraft reduziert und die

Spritzgiessmaschine und arbeitet

male wie Maschinen- bzw. Produk-

Positionsgenauigkeit

sie den eiligen Fertigungsauftrag

tionsauslastung,

was zu einem schnelleren und leis-

ab oder steht die Maschine auf Stö-

Kostenbewusstsein sowie Termin-

Branson Ultraschall- und Laser-

tungsstärkeren Schweissvorgang

rung und ich kann den vorgegebe-

treue und damit Kundenzufrieden-

schweissgeräte bieten massge-

führt. Ergänzt wird dies durch eine

nen Termin nicht halten – muss für

heit hoch zu halten.

schneiderte, flexible Verbindungs-

Reihe von Hardware- und Soft-

viele Anwender nun kein Traum

Und das Beste dabei ist: Auch Pro-

lösungen für kleinere, zunehmend

warefunktionen, die Einrichtung,

mehr bleiben. Auf der VDI-Jahres-

duktionsmaschinen älteren Jahr-

komplexe

Betrieb und Wartung vereinfachen,

tagung Spritzgiessen in Baden-Ba-

gangs lassen sich in die Boy-Sta-

Kunststoffteile.

während die digitale Konnektivität

den (19.–20. Februar 2019) prä-

tus-App integrieren. Somit wird

Die neue Generation von Branson

Industrie 4.0/IIoT-Anwendungen

sentiert Boy die digitalisierte Pro-

aus einer analogen, alten Maschi-

Ultraschallschweissgeräten wurde

unterstützt und den Zugriff auf aus-

duktionsüberwachung in Form

ne ein Produktionsmittel, das sei-

von Emerson entwickelt, um den

sagekräftige Leistungs- und Dia­

seiner Status-App.

nen Weg auch in eine moderne,

Anforderungen bei der Fertigung

gnosedaten ermöglicht.

An den beiden Veranstaltungsta-

digitalisierte Fertigung schafft.

von zunehmend miniaturisierten,

Effizienz

und

und

empfindliche

verbessert,

komplexen und empfindlichen

gen wird eine Boy XS im Produktionsbetrieb über einen Daten-

Thomatech GmbH

Kunststoffbauteilen gerecht zu

Branson Ultrasonic SA

sammler die aktuellen Prozessda-

Wyssmattstrasse 5

werden und Herstellern die Mög-

9 Chemin du Faubourg de

ten über eine Internetverbindung

CH-6010 Kriens

lichkeit zu geben, kürzere Projekt-

Cruseilles

auf den Boy-Server nach Neu-

+41 41 780 01 50

laufzeiten einzuhalten und die er-

CH-1227 Carouge

stadt-Fernthal senden. Über einen

info@thomatech.ch

wartete Investitionsrendite einer

+41 22 304 83 40

geschützten Online-Zugang kann

www.thomatech.ch

Produktlinie zu erzielen.

www.branson.ch

44

1–2/2019


KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

Alcom MS «Anti Squeak» reduziert Störgeräusche Im Test nach VDA 230-206 («Zieg-

Geräuschkulisse: Ab sofort beliefert

ler Test») konnten die entwickelten

Albis Plastic Unternehmen aus der

Materialien selbst bei verschärften

Bild: iStock/JazzIRT

Schluss mit der unerwünschten

Automobil- und Unterhaltungselektronik mit dem neu entwickelten Alcom MS «Anti Squeak». Die zugrunde liegenden Werkstoffe, basierend auf ABS, PC oder PC/ABS,

Die Schweizer Fachmesse für die Kunststoffindustrie

Prüfbedingungen überzeugen. Dabei werden die mechanischen und rheologischen Eigenschaften des neuen Compounds nicht signifikant beeinflusst. Alle Werkstoffe sind auf niedrige Emissionen für den Fahr-

bieten ein verbessertes «Stick-Slip»Verhalten, das im Kontakt mit ande-

Squeak» erstreckt sich damit von

zeug-Innenraum sowie auf gute

ren Gehäusewerkstoffen zu einem

Kunststoffbauteilen und Verklei-

Lackierbarkeit geprüft worden.

verminderten Risiko von störenden

dungen im Fahrzeug-Innenraum

Geräuschen führt.

(Bild) bis hin zu Gehäusen für Con-

Auf diese Weise werden knarzende

sumer Electronics: Überall dort, wo

Albis Impex AG

und knackende Geräusche, die den

Bauteile gesteckt, geklippt oder

Dorfstrasse 38

Qualitätseindruck von Produkten

verschraubt werden und im Kon-

CH-8706 Meilen

beim Verbraucher in der täglichen

takt mit anderen Kunststoffen Ge-

+41 44 925 20 40

Nutzung mindern, vermieden. Das

räusche durch kleinste Relativbe-

Daniel.bohren@albis.com

Einsatzgebiet von Alcom MS «Anti

wegungen entstehen können.

www.albis.com

21. bis 23. Januar 2020 Messe Luzern

Durchflussmesser machen parallele Werkzeugtemperierung sicher Mit den Flow-5 hat HB-Therm

einem Temperaturfühler Pt 1000.

Durchflussmesser im Programm,

Auf diese Weise lassen sich die

die parallel geschaltete Medien-

Flow-5 als «Frühwarnsysteme» für

kreisläufe permanent überwachen

entstehende Probleme einsetzen,

und Veränderungen frühzeitig er-

bevor sie in der Produktion zu

kennen, bevor Ausschuss entsteht.

mangelnder Teilequalität führen.

Die Durchflussmesser sind in zwei

Die Durchflüsse der einzelnen

unterschiedlichen Bauarten verfüg-

Kreise des Flow-5 werden über

bar. Die Bauart «Geräteanbau» lässt

eine Schnittstelle am Gerät, per

sich direkt an ein Temperiergerät

Fernbedienung oder direkt an die

Thermo-5 anschliessen. Die Bauart

Maschinensteuerung übermittelt.

«autonom» (Bild) kann frei positio-

Die Darstellung an der Maschinen-

niert werden, z. B. auf der Werk-

steuerung hängt dabei vom Her-

zeugaufspannplatte der Spritzgiess­

steller und der Software ab.

maschine. Einzigartig sind die

Die Flow-5 bieten einen Schutz

Durch­flussmesser durch ihre hohe

mitteln. Unterstützung erhält der

für die verwendeten Werkzeuge,

Temperaturbeständigkeit für Was-

Bediener durch Funktionen wie

denn die schnelle Erkennung von

ser bis 180 °C und Öl bis 200 °C

der automatischen Grenzwertein-

Durchflussproblemen erspart den

und ihren grossen Messbereich

stellung oder der Datenaufzeich-

Unternehmen später eine aufwän-

von 0,4 bis 40 L/min. Mit einer

nung per USB zur anschliessenden

dige und teure Wartung.

Durchflussmessung ohne bewegli-

Auswertung im Excel. Bei der au-

che Teile und einem komplett kor-

tonomen Bauart lässt sich zudem

rosionsbeständigen Hydraulikkreis

der Durchfluss über ein Feinregu-

HB-Therm AG

sind die Flow-5 langlebig und ro-

lierventil manuell einstellen.

Oststrasse 25

bust.

Die vollautomatische Prozessüber-

CH-9000 St. Gallen

Durchflussmesser

wachung von Durchfluss und Tem-

+41 71 243 65 00

Flow-5 lassen sich die einzelnen

peratur erfolgt für jeden Kreis

info@hb-therm.ch

Prozessleistungen der Kreise er-

hochgenau mit Ultraschall resp.

www.hb-therm.ch

Mittels

der

1–2/2019

ller Jetzt Ausste werden! swissplastics-expo.ch

Patronat

Veranstalterin

45


KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

Druckwassergerät P100XS – der intelligente Mini

SmartRemoval verkürzt Maschinen-Stillstandszeiten

krobauteile. Das P100XS ist mit

Die Wittmann Roboter-Generatio-

reicht hat, verfährt die Achse be-

bewährter Regloplas Technik und

nen W8 und WX sind standardmäs­

reits mit optimaler Geschwindigkeit

mit allen Vorzügen der Regloplas

sig mit der patentierten SmartRe-

und kann für den eigentlichen Ent-

Grossgeräte-Linie ausgestattet, im

moval Funktion ausgestattet, wel-

nahmevorgang im offenstehenden

Temperaturbereich bis 100 °C

che die Entnahmezeiten von Teilen

Werkzeugbereich nochmals weiter

Mediumstemperatur.

aus dem Werkzeugbereich ohne

beschleunigt werden. Ebenso funk-

Auf einen Blick

Zutun des Bedieners automatisch

tioniert die Synchronisation mit den

– Ergänzung zu bestehenden Li-

verkürzt. Die Vorteile liegen klar auf

Auswerfern. Aufgrund vorangegan-

der Hand: Verkürzung der unpro-

gener automatischer Messungen

duktiven Zeit sowie Verringerung

setzt der Wittmann Roboter vor

SmartGeräten

des Energieeinsatzes der Anlage,

Erreichen der Entnahmeposition

– Druckregelung

da die durch ein längeres Offenste-

das Auswerfersignal, um bei Errei-

Das neue Druckwasser-Temperier-

– Direkte Kühlung

hen des Werkzeugs erzielten Wär-

chen der Entnahmeposition die

gerät der Regloplas Linie XS kom-

– Wählbare Heizleistungen

meverluste verringert werden, was

Teile zu übernehmen, ohne auf die

plettiert das Produktesortiment.

– Temperaturbereich bis 100 °C

schliesslich auch zu konstanterer

Auswerfer warten zu müssen.

Prozessqualität führt. Und das funk-

«Move In» wird der Vorgang ge-

nien S, M, L, XL und XXL – Kompakte Alternative zu S und

«Der intelligente Mini» ist der kleinste Vertreter der Regloplas-

Regloplas AG

tioniert so: Die R8 und R9 Robot-

nannt. Bei «Move Out» wird in ähn-

Familie, er bedient hauptsächlich

Flurhofstrasse 158

steuerungen von Wittmann errech-

licher Weise der ideale Zeitpunkt

den Markt der Mikro-Spritzgiess-

CH-9000 St. Gallen

nen im Automatikbetrieb ab dem

errechnet, um der Maschine das

automaten. In seiner kompakten

+41 71 282 58 00

ersten Zyklus, wie lange die Öff-

Signal «Werkzeug Schliessen» zu

Form ist er die ideale Ergänzung

info@regloplas.com

nungsbewegung des Spritzgiess-

senden, schon bevor der Wittmann

für Werkzeuge für Klein- oder Mi­

www.regloplas.com

werkzeugs andauern wird. Bei allen

Roboter vollständig aus dem Werk-

nachfolgenden Entnahmevorgän-

zeugbereich gefahren ist.

gen wird nun nicht auf das vollstän-

Hasco Statusanzeiger A5850/...

dige Öffnen der beweglichen

Wittmann Kunststofftechnik AG

Werkzeughälfte gewartet, sondern

Uznacherstrasse 18

benes Werkzeug, während Gelb

vielmehr beschleunigt die Vertika-

CH-8722 Kaltbrunn

eine fällige Wartung anzeigt, die

lachse des Roboters schon vorher.

+41 55 293 40 93

Codierung Rot das Werkzeug als

Zum Zeitpunkt, zu welchem das

info@wittmann-group.ch

gesperrt kennzeichnet und Blau

Werkzeug seine Offen-Position er-

www.wittmann-group.ch

für «in Musterung» steht. Durch seine Einfachheit ermöglicht der Hasco Statusanzeiger A5850/…

Exklusiv: DLC-beschichtete Gleitplatten

auf diese Weise eine eindeutige und dennoch höchst flexible Kenn-

fen Kanten entgegenzuwirken,

zeichnung.

wurde umlaufend eine 15 ° Fase

sich im Laufe ihrer Lebensdauer

Der Statusanzeiger kann wahlwei-

angebracht. Das sorgt für längere

immer wieder in unterschiedli-

se verschraubt oder über eine Ma-

Standzeiten der Gleitplatten, einen

chen Stadien. Um diesen Zustand

gnetbefestigung

für jeden Anwender auf den ers-

positio­niert werden, auf schmalen

Die neuen Gleitplatten E 3174 von

und eine einfache Montage ohne

ten Blick erkennbar zu machen,

Platten beispielsweise auch verti-

Meusburger garantieren optimale

Nacharbeit. Die Platten sind in den

bietet Hasco den innovativen Sta-

kal. Der Statusanzeiger ist bis

Gleiteigenschaften und minimalen

Abmassen von 25 × 63 mm bis

tusanzeiger A5850/... an.

100 °C individuell und vielseitig

Verschleiss dank der DLC-be-

hin zu 63 × 200 mm sofort ab La-

Der neue Statusanzeiger kann

einsetzbar und kann zur Reinigung

schichteten Oberfläche. Die be-

ger erhältlich.

über ein Rändelrad einfach und

leicht demontiert werden.

reits gefertigten Radien an den

Spritzgiesswerkzeuge

befinden

sauberen Betrieb der Werkzeuge

individuell

ohne Hilfsmittel per Hand verstellt

Ecken ermöglichen den Einbau der

Meusburger Georg GmbH & Co.

werden. In einem deutlich sichtba-

Hasco Hasenclever GmbH+Co KG

Gleitplatten in gefräste Taschen.

KG, Formaufbauten

ren Fenster zeigt eine klare Farbco-

Römerweg 4

Zudem können sie aufgrund der

Kesselstr. 42

dierung über eine Rolle mit vier

D-58513 Lüdenscheid

identischen Einbaumas­se bei Be-

A-6960 Wolfurt

Farben den jeweiligen Werkzeug-

+49 2351 957-0

darf mit den bestehenden war-

+43 5574 6706-471

status an. Die Farbe Grün bei-

pmast@hasco.com

tungsfreien Gleitplatten E  3176

office@meusburger.com

spielsweise steht für ein freigege-

www.hasco.com

ausgetauscht werden. Um schar-

www.meusburger.com

46

1–2/2019


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