KunststoffXtra 11-12/2023 by SIGWERB GmbH

12/ 2021

OFFIZIELLES ORGAN VON K U N S T S T O F F. s w i s s

Dezember 2021

KUNSTSTOFF XTRA

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

26.-27.

JAN 2022 BERNEXPO EINLADUNGSCODE 2002

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Halten Sie Schritt mit der Entwicklung. Gehen Sie in Richtung Zukunft. Wir haben Gutes noch besser gemacht und somit etwas Neues geschaffen. Die sechste Generation. hb-therm.com

EDITORIAL

Wenn sich Recycling lohnt Für Kunststoffrecycling gibt es viele Ansätze. Die meisten davon sind technisch oder logistisch. Dabei geht es um Sammelstellen, Transport oder Sortie-

www.granula.ch www.granula.eu

KUNSTSTOFF XTRA

rung. Die Herausforderung dabei: In der Theorie funktionieren diese Konzepte. Aber praktisch sind die Anforderungen doch grösser. So kann man zwar aus im Meer gesammeltem Plastikmüll wieder ein Granulat erzeugen. Aber über die dafür aufgewendete Energie haben wir dann noch nicht gesprochen. Eben sowenig über die Qualität des entstandenen Materials. Respektive über die wenigen verbleibenden Einsatzzwecke, weil sich eben wichtige Eigenschaften wie Oberflächengüte oder Farbe nur begrenzt einstellen lassen. Viele dieser Ansätze funktionieren zwar, aber eine breite Anwendung und damit eine Lösung des Abfallproblems scheint noch in weiter Ferne. Da wäre es doch einfacher, wir Menschen würden achtsamer mit Kunststoff umgehen.

Kunststoffgegenstände am Ende des Produktlebenszyklus werden meist nur noch als wertloser Müll betrachtet und in vielen Fällen achtlos weggeworfen. In der Schweiz stehen vielerorts Sammelcontainer, die dieses Problem etwas abfedern. In Ländern ohne derartige Infrastruktur landet der Abfall nicht selten in der Umwelt, im Fluss und letztlich im Meer. Um dem entgegenzuhalten, gibt Katz dem Kunststoff einen Wert. Mit seinem Unternehmen «The Plastic Bank» kauft er der Bevölkerung in Haiti und anderen Ländern Plastik ab. Zehntausende Menschen in diesen Ländern sammeln den Müll ein und bessern sich damit ihr Einkommen auf. Katz vermarktet das so gewonnene Material als social plastic. Und das zahlt sich aus. Die Verkäufe des Materials decken einen Grossteil der Auslagen, Spenden sind nebensächlich. Das löst natürlich noch nicht das gesamte Problem. Aber es ist eine kreative Herangehensweise an eine grosse Aufgabe.

Thomas Meier, Redaktor

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Masterbatch für Biopolymere Medizinaltechnik

Der Kanadier David Katz verfolgt einen Ansatz in ebendieser Richtung.

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INHALTSVERZEICHNIS

ADDITIVE FERTIGUNG Online-Temperaturmessung beim SLS

Das Selektive Laser Sintern (SLS) ist eines der bedeutendsten Verfahren zur additiven Fertigung von Kunststoffbau teilen von Einzelstücken bis hin zu mittleren Serien. Für Letzteres ist eine Konstanz der Bauteileigenschaften wichtig. Hierbei spielen Bauraum- und Schmelzetemperatur eine grosse Rolle.

Leichtbau in harscher Umgebung

«Scheurer Swiss erhält Auftrag zur Entwicklung von karbonverstärkten Gewindeeinsätzen für Sensoren, die Naturgefahren überwachen.»

Nesting-Lösung für maximale Platzierungsdichte

Samuel Haller, Country Manager Air & Sea Logistics Switzerland spricht im Interview über den thailändischen Markt, die Herausforderungen mit Corona und über unterbrochene Lieferketten.

ADDITIVE FERTIGUNG 3D-Druck on Demand

Materialise und Proponent transformieren mittels 3D-Druck Lieferketten für die Luftfahrtindustrie.

IMPRESSUM

KUNSTSTOFF XTRA

Die Fachzeitschrift für Werkstoffe – Verarbeitung – Anwendung Erscheinungsweise 10 × jährlich Jahrgang 11. Jahrgang (2021) Druckauflage 4200 Exemplare WEMF / SW-Beglaubigung 2021 3565 Exemplare total verbreitete Auflage 1359 Exemplare davon verkauft ISSN-Nummer 1664-3933 Internet www.kunststoffxtra.com Geschäftsleiter Andreas A. Keller

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 Redaktion Thomas Meier Telefon +41 79 310 01 59 thomas.meier@sigwerb.com Marianne Flury (Senior Editor) Telefon +41 32 623 90 17 m.flury@sigwerb.com

INDUSTRIE 4.0 Auf die Qualität verlassen

Mit seinem Maschinenbaupartner Engel baut Interroll die digitale Spritzgiessproduktion weltweit weiter aus.

Herausgeber/Verlag SIGWERB GmbH Unter Altstadt 10, Postfach CH-6302 Zug Telefon +41 41 711 61 11 info@sigwerb.com, www.sigwerb.com Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler

LOGISTIK Unterbrochene Lieferketten – Kein Ende in Sicht

ADDITIVE FERTIGUNG

Der Schweizer Hersteller von SLS-3D-Druckern Sintratec bringt erstmals eine Nesting-Lösung auf den Markt.

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

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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 2021 by SIGWERB GmbH, CH-6302 Zug

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INHALTSVERZEICHNIS

AUS-/WEITERBILDUNG

CLUSTER

VERBAND

MESSE

libs ist üK-Partner von Kunststoff.swiss

Ab August 2022 werden die überbetrieblichen Kurse für alle Lernenden Kunststofftechnologen/innen EFZ und Kunststoffpraktiker/innen EBA mit Schulort Rapperswil neu bei der libs in Rapperswil durchgeführt.

Mehr Touchpoints mit potenziellen Kunden

CIRCULAR ECONOMY Nachhaltige Arbeitskleidung ist stark nachgefragt 24

Bei der Auswahl von Berufskleidung ist für Unternehmen und Betriebe zunehmend auch Nachhaltigkeit ein Kriterium.

An der Swiss Plastics Expo vom 15. bis 17. März 2022 werden die wichtigsten Fragen aufgegriffen – von der additiven Fertigung über die Industrie 4.0 bis zur Nachhaltigkeit.

WERKSTOFFE Osteokonduktives PEEKBiomaterial

EMPACK – The future of packaging Entdecken Sie die neuesten und zukunftsweisenden Verpackungsentwicklungen Der einzigartige Treffpunkt der Verpackungsindustrie in der Schweiz Die EMPACK ist das europäische Netzwerk von Veranstaltungen, das nationale Verpackungsgemeinschaften zusammenbringt, um die neuesten Verpackungslösungen für ihre Produkte, neue Technologien und Materialien zu finden, neues Wissen und Inspiration zu gewinnen und neue Verbindungen zu knüpfen. Heute deckt die EMPACK den gesamten Verpackungsteil der Wertschöpfungskette ab. Von der kreativen Verpackungsentwicklungsphase bis hin zum eher technischen Verpa-

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DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

NEWS

PRODUKTE

LIEFERANTEN VERZEICHNIS

ckungs- und Abfüllprozess mit Verpackungsmaschinen und Subunternehmern. Von Primär-, Sekundär und Transportschutzverpackung bis hin zu Folien, Etiketten und neuen Verpackungsdrucktechniken. Die EMPACK 2022 wird vom 26. – 27. Ja nuar 2022 in der BERNEXPO stattfinden. Wir freuen uns, Sie als Besucher auf der EMPACK 2022 begrüssen zu dürfen!

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ZUM TITELBILD

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Das Spezialchemieunternehmen Evonik und der Schweizer Kunststoffspezialist Samaplast verbinden ihre Expertise bei der Entwicklung eines osteokonduktiven PEEK-Biomaterials für den Spritzguss.

Alle Informationen finden Sie unter www.empack-schweiz.ch

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12.11.2021 12:05:27 15.11.21 13:42

Additive Fertigung

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Verbesserte Bauteilqualität

Online-Temperaturmessung beim SLS Das Selektive Laser Sintern (SLS) ist eines der bedeutendsten Verfahren zur additiven Fertigung von Kunststoffbauteilen von Einzelstücken bis hin zu mittleren Serien. Für Letzteres ist eine Konstanz der Bauteileigenschaften wichtig, sowohl bei gleichzeitiger Herstellung von mehreren Teilen auf einer Anlage an unterschiedlichen Stellen im Bauraum als auch bei einer skalierten Produktion auf mehreren SLS-Anlagen. Hierbei spielen Bauraum- und Schmelzetemperatur eine grosse Rolle.

Prof. Ulrich Büse ¹, Simon Grimm ² Alle zurzeit kommerziell erhältlichen Anlagen im Bereich des Selektiven Laser Sinterns (SLS) verfügen über eine Infrarotheizung, um den oberen Bauraum und das aufgetragene Pulver zu erwärmen. Die meisten Systeme haben hier auch die Möglichkeit mehrere Heizkreise anzusteuern. Bei keinem System der verschiedenen Hersteller besteht die Möglichkeit der Messung der Temperaturverteilung im Bauraum sowie der Schmelzetemperatur während des Prozesses. Eine sehr gleichmässige Temperaturverteilung des Pulverbetts ist entscheidend für einen stabilen und wiederholgenauen Bauprozess. Auch das Erreichen der Materialkennwerte der hergestellten Bauteile wird massgeblich durch die Temperatur beeinflusst. Für ein optimales Bauteilergebnis muss aber nicht nur die Temperaturverteilung des Pulverbetts stimmen, sondern es muss auch im Prozess die richtige Schmelzetemperatur erreicht werden. Nur so ist es möglich, eine gleichmässig hohe Bauteilqualität zu produzieren und somit langfristig eine breite industrielle Akzeptanz von AM-Bauteilen zu schaffen. Um hier einen entscheidenden Schritt weiter zu kommen, wurde am IWK eine neue Pulverbett- und Schmelzetemperatur-Messung entwickelt. Dies ermöglicht nicht nur eine Optimierung des Prozesses, sondern zusammen mit weiteren entwickelten Massnahmen auch die Kalibrierung der Systeme untereinander. Das System ¹ Prof. Ultrich Büse, IWK, Fachbereichsleiter 3D-Druck / AM ² Simon Grimm, IWK, wissenschaftlicher Mitarbeiter

Bild 1: Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus (Bilder: IWK)

wurde zunächst für eine Formiga P 110 Velocis der Firma EOS entwickelt. Dieses System besitzt vier Heizquadranten, die einzeln justiert werden können. Als Messsystem wurde eine IR-Kamera eingesetzt. Zur Integration der Kamera in die SLS-Anlage wurde eine entsprechende Halterung entworfen und additiv gefertigt. In die Halterung wurden mit Druckluft durchströmte Kanäle zur Kühlung des Kameragehäuses integriert. Um die Optik der Kamera vor Hitze und Verschmutzung zu schützen, wurde in die Halterung auch eine Querfelddüse integriert, welche die Linse der IR-Kamera mit Stickstoff überströmt. Montiert wurde die Kamera in einer bereits vorhandenen Öffnung über der Prozesskammer. Mit Hilfe einer Software konnten die Temperaturen aufgenommen und dargestellt werden. Zur Auswertung der Daten wurden die Zeit-Temperatur-Verläufe aus der Software ausgelesen und aufbereitet.

Bild 1 zeigt schematisch die Installation der IR-Kamera.

Temperaturverteilung im Pulverbett Mit dem Messsystem können die Parameter der einzelnen Heizkanäle der Infrarotheizung, in diesem Falle der vier Qua dranten, anhand der gemessenen Werte eingestellt werden. Bei den ersten Mes-

Bild 2: Temperaturverteilung vor (links) und nach (rechts) der Kalibrierung

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Additive Fertigung

sungen am vorhandenen System wurde ein Temperaturunterschied an der Pulveroberfläche von 10,5 °C gemessen. Die Randbereiche, die tendenziell immer etwas kälter sind, wurden bei der Messung nicht berücksichtigt, sondern nur die vom Hersteller vorgegebene Baufläche. Nach einigen Korrekturschleifen konnte der Temperaturunterschied auf 1,2 °C reduziert werden (Bild 2).

Einfluss des Schichtauftrags auf die Pulvertemperatur Bei der EOS P 110 wird das neue Pulver aus dem Pulverbehälter von der linken Seite zugeführt. Vor dem Auftragen verweilt dieses einige Zeit in der linken Vorratskammer und wärmt sich auf. Bild 3 zeigt die Temperaturverläufe für die vier Quadranten für den Zeitraum des Pulverauftrags und der Pulveraufheizzeit. Zu Beginn sind Temperaturausschläge nach unten beim Auftragen des neuen Pulvers zu sehen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass in diesem Moment der Recoater, der aus Metall ist und somit einen anderen Emissionsgrad aufweist, durchs Bild fährt. In der anschliessenden Aufheizphase steigen die Temperaturen wieder auf 170 °C an. An den Temperaturkurven ist gut zu erkennen, von welcher Seite das Pulver aufgetragen wurde. Hierbei startet der Aufheizprozess auf der linken Seite früher als rechts, weil der Recoater bereits früher durchgefahren ist. Aufbauend auf diesen neuen Messmöglichkeiten soll zukünftig die Reproduzierbarkeit des Aufheizvorgangs während des gesamten Bauprozesses untersucht werden. Insbesondere der Einfluss der Pulverauftragsrichtung (von links oder rechts) auf

Bild 4: Temperaturverläufe beim Pulverauftrag und beim Aufheizen

das Aufheizverhalten und damit auf die Bauteileigenschaften wird analysiert.

Online Schmelzetem peraturmessung Zur finalen Ausrichtung der Messfelder und um erste Erfahrungen bezüglich des gesamten Messsystems zu sammeln, wurde eine Messung bei einem Baujob durchgeführt, bei dem unter anderem neun Zugstäbe gedruckt werden (Bild 4). Dieser Job soll künftig auch als der Standard für die Bestimmung der optimalen Schmelzetemperatur verwendet werden. Bei den Messungen werden die Temperaturen der Schmelze der einzelnen Zugstäbe gemessen. Die angezeigten Werte liegen zwischen 170 °C und 244 °C. Im Diagramm (Bild 4) ist ein Beispiel einer solchen Messung abgebildet. Der Peak entsteht beim Belichten der Fläche. Das Diagramm zeigt deutlich, dass sich die Schmelze nach dem Belichten sehr schnell wieder abkühlt. Als nächster Schritt wird versucht eine Korrelation zwischen den gemesse-

Bild 3: Temperaturverläufe während des Pulverauftrags und des Aufheizprozesses

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nen Schmelzetemperaturen und den Werten aus den Zugversuchen der einzelnen Zugstäbe herzustellen. So kann dann die optimale Schmelzetemperatur für den jeweiligen Werkstoff ermittelt werden. Diese ermittelten Temperaturwerte können dann mit Hilfe des entwickelten Messtools an jeder Maschine gemessen und entsprechend eingestellt werden. So ist sichergestellt, dass an allen Maschinen der gleiche Pulverschmelzprozess stattfindet. Diese hier vorgestellte Methode soll zum einen dazu dienen eine gleichmässiger temperierte Pulveroberfläche während des Prozesses sicher zu stellen und zum anderen eine optimale Schmelzetemperatur auf allen Systemen untereinander zu gewährleisten. Zudem kann das am IWK entwickelte Tool auch verwendet werden, um für unbekannte Pulver schneller zu den entsprechenden Parametersätzen für die Bauraumtemperatur und die Laserleistung während der Belichtung zu kommen. Damit lassen sich Parameterentwicklungen von neuen oder modifizierten Pulvern anhand der live messbaren Temperaturen zukünftig einfacher durchführen. Geplant ist, die aktuell intern verfügbare Online-Temperaturmessung auch extern einzusetzen, um SLSSysteme präzise zu kalibrieren. Kontakt IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung Prof. Ulrich Büse Eichwiesstrasse 18b CH-8640 Rapperswil-Jona +41 58 257 47 62 ulrich.buese@ost.ch www.ost.ch/iwk

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Additive Fertigung

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Maschinen und Anlagen für 3D-Bauteile aus Metall, Kunststoff und Keramik

AIM3D stellt neuen CEM-E2-Extruder vor AIM3D, Hersteller von Multimaterial-3D-Druckern, entwickelte im ersten Halbjahr 2021 eine neue DruckkopfGeneration für das CEM-Verfahren (Composite Extrusion Modeling). Der Multimaterialdruckkopf für die additive Fertigung kann die Werkstoffe Metall, Kunststoff und Keramik drucken.

Guido Radig ¹ Der CEM-E2 Extruder ist mit seinen Druckköpfen abgestimmt auf Werkstoffgruppen. Mit einem Druckkopf Version «M» (Metals) wurde der Extruder für metallgefüllte Werkstoffe (MIM-Granulat) ausgelegt. Der Druckkopf «P» (Plastics) kommt für ungefüllte und gefüllte Kunststoffe zum Einsatz. Für keramisch gefüllte Werkstoffe (CIMGranulat) mit höherer Abrasion wurde der Druckkopf «C» (Ceramics) entwickelt. Die neuen Extruder/Druckköpfe zeichnen sich durch eine deutlich verbesserte Fördergenauigkeit aus. Dies ermöglicht eine höhere Oberflächengüte und bessere mechanische Eigenschaften des Bauteils. Die Extrusionsgeschwindigkeit konnte um mehr als 200 % gesteigert werden, sodass nun bis zu 220 cm³/h Baurate mit einer 0,4 mm Düse möglich ist. Clemens Lieberwirth, CTO bei AIM3D: «Die Neuentwicklung betrifft sowohl die Materialzuführung, als auch eine optionale Wasserkühlung und eine verbesserte Halterung für das Schnellwechselsystem. Der patentierte CEM-E2-Extruder mit seinen auf Werkstoffe zugeschnittenen Parametern setzt neue Massstäbe im CEM-Verfahren.»

Drucken mit Standard-Granulaten Der Charme der CEM-Technologie liegt in der materialübergreifenden Verwendung einer Additive Manufacturing Anlage. Zudem kann oft auf Filamente verzichtet und konventionelle Granulate können eingesetzt werden, was erhebliche Kostenvorteile bietet. Wesentlich ist aber auch die Verringerung der Aufbauzeiten eines Bau¹ Guido Radig, Provvido PR & Communications, D-85258 Weichs, www.provvido.com

Im CEM-Verfahren 3D-gedruckter Kühlmittelverteilerstutzen von Schaeffler aus PPS GF 40 Type Fortron 1140L4 von Celanese auf Spritzgiessgranulatbasis (Bilder: AIM3D).

teils, wenn die Granulate direkt verwendet werden können. Mit dem CEM-E2 Extruder gelang nun eine Bauteilentwicklung in PPS GF 40 für Schaef fler. Verwandt wurde ein Polyphenylensulfid (PPS) von Celanese. Die Type bietet neben guten Basiseigenschaften wie einem hohen Flammschutz eine Vielzahl

von Stellschrauben, um gezielt Eigenschaften wie Leitfähigkeit, Wärmeausdehnung oder Reibverhalten masszuschneidern. Die Entwicklungspar tnerschaft zwischen AIM3D und Schaeffler stellte die Aufgabe, einen Kühlmittelverteilerstutzen als 3DBauteil zu entwickeln. Der CEM-E2-Extruder konnte auch das identische PPS dru-

Composite Extrusion Modeling Das Composite Extrusion Modeling (CEM-Verfahren) kombiniert den bereits weltweit etablierten Metallspritzgiessprozess (MIM-Verfahren) mit den Verfahrenstechniken aus der additiven Fertigung. Dabei orientiert es sich in den Grundzügen sowohl am Fused Deposition Modeling (FDM-Verfahren), als auch am Selective Laser Melting (SLM-Verfahren) und schafft somit eine optimale Verschmelzung der konventionellen Produktion mit der innovativen additiven Fertigung. Das Resultat ist ein sehr einfaches Verfahren, welches auf kostengünstigen und breit verfügbaren Spritzgiessgranulaten basiert und die Freiheiten der additiven Fertigung ohne Gussformen bietet. Dabei sinken durch das CEM-Verfahren nicht nur die Materialkosten erheblich, auch die Maschinenkosten können drastisch reduziert werden. Bereits bekannte Problemstellungen der Metallfertigung, wie zum Beispiel die Eigenspannungen, werden im CEM-Verfahren deutlich reduziert.

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cken und wie im Spritzgiessen wurde für den 3D-Druck das PPS GF 40 gewählt. Normalerweise wäre die Alternative für den 3D-Druck ein PA6 30GF (Polyamid) gewesen, da es kein PPS mit Glasfaser als Filament oder Pulver für den 3D-Druck gibt. Der Werkstoff PPS ermöglicht höhere Temperatureigenschaften, bei verbesserten mechanischen Eigenschaften sowie Leichtbaupotenzial. Entscheidend ist zudem die extrem hohe Medienresistenz, da PPS kaum Wasser aufnimmt.

PPS auf Basis eines CEM-Verfahrens

Additive Fertigung

PA6 GF 30

PPS GF 40

Dauergebrauchstemperatur

180 °C

210 °C

Glasübergangstemperatur

90 °C

Schmelztemperatur

220 °C

280 °C

Zugmodul

9.500 MPa

14.700 MPa

Zugfestigkeit

185 MPa

195 MPa

Wasseraufnahme

0,2 %

Vergleich PA6 GF 40 und PPS GF 40

terial) liegen bei ca. 70 €, die Druckzeit bei 12 Stunden. Filament-Drucker bräuch-

ten bei selber Schichtstärke (50 µm) mind. 50 h.» PPS, so Lieberwirth weiter, sei in

Die dem Spritzgiessgranulat chemisch identischen PPS GF 40-Materialien sind derzeit nicht als Filamente für den 3DDruck erhältlich. Ein wirtschaftlicher Vergleich zwischen im Markt verfügbaren PPS-Filamenten und dem Granulat zeigt aber bereits das grosse Potenzial in der Granulat-Extrusion, selbst wenn die Materialien verfügbar wären. Clemens Lieberwirth: «Im direkten Vergleich zwischen PPS als Filament und auf Granulatbasis ergeben sich extreme Kostenvorteile für das Granulat und auch deutlich gesteigerte Aufbauraten. Die reinen Fertigungskosten für das Bauteil (Maschinenstunden + Ma-

Fused Granulate Modeling Das Fused Granulate Modeling-Verfahren (FGM) basiert grundsätzlich auf den weit verbreiteten thermoplastischen Schmelzschichtverfahren (FDM/FFF) und gehört damit zu den additiven Fertigungsverfahren. Der Druckkopf verarbeitet das Granulat dabei zu einem dünnen Schmelzfaden und trägt diesen auf dem Baufeld auf. Durch die automatische Generierung von Stützmaterial lassen sich auf diese Weise auch komplexere Formen umsetzen, um Sonderproduktion oder Prototypenfertigung in der Spritzgiesstechnik nutzen zu können. Im Gegensatz zu den gängigen Schmelzschichtverfahren, wie dem Fused Filament Fabrication (FFF), wird beim FGM kein aufwändig produziertes Filament, sondern gängiges thermoplastisches Spritzgiessgranulat aus der Serienfertigung verwendet.

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TEMPRO plus Temperiergeräte

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Additive Fertigung

vielen herausfordernden Umgebungen in der Automotive und chemischen Industrie interessant. Zum Beispiel in Kühlmittelverteilungsanlagen.

Filament PPS (unverstärkt)

PPS GF 40

Preis/kg

200 €

10 €

Druckgeschwindigkeit

35 mm/s

150 mm/s

Vergleich Filament PPS und PPS GF 40

Vielfältig einsetzbar PPS bietet einige Eigenschaften, die andere Kunststoffe, aber auch Metalle, nicht erreichen. Das leichte Material reduziert Gewicht und damit Treibstoffverbrauch und CO²-Emissionen, und in weiten Bereichen kann der Kunde Materialeigenschaften wie Leitfähigkeit, Tribologie oder Stabilität nach

CEM-E2-Extruder für das 3D-CEM-Verfahren: Höhere Aufbaugeschwindigkeiten und verbesserte Bauteilgüte.

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seinen Bedürfnissen massschneidern. Dabei sind auch Kombinationen dieser Eigenschaften möglich, die andere Materialien nicht bieten können. Im Vergleich zu günstigeren Polymeren weist PPS höhere Festigkeiten und eine geringere Wärmeausdehnung auf. Zugleich ist PPS beständiger gegenüber Wasser, Hydrolyse und Lösemitteln und weist klare Vorteile bei elektrischer und thermischer Isolierung auf. Ein weiteres grosses Plus von PPS ist sein «eingebauter» Flammschutz. PPS ist von Natur aus schwer entflammbar, während andere Polymere dafür mit Additiven versehen werden müssen. Diese verändern allerdings die mechanischen Eigenschaften zum Teil erheblich und haben die unerwünschte Eigenschaft, dass sie von Dampf oder aggressiven Reinigungsmitteln ausgewaschen werden können. Neben der Flammhemmung hat PPS weitere günstige Eigenschaften, ganz ohne weitere Optimierung. Dazu gehört ein hoher Schmelzpunkt bei rund 280 °C, eine sehr geringe Feuch-

tigkeitsaufnahme, sowie eine sehr hohe Chemikalienbeständigkeit – bei Raumtemperatur gibt es kein Lösungsmittel, das PPS angreifen könnte. Pluspunkt bildet auch die thermische und elektrische Leitfähigkeit. Über Zuschlagstoffe und deren Dosierung kann man die elektrische Leitfähigkeit so erhöhen, dass jeder spezifische Volumenwiderstand zwischen 1 und 1015 Ohm möglich ist. Die Funktion reicht damit von antistatisch über leitfähig und elektromagnetisch abschirmend bis hin zum Schutz vor elektrischen Entladungen. Damit eignet sich das Material für industrielle Instrumente in Umgebungen, die Explosionsschutz erfordern oder für Elektronikgehäuse, die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit erfüllen müssen.

Kontakt AIM3D GmbH D-18069 Rostock www.aim3 d.de

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Additive Fertigung

Meilenstein in der additiven Fertigung

Nesting-Lösung für maximale Platzierungsdichte Der Schweizer Hersteller von SLS-3D-Druckern Sintratec bringt erstmals eine Nesting-Lösung auf den Markt. Als Erweiterung der bestehenden Sintratec Central Software können Nutzer ihre 3D-Objekte automatisch und mit beispielloser Packungsdichte im Bauvolumen platzieren lassen.

3D-Druck-Software verlangt den Benutzern oftmals vieles ab. Gleich einem Puzzle müssen die User ihre Modelle so positionieren, damit das verfügbare Druckvolumen möglichst gut ausgeschöpft wird und entsprechend Druckzeit und Material gespart werden kann. Ein zeitintensiver Prozess, der häufig nur mittelmässige Resultate liefert. Mit der Einführung einer eigenen, vollintegrierten Nesting Solution hat es sich für Sintratec Kunden ab heute «ausgepuzzelt». Mit einem Klick werden die in die Sintratec Central Software importierten 3D-Objekte vom Algorithmus analysiert und automatisch nach frei definierbaren Konfigurationen im zylindrischen Druckbereich des Sintratec S2 Systems platziert. Im Vergleich zu bisherigen Marktführern löst der Nester von Sintratec diese Berechnungen nicht nur wesentlich schneller, sondern setzt auch in Bezug auf die Dichte neue Massstäbe.

Hohe Packungsdichte Die Packungsdichte ist ein entscheidender Faktor, um den Durchsatz einer 3D-Pro-

Christian von Burg: «Mit der Erweiterung um eine 3D-Nesting-Funktion bringen wir unsere Software auf das nächste Level.»

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Die Nesting Solution ist ab sofort verfügbar. (Bilder: Sintratec)

duktion zu optimieren – gerade beim Selektiven Lasersintern (SLS), das nicht auf Stützstrukturen angewiesen ist. Je nach Geometrie erreicht der Sintratec-Algorithmus eine bis zu doppelt so hohe Dichte wie bei der manuellen Platzierung und reduziert damit das benötigte Druckvolumen um die Hälfte. Kombiniert mit der Nesting-Lösung wird das Sintratec S2 System nun noch attraktiver als es ohnehin schon war. Die Herstellung hochwertiger Industriebauteile aus der Vielzahl von verfügbaren Materialien der pulverbasierten additiven Fertigung kann so zu besonders niedrigen Stückkosten und weitgehend automatisiert erfolgen. Die kommerzielle Bedeutung ist hervorzuheben: Auf 100 Druckaufträge, welche mit der Nesting-Lösung vorbereitet werden, spart ein Anwender 50 Arbeitsstunden, 47 kg Pulver und 800 Stunden Druckzeit, heisst es bei Sintratec. «Mit der Erweiterung um eine 3D-NestingFunktion bringen wir unsere Software auf das nächste Level. Kein Programm auf dem Markt schafft es, 3D-Teile in so kurzer Zeit so dicht ineinander zu verschachteln

Auf 100 Druckaufträge, welche mit der Nesting-Lösung vorbereitet werden, spart ein Anwender 50 Arbeitsstunden.

wie unseres. Die Sintratec Nesting Solution markiert damit einen Meilenstein auf dem Weg zu einem effizienteren Additive Manufacturing und ist ein echter Game Changer im Bereich des selektiven Lasersinterns», sagt Christian von Burg, technischer Leiter und Mitgründer von Sintratec. Kontakt Sintratec AG CH-5200 Brugg +41 56 552 00 22 www.sintratec.com

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Additive Fertigung

KUNSTSTOFF XTRA

Additive Fertigung in der Luftfahrt

3D-Druck on Demand Materialise und Proponent, einer der grössten, unabhängige Distributoren von Flugzeugteilen mit Hauptsitz in Brea, Kalifornien, werden gemeinsam das Profil des 3D-Drucks innerhalb der Aftermarket-Lieferketten der Luftfahrtindustrie schärfen.

In einer während der MRO Europe in Amsterdam unterzeichneten Vereinbarung verpflichten sich beide Unternehmen dazu, die Vorteile des 3D-Drucks für OEMs aus der Luft- und Raumfahrt nutzbar zu machen. Letztlich soll eine digitale Lieferkette aufgebaut werden, die eine On-DemandFertigung ermöglicht. Während der 3DDruck bisher eine Domäne der hochspezia lisierten Ingenieurabteilungen in Luft fahrtunternehmen war, rückt er durch diese Entwicklung in den Fokus für die Beschaffungslogistik. Materialise ist ein weltweit führender Anbieter von 3DDrucklösungen mit Hauptsitz im belgischen Leuven. Bart Van der Schueren, CTO von Materialise: «Offene Lösungen und ein kollaborativer Ansatz waren schon immer entscheidend bei Materialise. Heute freuen wir uns, unsere Leistungsfähigkeit als EASA 21.G-zertifiziertes Produktionsunternehmen mit der Reichweite und der zentralen Position von Proponent in den Lieferketten der Luft- und Raumfahrt zu kombinieren. Damit wird der 3D-Druck zu einem weiteren verlässlichen Werkzeug für die eta blierten Supply-Chains der Luft- und Raumfahrtindustrie.»

Effiziente Lieferketten Mit der Partnerschaft wollen Materialise und Proponent den Luftfahrtunternehmen und Zulieferern eine Komplettlösung für Teile anbieten, bei denen 3D-Druck neben anderen Fertigungstechnologien zum Einsatz kommt. Andrew Todhunter, CEO von Proponent: «Mit dem 3D-Druck bieten sich uns neue Möglichkeiten, die Lieferketten für unsere Partner effizienter zu gestalten. Diese Technologie ist die perfekte Ergänzung zu unserem ‹Stocking Distribution Modell›. Durch die Produktion von kundenspezifi10

Im Mai dieses Jahres wurde Materialise als erster Hersteller für die Selective Laser Sintering (SLS)-Technologie bei Airbus zertifiziert. (Bilder: Materialise)

schen Teilen und Kleinserien mittels additiver Fertigung haben wir die Möglichkeit, bedarfsgerecht und nachhaltig zu beschaffen und hohe Mindestbestellmengen zu vermeiden. Unsere Kunden bekommen, was sie brauchen, wann sie es brauchen, und OEMs vermeiden die Kosten und Risiken, die mit der Produktion von Werkzeugen einhergehen.»

3D-Druck für flugbereite Teile Proponent bietet traditionelle Vertriebsdienstleistungen für Fluggesellschaften, MROs und OEMs sowie innovative Bestandsverwaltungslösungen. Das Unter-

Materialise fertigt 700 Bauteilserien pro Jahr für verschiedene Kunden aus der Luft- und Raumfahrt.

nehmen liefert jährlich 54 Millionen Teile an über 6000 Kunden in der Luft- und Raumfahrt in mehr als 100 Ländern. Die meisten Teile werden auf dem Ersatzteilmarkt für die Bereiche Kabineninnenausstattung, Triebwerke, Flugzeugzellen und Cockpits eingesetzt. Materialise fertigt 700 Bauteilserien pro Jahr für verschiedene Kunden aus der Luft- und Raumfahrt – von führenden OEMs bis hin zu MRO-Unternehmen und Zulieferern. Dazu gehören schätzungsweise 26 000 Teile pro Jahr allein für das Airbus A350-System. Materialise ist derzeit auch der einzige Anbieter, der Fertigungsdienstleistungen für zwei von Airbus genehmigte 3D-Drucktechnologien für flugbereite Teile anbietet. Im Mai dieses Jahres wurde Materialise als erster Hersteller für die Selective Laser Sintering (SLS)Technologie bei Airbus zertifiziert. Kontakt Materialise GmbH D-28359 Bremen +49 421 944 074 33 www.materialise.de

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KUNSTSTOFF XTRA

Additive Fertigung

framas investiert in 3D-Drucker von Eos

Additive Fertigung in der Schuhindustrie Flexible Fertigung von Prototypen und Kleinserien für Kunden aus der Schuhindustrie sowie neue Zielgruppen in der Kunststoffbranche – das steckt hinter der Investition von framas in 3D-Drucker von Eos.

Schicht für Schicht dreidimensionale Prototypen und Kleinserien von Kunststoffteilen herstellen und dabei jederzeit flexibel und unabhängig agieren können: Die 3D-Druckverfahren finden in der Industrie immer breiteren Zugang – auch in der Schuhbranche machen sich Hersteller wie adidas, Nike und New Balance die Vorteile und Möglichkeiten der additiven Fertigung zunutze. Das in Pirmasens ansässige kunststoffverarbeitende Unternehmen framas hat sich ebenfalls dazu entschieden, in einen 3D-Drucker der Marke Eos zu investieren. Mit diesem Investment möchte das Unternehmen die steigende Nachfrage nach Prototypen und in Kleinserien gedruckten Kunststoffteilen bedienen und neue Geschäftsfelder erschliessen.

3D-Drucker bietet neue Möglichkeiten Im Vergleich zum herkömmlichen Kunststoffspritzguss bietet die additive Fertigung der Komplexität der Bauteile mehr Spielraum. framas möchte mit dieser neu gewonnenen Designfreiheit des Druckers die Grenzen des Spritzgussbereiches überschreiten und eine Synergie der beiden Bereiche schaffen. Hochleistungskomponenten aus dem Spritzguss kombiniert mit innovativen Designs, die neue zukunftsweisende Produkte kreieren. So ermöglicht es die 3D-Technologie beispielsweise, sehr dünne und feine Wandstärken wie auch Hinterschnitte zu realisieren. «Mit dem 3D-Drucker haben wir die Möglichkeit, aktiver und vor allem schneller Prototypen inhouse zu produzieren. Die Qualität und den Umgang mit mechanischen Ansprüchen haben wir selbst in der Hand und können sie durch unser Knowhow perfektionieren», erklärt Jens Wingert, Innovation Manager bei framas und Hauptverantwortlicher für den neuen 3DDruck-Bereich. 12/2021

Mixing + Qualification Station zur Materialkonditionierung. (Bilder: framas Gruppe)

Eos 3D-Drucker P396 mit Docking-Station für Materialzufuhr mit Multibox.

Das SLS-System

transportiert, in der vor der Wiederverwendung eine Anreicherung mit Frischpulver erfolgt. Dieses Verfahren erhöht die Wiederverwendbarkeit und somit den RecycleAnteil im Produkt. Das Ausbleiben einer Stützstruktur hilft zusätzlich Abfall zu vermeiden, da das Produkt in das Pulver eingebettet wird.

An das Eos P 396-System wird eine Peripherie angebunden, die das optimale Mixen des Materials für eine konstante Prozessqualität ermöglicht; dabei handelt es sich hauptsächlich um Polyamid (PA11 und PA12) und Thermoplastisches Polyurethan (TPU) in Pulverform. framas arbeitet bereits eng mit Maschinenherstellern und Material lieferanten zusammen, um neue Materialien zu testen und zu evaluieren. Der 3D-Drucker arbeitet mit einem schichtweisen Aufbau des Pulvers. Dieses wird an vom Konstruktionssystem vorgegebenen Stellen per Laserstrahl aufgeschmolzen. Produkte aus Pulverschichtdruck weisen eine besonders hohe Belastbarkeit bei gleichzeitig dünnen Wandstärken auf. Das ist besonders in der Schuhindustrie ausschlaggebend, beispielsweise im Hinblick auf die Performance von Sohlen, die regelmässig einer hohen dynamischen Belastung ausgesetzt sind. Das überschüssige Material wird nach dem Produktaufbau aufgefangen und zu einer zentralen Mixing and Qualification Station

Aussichten Durch die neue Technologie möchte framas sich in der Kunststoffbranche breiter aufstellen. Das Unternehmen arbeitet weltweit mit namhaften Sportschuhherstellern zusammen, ist aber auch im Sicherheitsschuhbereich etabliert. Diese Kunden sollen zukünftig nicht nur mit Spritzgussteilen und Leisten beliefert werden, sondern als Systemlieferant auch mit eigens gedruckten Komponenten für Prototypen und Kleinserien. Kontakt framas Kunststofftechnik GmbH D-66953 Pirmasens www.framas.com

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KUNSTSTOFF XTRA

Additive Fertigung

Scheurer Swiss an Monitoring von Naturgefahren beteiligt

Leichtbau in harscher Umgebung Scheurer Swiss erhält Auftrag zur Entwicklung von karbonverstärkten Gewindeeinsätzen für Sensoren, die Naturgefahren überwachen.

Die Scheurer Swiss GmbH gilt mit ihren über dreissig Jahren Erfahrung im Leichtbau für die Formel 1 als Spezialistin auf dem Gebiet der Faserverbundtechnologie. Erprobt im Erbringen von Höchstleistungen nutzt sie moderne Technologien wie den karbonverstärkten 3D-Druck für kundenspezifische Lösungen. Der Schweizer Sensorik- und Digitalisierungsprofi, Aartesys AG, hat die Leichtbauexpertin mit der Konstruktion und Herstellung von massgeschneiderten, karbonverstärkten Gewindeeinsätzen für ihr revolutionäres Geo-Sensorsystem AarteLink beauftragt. Es dient zur Überwachung und Alarmierung bei Naturgefahren.

Prävention von Naturgefahren Naturkatastrophen wie Steinschläge, Lawinen, Erdrutsche und Hochwasser sind auch in der Schweiz eine grosse Gefahr für die Bevölkerung. Strassen, Bahnstrecken und ganze Dörfer müssen beispielsweise vor Lawinenniedergängen und Felsstürzen geschützt, Naturgefahrenbeauftragte und Blaulichtorganisationen bei Veränderungen und drohenden Gefahren frühzeitig benachrichtigt werden. Mit AarteLink hat die Bieler Firma Aartesys ein System zur Prävention von Naturkatastrophen geschaffen. Das wartungsarme und robuste GeoAlarmsystem ist eine Kombination aus Sensorik, raffinierter Elektronik und Telekommunikationstechnik. Es überwacht und alarmiert zuverlässig bei Naturgefahren, kompromisslos für den harten Alltagseinsatz in der Natur konzipiert. Wenn Naturgefahrenereignisse anstehen muss schnell gehandelt werden. Es ist daher zum einen von grösster Wichtigkeit, dass das Geo-Sensorsystem vegetationsund witterungsunabhängig Erschütterungen und Bewegungen in allen Richtungen im Sinne eines Frühwarnsystems sofort erfasst und exakt misst. Zum andern müs12

Das Geo-Sensorsystem ist vegetationsund witterungsunabhängig. (Bilder: Aartesys)

sen die Installation und Inbetriebnahme auch an schwer zugänglichen Stellen wie Felsspalten möglichst einfach sein und einwandfrei funktionieren, damit der GeoSensor in kürzester Zeit einsatzbereit ist. Kleine, leichte und gut transportierbare, dennoch stabile und hochpräzise Komponenten sind deshalb zentral. Karbon die Lösung.

Karbon detektiert Geogefahren Für das neueste Schutzprojekt der Firma Aartesys am Monte San Salvatore im Sonnenkanton der Schweiz, dem Tessin, hat das führende Unternehmen auf dem Gebiet der sensorischen Überwachung von Naturgefahren zwei weitere Experten hinzugezogen. Nebst der Faserverbund- und 3D-Druck-Spezialistin, Scheurer Swiss GmbH, wurde auch ein auf die Herstellung von Rundprofilen aus Karbon und Glasfaser spezialisiertes Unternehmen engagiert. Letzteres liefert die Karbonrohre für das Rissmonitoring, welche die Erschütterungen sowie Veränderungen an kritischen Felsspalten sofort erfassen und exakt messen. Die Scheurer Swiss zeichnet sich verantwortlich für die karbonverstärkten Gewindeeinsätze mit Glasfaser-Isolation und ein raffiniertes Injektions-Klebesystem auf

der Basis von schnell härtendem Epoxid, mit dem die Gewindeeinsätze innerhalb weniger Minuten beidseitig in den Karbonrohren befestigt und in mehreren hundert Meter Höhe am Felsen montiert werden können. Ausgangslage sowohl für die Materialwahl der Karbon-Messrohre als auch für die Entwicklung der karbonverstärkten Gewindeeinsätze und des einzigartigen Klebemechanismus war die individuelle Anforderung des Kunden Aartesys einer leichten Lösung mit geringem Materialaufwand, schnell und flexibel einsetzbar, damit die Klettermonteure das GeoAlarmsystem AarteLink auch in steilen Felshängen in kürzester Zeit installieren können. Auf der Grundlage von eigens konstruierten 3D-Computerdaten kam für die Herstellung der Gewindeeinsätze eine der modernsten Leichtbautechnologien zum Einsatz, die additive Fertigung. «Der karbonverstärkte 3D-Druck erfüllt alle Kriterien der Herstellung von Unikaten, wie diese kundenspezifischen Gewindeeinsätze, die leicht und dennoch stabil sowie möglichst kosteneffizient im Bedarfsfall produziert werden müssen», so der Faserverbund- und Leichtbauexperte der Scheurer Swiss GmbH, Dominik Scheurer. 12/2021

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Additive Fertigung

Stabiler Klebemechanismus trotzt Naturgewalten Für das vorliegende Aartesys-Projekt am Monte San Salvatore im Tessin werden die gelieferten Karbonrohre bei der Scheurer Swiss auf die benötigte Länge zugeschnitten und mit den karbonverstärkten Gewindeeinsätzen bestückt, bevor sie in den Felswänden als AarteLink-Frühwarnsystem verbaut werden. Bei Bedarf lassen sich die Messrohre aus Karbon auch direkt vor Ort ablängen und verkleben. Hierzu hat die Scheurer Swiss ein individuelles Handwerkzeug konstruiert – es dient als Sageblatt-Führung für die Handsage zum Kappen der Karbonrohre – und ein Handbuch für das fachgemässe Schneiden und Verleimen erstellt. Scheurer, Ingenieur und Inhaber der Scheurer Swiss GmbH, betont: «Mithilfe der speziell entwickelten und extrem schnell aushärtenden Injektionsklebung gelingt es den Monteuren selbst in luftiger Höhe die karbonverstärkten Gewindeeinsätze in den zuvor von Hand ab-

Karbonverstärkter Gewindeeinsatz

eines Frühwarnsystems zur Überwachung von Naturgefahren aller Art einwandfrei erfüllen. Aus diesem Grund hat Aartesys die Stabilität der karbonverstärkten Gewindeeinsätze und die Resistenz des einmaligen Klebemechanismus der Scheurer Swiss GmbH im Vorfeld einem strengen mechanischen Belastungstest unterzogen. Martin von Känel, CEO der Aartesys AG, gibt sich sehr zufrieden: «Die Gewindeeinsätze mit dem Epoxid-Klebesystem der Scheurer Swiss beweisen ihre hohe Zuverlässigkeit und halten einem Zugversuch von bis zu 400 Kilogramm mühelos stand. Das positive Resultat unseres Belastungstests macht die fachkompetente Wahl der Materialien deutlich und zeugt von gelungenem Schweizer Engineering.»

gelängten Karbonrohren zu verkleben.» Naturgefahrenereignisse sind immer ein Wettlauf gegen die Zeit. Rechtzeitige Alarmierung kann Leben retten. AarteLink muss deshalb alle Kriterien

Kontakt Scheurer Swiss GmbH CH-8604 Volketswil info@scheurer.swiss www.scheurer.swiss

Ausgabe 12/2021 ET: 10.12.2021 n DUS: 18.11.2021

Plastics have improved the world.

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GRAFE improves plastics. 13

Additive Fertigung

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Materialien langzeitstabil miteinander verbinden

Teamwork für Ideen mit Zukunft Die Unternehmen Akro-Plastic GmbH, Plasmatreat GmbH sowie Yizumi Germany GmbH präsentierten auf der Fakuma 2021 eine Kombination von Ideen zum Thema 3D-Druck. Der Grundgedanke des Projekts ist der 3D-Druck eines hochfesten nachhaltigen Kunststoffs auf ein mit einem plasmapolymerisierten Haftvermittler beschichtetes Edelstahlblech.

«Das 3D-Drucken von hochbelasteten, grossvolumigen Bauteilen nimmt immer mehr an Bedeutung zu», weiss Michael Rieck, Business Development Manager, Akro-Plastic GmbH. Dabei stellt sich nach Angaben des Compoundeurs das SEAMVerfahren (Screw Extrusion Additive Manufacturing) durch die Verwendung von Standard-Granulat und hohen Durchsätzen von mehr als 5 kg/h als besonders günstige Methodik heraus. Beim Drucken von faserverstärkten Kunststoffen kann eine sehr hohe Ausrichtung der Fasern erreicht werden (Anisotropie). Bei optimalen Bedingungen können Festigkeiten oberhalb der von spritzgegossenen Geometrien erreicht werden. «Die erzielbaren Durchsätze und Materialeigenschaften machen kombiniert – mit einem bauteilgerechten Design – auch Stückzahlen jenseits von 10 000 Stück in additiver Fertigungsweise möglich und bieten eine Alternative zum Spritzguss. Diese Grenze kann je nach Geometrie und Anlage auch deutlich weiter nach oben gesetzt werden», erläutert Dr. Nicolai Lammert, Head of Business Unit Additive Manufacturing, Yizumi Germany GmbH. «Eine Skalierung über Anlagenanzahl oder innerhalb einer Fertigungszelle über die Anzahl der Extruder und Düsen vervielfacht die Stückzahl pro Stunde bei geringen Investitionskosten». Die Flexibilität des Verfahrens erlaubt nach Angaben der drei Unternehmen neue Designs in 3D-Raumstrukturen, die im Spritzguss nicht abgebildet werden können. Bei der Verwendung einer 3D-Wabenstruktur können extreme Drucklasten mit geringen Bauteilgewichten getragen werden. Im 3D-Druck werden oft amorphe Kunststoffe verwendet, da sie deutlich weniger schwinden als teilkristalline und sich somit 14

Die anhand des Stiftehalters gefertigte Struktur liefert Denkanstösse in Bezug auf neue Konstruktionen für zukünftige Entwicklungen. (Bild: Akro-Plastic)

weniger verziehen. Die Haftung an der Bauplattform wird durch eine geringere Kontraktion deutlich verbessert. Akro-Plastic entwickelt faserverstärkte Compounds mit teilkristallinen Polymeren. Diese kombinieren eine hohe chemische Beständigkeit mit einer hohen Steifigkeit, Festigkeit und Dimensionsstabilität, die in der additiven Fertigung für hohe Durchsätze sorgen. Das Akromid Next U3 40 1 black (8238) ist ein Polymer auf Basis von Rizinusöl. Der Biomasseanteil im Polymer ist 97 %, das Compound ist zudem mit 40 % wiederverwerteten Kohlefasern (PIR) verstärkt. Laut Angaben des Compoundeurs ist die Schwindung des Werkstoffs so gering, dass sich auch sehr grosse Bauteile mit fast 4 Metern Layerlänge problemlos herstellen lassen. Die Mechanik ist mit einem E-Modul von 20 GPa und einer Festigkeit von 190 MPa sehr hoch und trotzdem mit einer Reissdehnung von 3,5 % extrem duktil. Die Schaffung einer festen Verbindung zwischen normalerweise inkompatiblen Materialien, wie in diesem Beispiel einem hochfesten, nachhaltigen Kunststoff und einem Edelstahlblech, wurde auf der Fakuma am Beispiel des Stiftehalters gezeigt.

Hier kam die PlasmaPlus-Technologie von Plasmatreat zum Einsatz. Auf dem Blech wurde mit dem speziellen PlasmaPlusVerfahren PT-Bond eine Nanoschicht abgeschieden und somit die Schmelze auf dem Metall zur Haftung gebracht. «PTBond ist eine spezielle Nanoschicht, die mit unserer PlasmaPlus-Technologie kreiert wird, um funktionalisierte Oberflächen zu schaffen. Beim Einsatz von PT-Bond wird dem unter Atmosphärendruck erzeugten Plasmastrahl ein gasförmiger Präkursor injiziert. Das Substrat wird mit einer hauchdünnen, transparenten, plasmapolymeren Schutzschicht überzogen. Diese fungiert dann als Haftvermittlerschicht», erklärt Lukas Buske, Head of Plasma Applications, Plasmatreat GmbH, das Verfahren. «So können wir Materialien langzeitstabil miteinander verbinden und die Einsatzfelder von 3D gedruckten Bauteilen flexibel für die industrielle Fertigung erweitern.» Kontakt Akro-Plastic GmbH D-56651 Niederzissen info@akro-plastic.com www.akro-plastic.com

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Logistik

Gespräch mit Samuel Haller, Country Manager Dachser Switzerland

Unterbrochene Lieferketten – kein Ende in Sicht In diesem Jahr feiern Thailand und die Schweiz 90 Jahre bilaterale Handelsbeziehungen. Samuel Haller, Country Manager Air & Sea Logistics Switzerland, spricht im Interview über den thailändischen Markt, die Herausforderungen mit Corona und über unterbrochene Lieferketten.

Herr Haller, wie wichtig ist der thailändische Markt für die Schweiz? Samuel Haller: Thailand ist mit einem Handelsvolumen von rund 10,5 Mrd. Franken der zweitwichtigste Handelspartner der Schweiz in Südostasien. Rund 15 000 Schweizerinnen und Schweizer leben in Thailand, und über 200 Firmen mit Schweiz-Bezug und mehreren tausend Arbeitsplätzen sind in Thailand ansässig. Derzeit werden technische Gespräche zwischen der Europäischen Freihandelsassoziation (EFTA) und Thailand über die Rahmenbedingungen möglicher Verhandlungen über ein Freihandelsabkommen geführt. Ein solches Abkommen würde KMU in der Schweiz viele Vorteile bieten. Vor Covid-19 reisten jedes Jahr über 200 000 Schweizer Touristinnen und Touristen nach Thailand. 150 000 thailändische Touristinnen und Touristen besuchten jährlich die Schweiz. Auch dies

zinischem Gerät und pharmazeutischen Artikeln.

Samuel Haller, Country Manager Air & Sea Logistics Dachser Switzerland. (Bilder: Dachser)

beflügelte die Nachfrage nach Schweizer Waren in Thailand. Während der Pandemie stieg vor allem die Nachfrage nach medi-

Was sind die Hauptherausforderungen in der Covid-19-Krise für Transporte von/nach Thailand? Haller: Die Lockdown-Massnahmen der Regierungen haben in verschiedenen Branchen zu Produktionsausfällen, Absatzrückgängen und Unterbrechungen in Supply Chains geführt. Die Reiseeinschränkungen weltweit haben die Luftfrachtkapazitäten massiv verringert. Auch der Seefrachtmarkt blieb nicht verschont. Kapazitätsengpässe, Knappheit an Ausrüstung und Fahrplanverzögerungen hatten und haben weiterhin Auswirkungen auf die bereits angespannten Lieferketten. Sie haben zudem die Transportpreise in die Höhe getrieben. In der Asien-USA- respektive Europafahrt sind die Seefrachtraten in den letzten 18 Monaten um über 300 % ge-

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Logistik

stiegen. Und eine Besserung ist bis nach dem chinesischen Neujahrsfest 2022 nicht in Sicht. Die hohen Logistikkosten haben Auswirkungen auf die gesamte Weltwirtschaft in Bezug auf Rohstoffe, Halbwaren und Fertigprodukte. Was kann Dachser in dieser Situation für seine Kunden tun? Haller: Wir pflegen sehr enge Kontakte zu allen Kunden. Mit unserem weltweiten Transportnetzwerk wollen wir unseren Kunden wettbewerbsfähige Preise anbieten. Wir verfügen über ein europaweites Strassenlogistiknetzwerk für Beschaffung und Distribution. Bei Bedarf können wir auch Warehousing-Lösungen anbieten. Durch die Nutzung unserer eigenen Dienstleistungen haben wir die volle Kontrolle über den gesamten Transportlogistikprozess, um Unsicherheiten zu verringern. Wir unterstützen unsere Kunden ausserdem beratend auf Basis eigener Datenanalysen bei der Abschätzung von Supply-Chain-Risiken und bei Vorhersageanalysen. Können Sie das etwas genauer erläutern? Haller: Durch die enge Zusammenarbeit innerhalb unseres international vertretenen Unternehmens können wir unsere Kunden regelmässig mit den neuesten Marktupdates versorgen, die für diese hochrelevant und oft budgetverändernd sind. Mit einem eigenen Charterprogramm und langfristig gebuchtem Seefrachtraum versuchen wir beispielsweise, die Abhängigkeit von Frachtkapazitäten abzuschwächen. So hat Dachser beispielsweise garantierte Platzkontingente auf Flügen von Bangkok nach Frankfurt und vorgebuchte Plätze auf Schiffen, die von Hamburg nach Bangkok fahren und vice versa. Als Folge der Pandemie scheint Kostensenkung nicht mehr die oberste Priorität für Einkaufsleiter zu haben. Digitale Transformation und Innovation sind weitere wichti-

Luftfracht um circa 100 Prozent. See- und Luftfracht sind vom Käufer- zum Verkäufermarkt mutiert. Hinzu kommen durch Lockdown-Massnahmen oder protektionistische, politische Entscheidungen verursachte Rohstoff- und Produktionsausfälle sowie Absatzeinbrüche in bestimmten Branchen. Ich erwarte keine Besserung dieser angespannten Situation vor nächstem Sommer.

Das Preis- und Leistungsangebot für den LwTransport ist derzeit attraktiver als bei denanderen Transportmöglichkeiten auf der Langstrecke.

ge Treiber für nachhaltiges Wachstum. Wir ermutigen unsere Kunden stets, Sendungsdaten per EDI zu übermitteln, um eine höhere Genauigkeit und schnellere Abwicklung zu erzielen. Ausserdem bieten wir integrierte Lösungen mit weltweit standardisierten Prozessen, um weitere Risiken entlang der Lieferkette zu vermeiden. Turbulenzen im Supply-Chain-Management und Unterbrechungen von Lieferketten sind seit letztem Frühjahr das beherrschende Thema in der Logistik. Inzwischen scheinen «Disruptionen» das «new normal» zu sein. Wie schätzen Sie die Lage ein? Haller: Jeden Tag registrieren wir irgendwo auf der Welt Unterbrechungen von Lieferketten aufgrund neuer Corona-Wellen, Hafen- und Terminalschliessungen, Containermangel, Engpässen im internationalen Luftfrachtverkehr, neuer gesundheitsbedingter, administrativer Hürden an den Landgrenzstellen Chinas mit Russland und den zentralasiatischen Ländern, die Bahnund Lw-Verkehre verlangsamen usw. Dies alles treibt die Transportpreise und Gesamtkosten nach oben. In der Seefracht sind die Raten in den letzten 18 Monaten um rund 300 Prozent gestiegen, in der

Was sind die Gründe? Haller: Der Onlinehandel hat in der Corona-Krise weltweit zugenommen. Ganz neue Kundenkreise wurden sowohl im B2C- wie auch B2B-Segment erschlossen. Wir sehen jetzt eine ganzjährige Nachfrage, die so hoch ist wie zuvor nur in der Hauptsaison. Das Wiedererstarken der Verbrauchernachfrage in vielen Ländern überfordert die in der Corona-Pandemie zurückgefahrenen Transportkapazitäten. Diese können nicht schnell genug gesteigert werden. Sie bleiben eine Herausforderung, je näher Weihnachten und das Chinesische Neujahrsfest rücken. Hinzu kommt ein anhaltender Mangel an Arbeitskräften und Ausrüstung in Nordamerika und Europa. In der Seefracht werden wir erst wieder einen Käufermarkt haben, wenn die vielen Schiffs- und Containerneubestellungen den Markt fluten und die Carrier es trotz mittlerweile digitaler Kontrolle ihrer Frachtkapazitäten nicht schaffen, ein Überangebot an Frachtraum zuzulassen. Zudem wird auch der CO²-Ausstoss der Reederflotten eine immer grössere Rolle spielen. Die IMO 2023 Bestimmungen verschärfen ab 2023 nochmals die Emissionsauflagen und können dazu führen, dass mehr Schiffe – auch schon vor der geplanten Betriebslaufzeit – ausser Dienst gestellt werden, als neue Schiffe mit alternativen Antrieben in Betrieb genommen werden. Sofern also die Nachfrage nach Frachtraum nicht extrem nachlässt, ist in diesem Szenario nicht davon auszugehen, dass wir in der Seefracht wie-

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Logistik

der Zeiten wie vor der Corona-Pandemie sehen, also mit extrem niedrigen Raten und stets verfügbarem Platz. In der Luftfracht hängt alles von der Wiederbelebung des Personenreiseverkehrs ab. Die Notwendigkeit, agilere und widerstandsfähigere Lieferketten zu schaffen, ist dringlicher geworden. Das erfordert Änderungen im Lieferanten-, Auftrags- und Lagerbestandsmanagement sowie Kundenversprechen und mehr vertrauensvolle Zusammenarbeit in der gesamten Lieferkette. Aber Change ist niemals leicht. Auch wir als Logistikdienstleister sind gefordert. Was meinen Sie konkret? Haller: Unsere Kunden erwarten von uns, dass wir sie rechtzeitig über Verzögerungen oder Engpässe im Transport informieren, bevor sie es in Zeitungen lesen oder im Fernsehen sehen. So rechtzeitig, dass sie proaktiv reagieren können. Sie wollen, dass wir ihnen Probleme abnehmen. Die Komplexität im SupplyChain-Management reduzieren. Und die Kosteneffizienz steigern. Kann Dachser das leisten? Haller: Durch die enge Zusammenarbeit innerhalb unseres Unternehmens können wir unsere Kunden stets mit aktuellen Marktupdates versorgen, die für diese hochrelevant und oft budgetverändernd sind. Wir unterstützen unsere Kunden ausserdem beratend auf Basis eigener Datenanalysen bei der Abschätzung von Supply-Chain-Risiken und bei Vorhersageanalysen. Wir bieten ihnen proaktiv eine Szenarien-Planung an, in der wir alle möglichen Optionen strukturiert und mit visuellen Darstellungen für ein einfaches Verständnis aufzeigen. Diese Transparenz gibt den Kunden die Mittel an die Hand, um Kosten und Risiken für effiziente Entscheidungsprozesse genau einzuschätzen. Im See- und Luftfrachtverkehr haben wir Frachtkapazitäten entsprechend der Kundennachfrage geschaffen. Wir führen eigene Luftfracht-Charterverkehre u.a. nach USA und in für die Schweiz wichtige ostasiatische Länder durch. 2020 hat Dachser 150 eigene Charterflüge im Dachser Air Netzwerk abgewickelt. Dieses Jahr werden es weit mehr. Auch in der Seefracht werden neue Einkaufswege beschritten. So beschäftigen wir uns mit Longtermprodukten, die kürzlich von einigen Reedern auf den Markt gebracht wurden. Das bedeutet, dass wir dann zwar nicht über gecharterte Schiffe, aber über feste und garantierte Slots auf wichtigen Handelsrouten über einen längeren, auch mit den Kunden planbaren Zeitraum verfügen. Wegen der Probleme im Bahntransport von China nach Europa haben wir neue Möglichkeiten für FTL-Lw-Verkehre geschaffen. Diese werden sehr gut angenommen, da die Kosten im Vergleich zur Luftfracht und die Transitzeiten interessant sind. So wurde bereits 2020 die «Euro-Asian-Landbridge» um eine weitere Verbindung von Dachser Cargoplus in Deutschland erweitert, die komplett auf den Transport per Strasse setzt. Zudem setzt Dachser auf die Kooperation mit lokalen Unternehmen und besonderer Kenntnis der regionalen Gegebenheiten. Kontakt Dachser Spedition AG CH-8105 Regensdorf +41 44 872 11 30, www.dachser.ch 12/2021

Der Spezialist für Industriebauten Ganzheitliche Lösungen − engineered by IE Eine effiziente Kunststoffproduktion bedingt, dass die Fertigungsprozesse, die Haustechnik und die Architektur von Anfang an aufeinander abgestimmt werden. Das Gebäude muss entsprechend konzipiert sein. Darauf sind unsere erfahrenen Architekten und Ingenieure spezialisiert. Sie achten darauf, dass die Material- und die Personenflüsse kreuzungsfrei verlaufen, der Lagerbereich direkt an die Produktion angebunden ist und das Gebäude später flexibel erweitert werden kann.

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Industrie 4.0

Auf dem Weg zur sich selbst optimierenden Maschine

Auf die Qualität verlassen «Die Qualität unserer Produkte und die Herstellungsprozesse zu verbessern, ist der stärkste Treiber in Richtung Digitalisierung», sagt Ingo Specht, Managing Director der Interroll SA in Sant‘Antonino im Schweizer Kanton Tessin. Für die Spritzgiessproduktion bedeutet das intelligente Assistenz. Mit seinem Maschinenbaupartner Engel baut Interroll die digitale Spritzgiessproduktion weltweit weiter aus.

Ob Postdienste und E-Commerce, Lebensmittel und Mode, Automobil und Industrie: Als einer der weltweit führenden Fördertechnikanbieter sorgt Interroll in den unterschiedlichsten Branchen für einen effi zienten Materialfluss. Zu den Produkten gehören Förderrollen, Antriebe für Förderanlagen sowie komplette Förderer, Sortierer und Fliesslager. In fast allen Produkten stecken Kunststoffkomponenten. Interroll Poly-V Gehäuse – hinter dieser Bezeichnung verbirgt sich ein zweiteiliges Bauteil, das in Transportsystemen eines grossen Kunden Drehbewegungen überträgt. Produziert werden die beiden Komponenten am Stammsitz im Tessin auf Engel victory Spritzgiessmaschinen. Besonders anspruchsvoll ist das Äussere der beiden Rundteile, denn es umschliesst ein Kugellager. Hinzu kommt das schwierig zu verarbeitende Material: carbonfaserverstärktes Polyamid. «Wir haben lange Zeit nur die Gehäuseteile selbst spritzgegossen, und die Lager wurden beim Kunden montiert», berichtet Produktionsleiter Matteo Tonolla. «Aber die Ausschussrate war zu hoch.» Deshalb fiel die Entscheidung, den kompletten Prozess ins eigene Haus zu holen und in eine neue integrierte Fertigungszelle zu investieren. Zusätzlich profitiert der Kunde, weil er Produktionsschritte einspart und keine Lagerkapazität mehr für Zwischenprodukte benötigt.

Innovative Technologien Die neue Fertigungszelle besteht aus einer holmlosen Engel victory 120 Spritzgiessmaschine und einem viper 12 Linearroboter. Der Roboter entnimmt die Lager vom Zuführband und legt sie in die Kavitäten des 2-fach-Werkzeugs ein, wo sie umspritzt werden. Derselbe Roboter entnimmt die Kunststoff-Metall-Hybridbauteile und legt 18

Für den neuen Produktionsprozess investierte Interroll in eine integrierte Fertigungszelle mit einer Engel victory 120 Spritzgiessmaschine und einem Engel viper 12 Linearroboter. (Bilder: Engel)

sie auf einem Förderband ab. «Der inte grierte Prozess sichert uns jetzt stabile Rotationseigenschaften», unterstreicht Piercarlo Balducci, technischer Vertrieb von Interroll. «Unser Fokus liegt ganz klar auf der Qualität unserer Produkte. Hinzu kommt, dass wir durch das Umspritzen den Produktionsprozess verschlankt haben.» Hochwertige, komplexe Teile mit einem hohen Automatisierungsgrad im Spritzguss und sich anschliessenden Montagepro zessen werden zunehmend im eigenen Haus produziert. Der Maschinenpark in Sant‘Antonino wächst. «Bei der Investition in neue Maschinen und Anlagen haben wir immer innovative Technologien im Blick», betont Specht.

Intelligente Assistenz hält Prozess konstant Ausgestattet mit intelligenten Assistenzsystemen weist die neue victory 120 Spritzgiessmaschine für Interroll den Weg in die Zukunft auf. Beim «Interroll Poly-V Gehäu-

se» sind es in erster Linie zwei smarte Helfer, die für eine konstant hohe Spritzgiessqualität sorgen: iQ weight control und iQ flow control. Für jeden einzelnen Zyklus analysiert iQ weight control beim Einspritzen den Druckverlauf in der Plastifizierschnecke und vergleicht die Messwerte mit einem Referenzzyklus. Das Einspritzprofil, der Umschaltpunkt und der Nachdruck werden automatisch an die aktuellen Gegebenheiten angepasst. Das Nachjustieren passiert in Bruchteilen einer Sekunde und verlängert nicht die Zykluszeit. Ausschuss wird auf diese Weise proaktiv verhindert. iQ flow control wiederum reduziert temperierbedingten Ausschuss. Die Software regelt in jedem einzelnen Temperierkreis die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf aktiv aus. «20 Prozent aller Ausschussteile in der Spritzgiessproduktion entstehen durch Temperierfehler. Genau deshalb sind smarte Produkte wie iQ flow control und iQ weight control ein Entwick12/2021

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Industrie 4.0

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Umfassende Temperierund Kühllösungen aus einer Hand

Produkte • Universal Temperiergeräte bis 150°C • Wasser Temperiergeräte bis 90°C Der viper Roboter handhabt sowohl die Einlege- als auch die Fertigteile. Die Kugellager werden über ein Förderband zugeführt, die Fertigteile über ein Förderband ausgetaktet.

• Druckwasser Temperiergeräte bis 160°C

lungsschwerpunkt von Engel», betont Matteo Terragni, Geschäftsführer der EngelNiederlassung in Italien, die auch die Kunden in der italienischen Schweiz betreut.

• Öl Temperiergeräte bis 360°C

Produktion verschlankt Mit der Investition in die neue Produktionszelle und die digitalen Lösungen hat Interroll die Produktion der Poly-V Gehäuse nicht nur komplett ins eigene Haus geholt, sondern auch verschlankt. «Wir haben den Aufwand für die Qualitätskontrolle deutlich reduziert», so Tonolla. «Der Prozess ist jetzt so stabil, dass wir die externe Qualitätskontrolle komplett einsparen können.» Zuvor wurde die Qualität jedes einzelnen der 800 000 Bauteile pro Jahr manuell untersucht.

Interroll Poly-V Gehäuse: Das äussere, schwarze Ringbauteil hat es in sich. Das Kugellager wird im integrierten Prozess mit carbonfaserverstärktem Polyamid umspritzt.

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«Intelligente Lösungen stärker einzusetzen ist unser Ziel», sagt Specht. «Wir wollen Störfaktoren ausschliessen. Wenn wir die Tür zur Produktionshalle öffnen, darf das nicht länger den Prozess stören.» «Es geht in die Richtung garantiere Prozessstabilität durch Datenmonitoring einerseits und eine sich selbst optimierende Maschine andererseits», unterstreicht Balducci. «Wir möchten die Qualität nicht aufwändig prüfen müssen, sondern uns darauf verlassen können, dass die Produktionszelle eine konstant hohe Qualität liefert.»

Nach Chargenwechsel schnell zum Gutteil Schwankende Produktionsbedingungen werden von iQ weight control ebenso zuverlässig ausgeglichen wie Schwankungen im Rohmaterial. Manchen Produkten wird ein gewisser Anteil Rezyklat aus Angussabfall beigemischt, und für manche Materialien gibt es zwei und mehr Lieferanten. iQ weight control sorgt dafür, dass nach dem Chargenwechsel sehr schnell wieder Gutteile produziert werden. Mit den aktuell volatilen Lieferketten im Polymerbereich gewinnt dieser Aspekt zusätzlich an Bedeutung. «Eine Tonne kommt aus China, eine weitere aus Amerika und 300 Kilogramm aus der Schweiz – und trotzdem müssen wir eine einheitliche Produktqualität ausliefern», verdeutlicht Specht. «Hier macht die Spritzgiessmaschine mit intelligenter Assistenz einen sehr guten Job.»

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Insgesamt zehn Spritzgiessmaschinen sind bereits mit iQ weight control ausgerüstet. Einige davon erhielten die Software im Nachhinein per Retrofit. Alle neuen Maschinen werden inklusive iQ weight control und iQ flow control bestellt. Neben der Prozesskonstanz geht es Interroll noch um ein zweites Thema: Die Energieeffizienz. «Die Temperierverhältnisse sind jetzt absolut stabil. Wir können bei den mit iQ flow control ausgerüsteten Maschinen das für die Temperierung benötigte Wasservolumen auf 20 Prozent des bisherigen Verbrauchs reduzieren», so Tonolla. Produkte für den Materialfluss: Rund 30 Spritzgiessmaschinen umfasst der Maschinenpark am Stammsitz von Interroll in der Schweiz. (Bild: Interroll)

Holmlostechnik steigert Effizienz Inspired by efficiency – das Motto von Interroll ist beim Besuch in der Firmenzen trale in Sant‘Antonino nicht zu übersehen. Mehrfach ist es an den Wänden und Türen in grossen Buchstaben zu lesen. Die Digitalisierung ist ein wichtiger Schlüssel für effiziente Produktionsprozesse, aber nicht

der einzige, wie Matteo Tonolla erklärt. «Wir setzen bevorzugt holmlose Spritzgiessmaschinen ein, weil wir damit deutlich schneller rüsten.» Die Produktvarianz ist gross. Hinzu kommt, dass die Kunden von Interroll ihre Lagerkapazität abgebaut haben, womit die Losgrössen sinken.

15. bis 17. März 2022 Fachmesse und Symposium Innovation starts here.

Messe Luzern

«2019 war unser Rekord. In diesem Jahr hatten wir hier am Standort 4200 Werkzeugwechsel», berichtet Tonolla. Inzwischen hat sich dieser Wert auf 2500 eingependelt, die Herausforderung, schneller zu rüsten, ist aber noch immer gross. Durchschnittlich 23 Minuten brauchen die

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Der hochwertige Branchentreffpunkt

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Die holmlose Schliesseinheit der victory Maschine ist für Interroll ein Effizienzfaktor. Schnelle Rüstprozesse, ein einfaches Scaleup und eine kompakte Integration von Upund Downstreamprozessen. (Bild: Engel)

Einrichter zum Rüsten einer neuen victory Maschine mit barrierefreier Schliesseinheit. Bei einer Holmmaschine dagegen sind es bei Interroll im Schnitt 72 Minuten. Ein weiterer Pluspunkt der holmlosen Schliesseinheit: Es passen grosse Werkzeuge auf vergleichsweise kleine Spritzgiessmaschinen. Beim zunehmenden Produktionsvolumen, das viele Produkte von Interroll aktuell erfahren, vereinfacht das das Scale-up. Auch für das Interroll Poly-V Gehäuse soll bald ein 4-fach-Werkzeug das 2-fach-Werkzeug ablösen. Dank Holmlostechnik kann das Bauteil weiterhin auf der 120-Tonnen-Maschine produziert werden.

Mensch bleibt wichtigster Qualitätsgarant «Wir verfolgen eine klare Wachstumsstrategie und schauen uns nach neuen Geschäftsfeldern um», sagt Ingo Specht. In den USA und in China werden neue Produktionsstandorte aufgebaut. «Regelmäs sig evaluieren wir, welche Bauteile wir zur Produktion ins eigene Haus holen. Entscheidend sind die Komplexität des Bauteils und die Stückzahlen.» Kompetenzzentrum für die Spritzgiesstechnik bleibt Sant‘Antonino. Dort sind Forschung und Entwicklung für Polymere und dort wird die Strategie für die Produktion der Kunststoffkomponenten entschieden und vorgelebt. «Mit Engel haben wir einen Maschinenbaupartner, der uns auch in den USA und China unterstützt», so Specht. Wenn auch das Produktspektrum von Standort zu Standort variiert, setzt Interroll auf eine weltweit einheitliche Produktionstechnik, und das bedeutet holmlose Spritzgiessma12/2021

Industrie 4.0

schinen mit intelligenter Assistenz, die immer stärker miteinander vernetzt werden. Hierfür setzt Interroll auf die Lösungen der Engel-Tochter TIG. «Man bekommt Informationen, die früher nicht zugänglich waren und wird automatisch benachrichtigt, wenn es Probleme gibt», bringt Ingo Specht einen Nutzen der Digitalisierung auf den Punkt, und betont: «Dennoch ist es auch weiterhin der Mensch, der für die Qualität verantwortlich ist. Auch in Zukunft hängt die Qualität und damit der Erfolg von der Kompetenz der

Menschen in der Produktion ab. Sie sind es, die den Systemen die Grenzen vorgeben. Haben die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter früher das Produkt vermessen, ist es heute ihre Aufgabe, die Maschine richtig zu konfigurieren.»

Kontakt Engel (Schweiz) AG CH-8500 Frauenfeld info.ch@engel.at www.engelglobal.com

Als innovativer Anbieter von ganzheitlichen Lösungen haben wir auch dieses Jahr Bewährtes weiterentwickelt und Neues integriert, um unseren Kunden einen langfristigen Mehrwert zu garantieren. Wir setzen auch 2022 auf unsere Vielfältigkeit, damit wir Ihr Projekt mit Kompetenz und Engagement zum Erfolg verhelfen können.

Wir bedanken uns für Ihr Vertrauen und wünschen Ihnen frohe Festtage.

units OST AG Rosenbergs-Au-Strasse 1 CH-9434 Au (SG) T: +41 71 242 42 00 info@units.ch

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DIE EINHEIT FÜR ERFOLG

Aus-/Weiterbildung

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Neuer Partner in der Bildungslandschaft

libs ist üK-Partner von Kunststoff.swiss Ab August 2022 werden die überbetrieblichen Kurse für alle Lernenden Kunststofftechnologen/innen EFZ und Kunststoffpraktiker/innen EBA mit Schulort Rapperswil neu bei libs in Rapperswil durchgeführt.

Damit die beiden Standorte (KATZ und libs) die gleichen Inhalte vermitteln, die üK harmonisiert ablaufen und beide nach den gleichen Kriterien bewerten, wurden unter der Federführung des Verbands Kunststoff. swiss einheitliche Lehrpläne, Drehbücher und Bewertungsraster erarbeitet. libs Industrielle Berufslehren Schweiz ist das grösste Ausbildungsunternehmen in der schweizerischen Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie mit Standorten in Baden, Heerbrugg, Rapperswil und Zürich. Heute bildet es mit rund 150 Mitglieds- und Partnerfirmen über 1000 Berufslernende aus. Als Ausbildungszentrum sichert es den Nachwuchs qualitativ gut ausgebildeter Fachkräfte. Durch einen innovativen Maschinenpark, qualifizierte Berufsbildnerinnen und Berufsbildner sowie einer engen Zusammenarbeit mit Betrieben, Schulen und Verbänden, bereitet libs die Lernenden optimal auf den Arbeitsmarkt vor.

Bildungsplan 2022 für die Kunststoffberufe Nachfolgend sind die wichtigsten Neuerungen aufgeführt, die sich aus der Revision des Bildungsplans ergeben und für die Umsetzung wichtig sind. Die bisherigen Fachrichtungen der Kunststofftechnologie werden aufgelöst und in einem Beruf zusammengefasst. Die vielseitige Branche wird im neuen Bildungsplan besser abgebildet. So ist es nun auch für Betriebe, die nicht in den bisherigen Fachrichtungen einzuteilen waren, möglich Kunststofftechnolog/innen oder Kunststoffpraktiker/innen auszubilden. Die BiVo (Bildungsverordnung) regelt somit neu einen Beruf ohne Fachrichtungen. Der Bildungsplan ist auf der Leitvorlage HK-Modell erstellt und erfüllt die Ansprüche der Handlungskompetenzorientierung. Alle drei Lernorte (Betrieb, Berufsfachschule und üK-Zenter) tragen zum Aufbau 22

libs, Abteilung Kunststofftechnik, in Rapperswil (v.l.): Daniel Knecht, Standortleiter Zürich/ Rapperswil, Marcel Allemann, Bereichsleiter Kunststofftechnik/Mechanik, Gary Keller, Berufsbildner, Essan Ohin, Berufsbildner, Christopher Zweifel, Berufsbildner, Jessica Gmür, Berufsbildnerin. (Bild: libs)

der Handlungskompetenzen bei. Diese stellen die aktuell und zukünftig relevanten Arbeitssituationen dar, welche die ausgebildeten Kunststofftechnologen/innen EFZ resp. Kunststoffpraktiker/innen EBA beherrschen müssen.

Praxisorientierte und breite Ausbildung Der erste üK wird als lernortübergreifendes Projekt in Zusammenarbeit mit der Berufsfachschule umgesetzt. In diesem ersten üK erhalten die Lernenden einen Einblick in die wichtigsten Verfahren der Kunststoffindustrie wie z. B. Additive Fertigung, Laminieren, Extrudieren, Spritzgies sen, Thermoformen usw. Bei der Erarbeitung des neuen Bildungsplans für die Kunststoff-Lehrberufe wurde auch ein Augenmerk auf die Kreislaufwirtschaft ge-

legt. Eine weitere Neuerung ist der üK im Bereich der Automation vom 3. Lehrjahr. Um dem hohen Automatisierungsgrad in den verschiedensten Lehrbetrieben gerecht zu werden, erhalten die Kursteilnehmer/innen den Lehrstoff von den Grundlagen der Automation bis hin zur Optimierung von automatisierten Produktionsanlagen vermittelt. Industrie 4.0 spielt dabei eine zentrale Rolle. Der Anspruch ist eine lernortübergreifende Zusammenarbeit mit dem BWZ Rapperswil-Jona und den Betrieben sowie dem IWK Institut der OST – Ostschweizer Fachhochschule. Kontakt libs CH-8640 Rapperswil marcel.allemann@libs.ch, www.libs.ch n 12/2021

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Circular Economy

Nachhaltig mit Funktion

Berufskleidung aus recycelten PET-Flaschen Die Berufskleidung «Peak» von Mewa vereint Innovation mit Nachhaltigkeit. Sie verbindet die aus dem Sportsektor bekannte 37.5-Technologie mit dem Recycling von PET-Flaschen. Das innovative Gewebe ist elastisch, extrem atmungsaktiv sowie thermoregulierend und behält diese Eigenschaften auch nach vielen Waschgängen.

Die von Mewa entwickelte «Peak» Kollektion erhält ihre besondere Funktionalität durch ein System verschiedener Materialien. Als sogenannte Hybrid-Produkte besitzen die Kleidungsstücke wärmende und kühlende Zonen sowie elastische oder schützende Bereiche. Die dabei verwendeten Polyestergarne sind ausschliesslich aus recycelten PET-Wasserflaschen hergestellt. Hinzu kommen Anteile von Biobaumwolle. Insgesamt beträgt bei Mewa «Peak» der Anteil der ressourcenschonenden, nachhaltigen Materialien rund 75 Prozent.

Eine Besonderheit von «Peak» ist die Verbindung der Recyclinggarne mit der 37.5-Technologie. (Bilder: Mewa)

37.5-Technologie bei Berufstextilien Die 37.5-Technologie wird bei der Fertigung von Textilien, z. B. Produkten aus Fleece, Gewebe, Softshell oder anderen Materialien eingesetzt. Die Grundidee besteht darin, den Körper durch spezielle Laminate bzw. Schichtstoffe – die aktive Partikel enthalten und in jeglichen Stoffen eingebunden werden können – bei seiner Temperatur- und Feuchtigkeitsregulierung zu unterstützen. Die in die Fasern eingebetteten aktiven Partikel werden aus vulkanischem Sand und Aktivkohle aus Kokosnussschalen gewonnen und sorgen für eine schnellere Trocknung und eine effizientere Kühlung des Körpers.

Stoffe. Diese Trageeigenschaften bewahrt «Peak» auch nach vielen industriellen Waschgängen. «Peak» ist für Beschäftigte in Industrie und Handwerk konzipiert. Die ergonomische Arbeitskleidung passt sich flexibel jeder Figur an. Elastische Einsätze in Jacke und Hose sorgen für grösstmögliche Bewegungsfreiheit, abriebstabile Einsätze verstärken Knie-, Ellenbogen- und SchulterBereiche und vergrössern gleichzeitig die Strapazierfähigkeit der Kleidungsstücke.

Mark Weber, Mewa Produktentwicklung: «Um eine Berufskleidung nachhaltig nennen zu können, ist eine ressourcenschonende Herstellung und Pflege genauso relevant wie ihr Lebenszyklus. Das alles muss bei der Entwicklung von Kleidung bereits mitgedacht werden. Hightech-Fasern werden aufgrund ihres hohen Recy clingpotenzials bei Berufskleidung künftig eine grosse Rolle spielen.» Siehe dazu das folgende Interview. n

Kein Frieren, kein Schwitzen Eine Besonderheit von «Peak» ist die Verbindung der Recyclinggarne mit der sogenannten 37.5-Technologie. Sportinsidern ist dieses patentierte Gewebe bekannt: Seine hochfunktionellen Fasern enthalten Partikel aus Aktivkohle, die Feuchtigkeit und Wärme aufnehmen oder abgeben können. Bei körperlicher Anstrengung beschleunigen die Aktivpartikel das Verdunsten der Feuchtigkeit, die beim Schwitzen entsteht, und damit den Abtransport der Wärme. Ist dem Träger oder der Trägerin kalt, speichern die Aktivpartikel die vom Körper ausstrahlende Wärme. So behält die Hautoberfläche konstant eine Temperatur von etwa 37,5 °C. Das geschieht ohne den Einsatz zusätzlicher chemischer

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Circular Economy

Interview

Nachhaltige Arbeitskleidung ist stark nachgefragt Bei der Auswahl von Berufskleidung ist für Unternehmen und Betriebe zunehmend auch Nachhaltigkeit ein Kriterium. Entsprechend zertifizierte Textildienstleister bieten dafür einen umweltgerechten und ressourcenschonenden Mietservice für die Betriebsausstattung an. Noch einen Schritt weiter geht jetzt der Textildienstleister Mewa mit seiner ersten Kollektion aus Recyclingmaterial im Mietservice. Warum die Produktion nachhaltiger Arbeitskleidung ebenso notwendig wie herausfordernd ist, berichten Dascha Guttenberger, Leitung Einkauf, Trendscout Nicole Kiefer und Mark Weber, Leitung Produktentwicklung bei Mewa Textil-Service.

Was sind die wichtigsten Kriterien, um eine Arbeitskleidung «nachhaltig» nennen zu können? Nicole Kiefer: Nachhaltigkeit umfasst viel mehr als die Kleidung selbst und ihre Fertigung. Dazu gehören alle Prozesse rund um die Textilien wie Lieferketten, der CO²Fussabdruck oder Wasser- und Energieverbrauch bei den Vorprodukten. Insgesamt geht es darum, ob die Kleidung ressourcenschonend und unter fairen Arbeitsbedingungen hergestellt wurde und auch, wie lange sie getragen werden kann. Je länger die Lebenszyklen einer Kleidung oder je grösser die Möglichkeit ihrer Zweitoder Drittverwendung, umso nachhaltiger. Diese Langlebigkeit ist nur mit hochwertigen Materialien zu erreichen. Welche Lebenszeit kann von Berufskleidung erwartet werden? Mark Weber: Die Lebenszeit von Bekleidungsteilen hängt natürlich sehr davon ab, wie stark diese beansprucht werden. Eine Mewa Latzhose ist beispielsweise etwa drei Jahre im Einsatz, eine Bundjacke hält rund fünf Jahre. Das ist im Vergleich zu einem privat gekauften Kleidungsteil schon enorm viel. Mit unseren Kunden vereinbaren wir bei Vertragsabschluss, dass in definiertem Umfang Reparaturarbeiten vorgenommen werden. Das ist branchenbedingt unterschiedlich. Ausserdem werden bei unseren Kollektionen stark verschleissende Teile schon vorproduziert, um sie später austauschen zu können, und von ausgemusterten Kleidungsstücken werden noch funktionstüchtige Teile wiederverwertet. All das trägt auch zu einem nachhaltigen Konzept bei. 24

Nicole Kiefer: «Langlebigkeit ist nur mit hochwertigen Materialien zu erreichen.» (Bilder: Mewa)

Mark Weber: «Von ausgemusterten Kleidungs stücken werden noch funktionstüchtige Teile wiederverwertet.»

Worin bestehen die Herausforderungen bei der Produktion nachhaltiger Arbeitskleidung? Dascha Guttenberger: Die grosse He rausforderung im Textilservice ist die Qualität der Recyclingmaterialien. Dabei geht es zum einen um die Festigkeit, die wir im Berufsbekleidungsbereich dringend benötigen. Zum anderen ist für uns auch das Färbeverhalten relevant. Farbiges oder in irgendeiner Form verunreinigtes Plastik muss entfärbt und neu eingefärbt werden. Bei Modeartikeln besteht hinsichtlich des Farbtons eine grössere Toleranz, Arbeitskleidung im Corporate Design kann sich keine Farbschwankungen erlauben. In den vergangenen Jahren ist die Qualität des recycelten Polyesters jedoch deutlich besser geworden. Zugleich wurden Technologien weiterentwickelt und die Bereitschaft in den Recycling-Bereich zu investieren, hat allgemein zugenommen – auch in un-

serem Netzwerk. Dadurch hatten wir jetzt die Chance, mit «Peak» unsere erste nachhaltige Kollektion zu produzieren. Was zeichnet die erste nachhaltige Kollektion von Mewa aus? Mark Weber: «Peak» ist eine Berufskleidung mit herausragenden Funktionseigenschaften in der Optik eines modischen Outdoor-Outfits. Wir haben eine besonders ergonomische Passform durch die vielen elastischen Bereiche und einen besonderen Komfort durch ein Hybridsystem mit wärmenden, kühlenden und gepolsterten Zonen. Das alles wird zu rund 75 Prozent aus recycelten Materialien gefertigt. Die eingesetzten Polyestergewebe und -garne bis hin zu den Etiketten und Anfassbändern sind allesamt aus recycelten PET-Wasserflaschen hergestellt. Hinzu kommt umweltfreundliche Biobaumwolle. Eine besondere Herausforderung waren 12/2021

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Circular Economy

die elastischen Bereiche. Hierfür werden gestrickte Partien benötigt. Diese auf «recycelt» umzustellen, war völlig neu für uns. Es hat mehr als ein Jahr gedauert, bis wir damit produktionsfähig waren und soweit ich weiss, sind wir im Bereich Leasing derzeit die einzigen, die elastische Gestricke mit Recyclingfasern abdecken. Dass diese Kollektion nachhaltig ist und ausserdem den Wasch- und Trockenverfahren im Leasingprozess standhält, ist die eigentliche Besonderheit. Wie könnte sich Berufskleidung durch die Forderung nach mehr Nachhaltigkeit verändern? Nicole Kiefer: Eine Berufskleidung aus recyceltem Polyester und einer fair gehandelten Biobaumwolle ist mit dem heutigen Stand schon sehr nachhaltig. Allerdings haben wir hier schon jetzt Probleme mit der Verfügbarkeit. Aus meiner Sicht muss es daher das Ziel sein, einen geschlossenen Stoffkreislauf zu haben, der kaum

wieder umdenken, es einfacher machen und verstärkt Monomaterialien einsetzen.

Dascha Guttenberger: «Arbeitskleidung im Cor porate Design kann sich keine Farbschwankungen erlauben.»

Wie sieht es mit neuen Materialien bei der PSA (Persönliche Schutzausrüstung) aus? Dascha Guttenberger: Bei PSA ist es deutlich schwieriger, aktuell eingesetzte Faserrohstoffe und Materialien zu substituieren, da hier die Schutzfunktionen der Kleidung an erster Stelle stehen. Ganz besonders kritisch muss unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit der Trend zur Multinorm-PSA betrachtet werden. Denn: Je mehr Eigenschaften eine PSA erfüllt, desto schwieriger wird es, sie am «End of Life» einer Weiterverwertung zuzuführen.

noch externe Ressourcen benötigt. Diese Aufgabe haben wir zu lösen, denn nicht alle Fasern eignen sich für ein Recycling. Auch mehrlagige oder aufwändig gestaltete Kleidungsstücke sind da eine Herausforderung. Wir müssen also beim Design

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Circular Economy

Kohlenstoff aufsaugen, anstatt ausstossen

On kündigt CleanCloud an CleanCloud ist eine Nachhaltigkeitsinitiative der Lieferketten-Allianz mit LanzaTech, Borealis und On. Sie nutzt Kohlenstoffemissionen zur Herstellung von Schaumstoff für eine Laufschuhsohle.

Die Schweizer Sportmarke On kündigt eine Abkehr von erdölbasierten Ressourcen an, indem sie ein neues Schaummaterial namens CleanCloud entwickelt. CleanCloud wird aus Kohlenstoffemissionen als Rohstoff hergestellt. On ist das erste Unternehmen in der Schuhindustrie, das Kohlenstoffemissionen als primären Rohstoff für eine Laufschuhsohle erforscht, insbesondere für EVA-Schaum (Ethylen-Vinylacetat), der in Zukunft auch für andere Schuhteile und Produkte verwendet werden könnte. On ist davon überzeugt, dass Innovation den Schlüssel zur Senkung der Treibhausgasemissionen darstellt. CleanCloud ist das Ergebnis von vier Jahren engagierter Arbeit, die damit begann, die bestmöglichen Partner zu finden. Um die Herausforderungen zu meistern, die mit der Verbindung der innovativen Technologien im kommerziellen Massstab verbunden sind, wird ein kollaborativer Ansatz verfolgt. «Es ist eine Win-Win-Situation: Wir fangen Emissionen auf, bevor sie unsere Atmosphäre verschmutzen und wir entfernen uns gleichzeitig von fossilen Rohstoffen», erklärt Caspar Coppetti, Mitbegründer und

Der Weg von CO-Emissionen zu CleanCloud (Grafik: On)

Executive Co-Chairman von On. Clean Cloud ist das Ergebnis einer Partnerschaft mit einigen der innovativsten Unternehmen im Bereich Biochemie und Kunststoffinnovation, darunter LanzaTech und Borealis. LanzaTech nutzt eine Kombination aus Gentechnik, künstlicher Intelligenz und Innovationen im Bereich Maschinenbau und Chemietechnik, um Chemikalien in einem Verfahren herzustellen, das Kohlenstoff

aufsaugt, anstatt ihn auszustossen. «Wir zeigen der Welt, was möglich ist, wenn wir die Art und Weise, wie wir Kohlenstoff gewinnen, nutzen und entsorgen, neu überdenken», sagt Jennifer Holmgren, CEO von LanzaTech. «Wir sind überzeugt, dass – indem wir Emissionen in Produkte umwandeln – eines Tages alles in unserem täglichen Leben aus recyceltem Kohlenstoff bestehen wird.»

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Borealis ist ein führender Anbieter fortschrittlicher, kreislauforientierter und erneuerbarer Kunststofflösungen und massgeblich an der Herstellung von leistungsstarkem, leicht zu verarbeitendem EVASchaum für CleanCloud beteiligt. Diese Zusammenarbeit ermöglicht es Borealis, den Übergang von einer linearen zu einer zirkulären Lösung weiter voranzutreiben, indem in enger Zusammenarbeit mit der wachsenden und innovativen Marke On ein neuer Anwendungsbereich für Ethylen erschlossen wird. Die Kooperation steht in vollem Einklang mit dem EverMinds-Ziel. Lucrèce Foufopoulos, Borealis Executive Vice President Polyolefins, Innovation & Circular Economy Solutions betont: «Borealis ist begeistert, Teil der einzigartigen CleanCloud-Initiative zu sein. Gemeinsam mit unseren kreativen Partnern On und

Circular Economy

LanzaTech sind wir stolz darauf, die Kreislaufwirtschaft von Kohlenstoff mitzugestalten und Kunststoff von seiner Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu entkoppeln. Durch Innovation und Zusammen arbeit erfinden wir stets Neues, um unser Leben noch nachhaltiger zu machen.»

Und so funktioniert es Die Technologie von LanzaTech fängt Kohlenmonoxid aus Industrieabgasen wie Stahlwerken oder Emissionen aus Mülldeponien ab, bevor sie in die Atmosphäre gelangen. Speziell ausgewählte Bakterien fermentieren das kohlenstoffreiche Abgas in einem patentierten Prozess auf natürliche Weise zu flüssigem Ethanol. Dieser natürliche Gärungsprozess ähnelt dem der konventionellen Alkoholproduktion – etwa beim Bierbrauen. Das Ethanol wird dann

dehydriert, um Ethylen zu erzeugen, das dann von Borealis zu EVA (einem EthylenVinyl-Acetat-Copolymer) polymerisiert wird – jenem vielseitigen und leichten Material, mit dem On einen Hochleistungsschaumstoff für Schuhsohlen herstellt. Das übergeordnete Ziel ist es, alle Sohlen von On-Schuhen, die derzeit aus EVA bestehen, durch CleanCloud zu ersetzen. Dies umfasst das gesamte Cloud-Sortiment: die The Roger-Franchise-Kollektion und einen Teil des Active-Lifestyle-Sortiments.

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Leichtbau

Leicht, gross und belastbar

Massgeschneiderte Fahrräder Ein Team der Fachhochschule Südwestfalen arbeitet im Projekt Customized Production System an der Herstellung kundenindividueller Produkte in Leichtbauweise. Das Versuchsobjekt ist ein voll automatisiert gefertigtes Fahrrad. Denkbar sind aber auch Anwendungen wie beispielsweise Medizinprodukte.

Birgit Geile-Hänssel ¹ Gleich ob E-Bike oder Beinprothese: Die Produkte sollen in einer Kombination aus Umformtechnik und 3D-Druck hergestellt werden. Für das Demonstrationsobjekt Fahrrad bedeutet dies, der Rahmen wird aus gebogenen Rohren und bionisch optimierten, 3D-gedruckten Verbindungsknoten hergestellt. Und zwar gleichsam massgeschneidert, das heisst individuell auf Grösse und Gewicht des Fahrers oder der Fahrerin abgestimmt. «Die Produkte die wir herstellen wollen, sollen grundsätzlich leicht, gross und belastbar sein», erklärt Projektleiter Prof. Dr. Jörg Kolbe. «Deshalb haben wir uns für das Testobjekt Fahrrad entschieden.» Im Konstruktions- und Produktionsprozess wird jeder Fahrradrahmen zunächst als sogenannter digitaler Zwilling angelegt. Dies ermöglicht einen vollautomatisierten Produktionsprozess, in dem zunächst die Rahmenprofile geformt werden. «Im Fügeprozess klebt dann ein Roboter mit 3D-Druckkopf den Rahmen quasi wie mit einer Heissklebepistole zusammen», so Kolbe. Die Technik dazu ist komplex: Der Druckkopf muss sechsachsig geführt werden, um Kollisionen mit den Bauteilen zu vermeiden und die Druckschichten optiDipl.-Soz. Wiss. Birgit Geile-Hänssel, Hochschulkommunikation, Fachhochschule Südwestfalen

Fertigung eines kundenindividuellen Fahrrads in Leichtbauweise (Quelle: Prof. Dr. Jörg Kolbe)

mal an der Bauteilgeometrie auszurichten. Gegenüber anderen Produktionsmethoden bietet das neu zu entwickelnde Verfahren einige Vorteile. So könnten Fahrräder oder Prothesen aus Aluminiumprofilen und Kunststoff kostengünstiger gefertigt werden als aus Kohlefaser. Für Medizinprodukte ergäben sich sinnvolle Anwendungen in Entwicklungs- oder Schwellenländern. Im Vergleich zu vollständig aus Kunststoff gedruckten Bauteilen schneidet die Multimaterial-Struktur aus Kunststoff und Metall vor allem in puncto Fertigungszeit, Belastbarkeit und Recyclingfähigkeit besser ab. «Und das Tolle ist, dass wir vollständig auf Schweissen verzichten und so besser hochfeste Aluminiumprofile einsetzen können», erklärt Kolbe. Motiviert ist das Forschungsvorhaben durch den Trend zu höherer Individualität bei Consumer- und Medizinprodukten. «Was Sinn macht», meint Kolbe, «man

muss nicht mehr produzieren, als wirklich gebraucht wird.» Zwei Jahre läuft das vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft des Landes NRW geförderte Projekt. Im interdisziplinären Team arbeiten Umformtechniker Prof. Dr. Matthias Hermes, Leichtbauspezialist Prof. Dr. Jörg Kolbe und Automatisierungsexperte Prof. Dr. Gerrit Pohlmann zusammen. Ihr Ziel ist es, die Grundlagen für weitere Forschungen zu schaffen – und für eine vollkommen digitalisierte Lernfabrik, die am Standort Meschede der Fachhochschule Südwestfalen entstehen soll.

Kontakt Fachhochschule Südwestfalen D-59872 Meschede +49 291 9910-4138 www.fh-swf.de

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Werkstoffe

Erweitertes Leistungsspektrum von Kunststoffimplantaten

Osteokonduktives PEEK-Biomaterial Das Spezialchemieunternehmen Evonik und der Schweizer Kunststoffspezialist Samaplast verbinden ihre Expertise bei der Entwicklung eines osteokonduktiven PEEK-Biomaterials für den Spritzguss. Im Rahmen der Zusammenarbeit zeigen und dokumentieren beide Partner die Verarbeitungseigenschaften des Hochleistungskunststoffs Vestakeep Fusion anhand erster Prototypen von Wirbelsäulenimplantaten.

Bisher war es nahezu ausgeschlossen, Implantate aus Compound-Kunststoffen mit bioaktiven Additiven im Spritzguss zu fertigen. Üblicherweise bilden solche Compounds eine dünne Polymerschicht an der Oberfläche, die die funktionelle Wirkung und folglich das Einwachsen des Implantats verhindert. Mit Vestakeep Fusion bleiben die funktionalen BCP-Additive (biphasic calcium phosphate) auch bei spritzgegossenen Komponenten an der Oberfläche verfügbar – dank speziell konfigurierter Mikropartikel und deren homogener Verteilung. «Implantathersteller vermissten bis dato ein PEEK-Biomaterial, das sich mit Knochenzellen verbindet, um etwa die Heilung nach einer Wirbelsäulenoperation zu beschleunigen, und sich zudem vielseitig verarbeiten lässt», sagt Marc Knebel, Leiter des Marktsegments Medical Systems bei Evonik. «Wir schliessen diese Marktlücke mit Vestakeep Fusion und bieten gleich eine Alternative zu Titan-, Edelstahl- oder Kobalt-Chrom-Implantaten an.»

Osteokonduktives PEEKBiomaterial für Spritzguss Vestakeep Fusion wurde mit Bedacht auf die Verarbeitung in unterschiedlichen Fertigungstechnologien entwickelt. Es lässt sich fräsen, formpressen, extrudieren – und sogar spritzgiessen. Für letzteres optimierte Evonik das Compound in enger Zusammenarbeit mit der Samaplast AG. «Wir haben Vestakeep Fusion auf Spritzgussmaschinen im Reinraum getestet und dabei festgestellt, dass es sich sehr gut verarbeiten lässt», bestätigt SamaplastGeschäftsführer Stefan Okle. «Dank des hervorragenden Austauschs mit Evonik konnten wir innerhalb von zehn Tagen einen Prototyp herstellen.» Früher habe al12/2021

Cage-Prototypen aus dem Spritzgussverfahren demonstrieren die Designvielfalt bei Kunststoffimplantaten. (Bild: Evonik)

lein die Werkzeugentwicklung acht bis zehn Wochen beansprucht. Durch Rapid Prototyping lasse sich dieser Prozess erheblich verkürzen.

Cage-Prototyp demonstriert die Designvielfalt Die vielseitigen Designmöglichkeiten von Vestakeep Fusion demonstrieren Evonik und Samaplast an ersten Prototypen von Zwischenwirbelimplantaten, sogenannten Cages, die bei Bandscheibendegenerationen zur Versteifung der Wirbelsäule eingesetzt werden. «Wir haben einen Cage produziert, der alle Details wie Verzahnungen, Gewinde und Durchbrüche enthält, die für Wirbelsäulenimplantate von Belang sind», so Okle weiter. Dank der Designfreiheit beim Spritzgies sen von Vestakeep Fusion lassen sich spezifische Cage-Varianten herstellen – abgestimmt auf die anatomischen Gegebenheiten und unterschiedliche Operationstechniken wie PLIF, TLIF und ALIF. Die Cage-Modelle zeigen darüber hinaus die Gestaltungsvielfalt bei den Verzahnungen und bei den Hohlräumen für die Verknöcherung. Zudem erleichtert das Design die Instrumentenführung während der Operation und ermöglicht auch minimalinvasive, patientenschonende OP-Techniken.

Über 30 Prozent höhere Zell-Proliferation Mit Vestakeep Fusion führt Evonik eine neue Produktlinie der nächsten Generation von PEEK-basierten Implantatmaterialien ein. Dessen osteokonduktiven Eigenschaften wurden durch den Einsatz eines funktionellen Spezialadditivs – zweiphasigen Kalziumphosphats – erzeugt und sorgen für eine schnellere Anhaftung von Knochenzellen am eingesetzten Implantat. Auf diese Weise wird die grenzflächige Fusion, die sogenannte Osteointegration, zwischen dem Knochen und dem Implantat positiv beeinflusst. In-Vitro-Studien dokumentieren eine über 30 Prozent erhöhte Zellanhaftung und Zellproliferation. In präklinischen Tests ist bei der histologischen Untersuchung ein dichtes Netz neugebildeter Osteoblasten an der Grenzfläche zwischen Knochen und Implantat zu beobachten. Die Knochenhistomorphometrie zeigt eine etwa zweifach erhöhte Knochenanlagerung. Und Pull-out-Tests belegen eine mehr als zweifach erhöhte Implantatfixierung. Kontakt Samaplast AG CH-9430 St. Margrethen +41 71 747 27 27 www.samaplast.ch

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S w i ss P l a s t i c s C l u s t e r

Nouveau matériaux composites ou biosourcées, un enjeu de taille pour la filière

Revalorisation de composites 100% biosourcés Fabriquer des matériaux composites biosourcés et réussir leur recyclage pour des applications industrielles entrent pleinement dans les problématiques liées à l’économie circulaire. Ce travail de Bachelor, réalisé au sein de l’institut iRAP / HES-SO Fribourg et en partenariat avec les entreprises Bcomp Ltd. et Arkema, illustre la revalorisation concrète d’une matière composite 100 % biosourcée grâce à l’utilisation de procédés simples et maîtrisés Léonie Marchand, Benoît Grelier, Laure Dupuits ¹ Les matériaux composites à fibres continues sont principalement composés de matières synthétiques, polluantes et non recyclables. C‘est pourquoi ils représentent un enjeu pour allier propriétés mécaniques, respect de l’environnement et durabilité. Face à la croissance des produits biosourcés sur le marché, il est maintenant possible d’envisager la fabrication de pièces en matière composite dont les renforts ainsi que la matrice sont entièrement biosourcés et recyclables. Pour certains domaines comme l’éolien, ces solutions pallieraient les enjeux liés aux ressources et au recyclage. En effet, les pales d’éoliennes sont aujourd’hui construites à partir de fibres synthétiques et de résines thermodurcissables, et sont, le plus souvent, enfouies ou incinérées en fin de vie. Le travail s’inscrit donc dans la revalorisation de plaques composites biosourcées dont pourraient être composées des coques de pales éoliennes.

Recyclage d’un composite biosourcé Ce projet s’est appuyé sur les compétences et ressources en matière de thermocompression, d’injection plastique, de compoundage, d’observation et de caractérisation des matériaux, du laboratoire de structures légères et de l’institut de Recherche Appliquée en Plasturgie (iRAP), rattachés à la Haute Ecole d’Ingénierie et ¹ Léonie Marchand, Diplômée Génie Mécanique HEIA-FR 2021; Benoît Grelier et Laure Dupuits: Professeurs HES en plasturgie et structures légères

Fig. 1: Concassage de plaques comosites biosourcées (images: Institut iRAP)

d’Architecture de Fribourg (HEIA-FR). La sélection des matières biosourcées s’est portée sur des fibres de lin fournies par Bcomp et la résine thermoplastique Polyamide 11 Rilsan, issue d’huile de ricin, de chez Arkema. Le caractère thermoplastique permet à la résine d’être remise en forme après chauffage, ce qui permet sa réutilisation. À partir de ce choix, des plaques composites, présentant 64 % de fibres, ont été fabriquées par thermocompression à l’aide d’une presse chauffante. Ces plaques composites ont ensuite été concassées afin d’obtenir un broyat de matière biosourcée (Fig. 1).

Procédés de remise en forme

Pour remettre en forme le composite concassé, le procédé de fabrication visé est l’injection plastique. Pour ce faire, il est nécessaire de transformer cette matière en un granulé injectable à un taux de fibres homogène par ajout de Polyamide 11 Rilsan pur. Deux compoundages de la matière recyclée ont été réalisés à 20 % et 40 % de fibres recyclées (soit 33 % et 62 % de composite recyclé respectivement). Des éprouvettes de traction ont ensuite été injectées avec les deux lots de matière issus des compoundages. Le cycle d’injection de ces pièces a été paramétré de façon à définir les températures et les pressions optimales à la remise en forme

Des analyses de cette matière ont été réalisées et ont montré qu’il est possible de la remettre en forme à 210 °C maximum (température de dégradation des fibres de lin). La fusion du Polyamide 11 Rilsan se trouvant aux alentours de 190 °C, cela permet d’utiliser des procédés à basse température, ce qui demande donc peu d’énergie. Des analyses de viscosité (Melting Flow Index – MFI) ont aussi montré que le composite concassé est suffisamment fluide pour être injecté à un taux de fibres maximal d’environ 40 %.

Fig. 2: Résultats du module d’élasticité

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S w i ss P l a s t i c s C l u s t e r

Fig. 3: Production de pièce en composite biosourcé recyclé par injection avec surmoulage

Nouvelles matières, Nouvelles manières Le Cluster est fier de compter des initiatives couronnées de succès et d’amener ses membres à réfléchir, expérimenter et échanger sur leurs attentes, leurs stratégies et les possibilités offertes par le marché et la recherche pour répondre au défi de la durabilité. Tout au long de l’année 2021, le consortium du projet collaboratif KERA composé de 6 partenaires et porté dans le canton de Fribourg par sa Nouvelle Politique Régionale, a réalisé une étude de faisabilité quant à l’utilisation de kératine non valorisée provenant de plumes de poulet pour fabriquer des pièces moulées par injection. Le projet propose une alternative innovante aux plastiques à base de combustibles fossiles, à partir d’une bio-matière première produite localement, à faible valeur commerciale et nutritionnelle. Il aborde le problème du gaspillage d’une protéine, aux propriétés matérielles précieuses. Les résultats prometteurs seront sous peu rendu publics. Le projet collaboratif P3I en cours de montage propose aux partenaires industriels associés d’évaluer des solutions à long terme pour utiliser du papier au lieu de matières pétrosourcées, ces solutions devant répondre aux problématiques de recyclage ou compostage, tout en utilisant des méthodes et des équipements de traitement des matières synthétiques. Le projet sera présenté d’ici la fin 2021 au comité de financement des projets collaboratifs du canton de Fribourg. Le projet sera coordonné par le Prof. Daniel Schwendemann de l’IWK/OST en collaboration avec le Prof. Bruno Bürgisser de l’iRAP/ HES-SO Fribourg. Finalement, la plateforme de réseautage informelle Innovation@Petit-déjeuner a proposé le 4 novembre dernier un échange entre les membres et des industriels de renom comme Caran D’Ache et ADMO Plastique, tous deux également membres du Cluster, sur leurs essais des matières plus durables déjà commercialisées. Des difficultés sont rencontrées mais la volonté persiste à aller dans ce sens aussi bien du côté des donneurs d’ordres que des transformateurs. De nouvelles matières arrivent encore et si l’écosystème est pensé d’une façon durable, la solution fonctionne. C’est l’exemple de la matière Greenfib, testée par nos référents et dont le co-Directeur est venu présenter la philosophie. Force est de constater que le remplacement pur et simple d’une matière par une autre ne constitue pas la solution. La volonté, la conception et la vision d’une société plus durable et respectueuse sont les bases d’un projet réussi. Nul doute que Greenfib fera parler d’elle aussi en Suisse d’ici peu, vous avez déjà pu la découvrir lors de la Journée Technologique 2021. www.swissplastics-cluster.ch

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du composite recyclé et éviter sa dégradation lors des procédés. Une étude supplémentaire a été réalisée sur une possible 3ème vie du composite biosourcé. Les pièces injectées à 20 % de fibres ont donc été concassées et de nouveau injectées. Les pièces d’essais injectées ont permis de caractériser le composite recyclé après broyage, compoundage et injection. La densité, la rigidité, la résistance et l’allongement à la rupture ont été mesurés (Fig. 2).

Revalorisation du composite recyclé Les résultats mettent en évidence l’effet de rigidification du matériau grâce aux fibres de lin. En effet, même recyclées, les fibres de lin confèrent une rigidité supplémentaire au Polyamide 11. Il y a donc un intérêt à utiliser ce composite biosourcé et recyclé. Les essais permettent aussi d’envisager plusieurs cycles de vie de cette matière tout en maintenant des propriétés intéressantes. Ce projet a permis de considérer le recyclage et la revalorisation d’un composite 100 % biosourcé en vue d’applications industrielles pour des pièces d’assemblage ou de renfort dans une pale éolienne par exemple. Pour illustrer cela, deux séries d’objets porte-clés ont été injectées selon les paramètres optimisés et en y ajoutant également une opération de surmoulage (Fig. 3). Dans le contexte d’économie circulaire, l’industrie peut trouver, à travers ce projet, une solution de revalorisation de pièces composites biosourcées en fin de vie ou encore de recyclage des déchets de production.

Contacts Institut iRAP Prof. Benoît Grelier Haute école d’ingénierie et d’architecture HES-SO CH-1700 Fribourg Benoit.Grelier@hefr.ch www.heia-fr.ch n 31

Verband

PVCH-Verbandstag 2021

PVC und Kreislaufwirtschaft Am PVCH-Verbandstag, der bei der Herba-Plastic AG in Nunningen durchgeführt wurde, spielten Kunststofffenster und Salzsäure die inhaltlichen Hauptrollen.

Alexander Möhne ¹ Veka ist ein Pionier, wenn es um das Recyceln von Kunststofffenstern geht. Das gilt ganz besonders für Deutschland. Aber auch international ist das Unternehmen engagiert. In den Tochtergesellschaften, in Nachbarländern wie der Schweiz, aber auch in Verbänden und Nachhaltigkeitsinitiativen. Dabei geht das Unternehmen im Zusammenschluss mit der Branche neue Wege und setzt sich aktiv für die europäischen Nachhaltigkeitsinitiative VinylPlus ein. Veka gehörte 2018 zu den ersten Unternehmen, die das VinylPlus Produktlabel erhielten. Dieses weist unter anderem die nachhaltige Beschaffung des Profilmaterials, die energieoptimierte Herstellung und den hohen Anteil an recyceltem PVC in neu produzierten Profilen aus. Veka ist Treiber dieser branchenübergreifenden Initiative der europäischen PVC-Industrie und trägt aktiv dazu bei, die ehrgeizigen Ziele auf übergeordneter Ebene zu erreichen.

Recyceln im eigenen Haus Nachdem im Rahmen von VinylPlus mehrere selbstgesteckte Etappen beim Recy clingvolumen europaweit erfolgreich erreicht worden sind, sollen bis 2030 jährlich eine Million Tonnen PVC der Kreislaufwirtschaft zugeführt werden. Rund die Hälfte wird dabei von der Fensterbranche selbst übernommen. Dem Recycling ist dabei die Veka Umwelttechnik GmbH verpflichtet. Das Unternehmen setzte 1983die erste vollautomatische Recyclinganlage für alte Kunststofffenster und Produktionsrückläufe überhaupt ein und übernahm damit eine wichtige Pionierrolle. Bereits 1997 wurde ¹ Alexander Möhne, Veka Umwelttechnik, Hörselberg-Hainich (D)

Die Altfenster können ohne Vorverarbeitung dem Recycling zugeführt werden, so wie sie dem Baukörper entnommen wurden. (Bilder: Veka)

Veka als erster Fachbetrieb für die Entsorgung von Kunststofffenstern vom TÜV zertifiziert. Heute ist das Unternehmen als Recycling-Verbund auch in Frankreich und Grossbritannien vertreten. Vertriebsleiter Alexander Möhne hebt dabei die Qualität der aus Altmaterialien gewonnenen Granulate hervor: «In der Vergangenheit wurden recycelte Produkte oft als zweitbeste Lösung angesehen, aber mit unserer heutigen Recyclingtechnik sorgen wir dafür, dass recycelte Produkte qualitativ absolut gleichwertig sind.» So können bis zu 100 000 Tonnen Fenster, Türen und Rollläden vom Veka Recy cling-Verbund pro Jahr an drei Standorten verarbeitet werden. Dabei werden neben PVC auch Metalle, Dichtungen und Fremdstoffe wie Glas oder Schäume separiert.

late von Veka. Denn die Verwendung des hochwertigen recycelten Rohstoffs hilft

Fenster, Türen und Rollladenpanzer werden in den Schredder geladen.

Granulate für hochwertige PVC-Produkte Gleichzeitig setzen immer mehr Hersteller verschiedenster PVC-Produkte auf Granu-

Eisenhaltige Metalle werden magnetisch aussortiert.

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Verband

den Unternehmen, Umweltschutzauflagen (Green Procurement) zu erfüllen – ein nicht zuletzt auch imageträchtiges Thema, das für PVC-Verarbeiter darüber hinaus wirtschaftliche Vorteile bietet. Da die aufbereiteten Granulate mit Farbzusätzen individuell auf den einzelnen Kunden abgestimmt werden können, sind die Einsatzmöglichkeiten des umweltfreundlich gewonnenen Werkstoffs weit gestreut: Kunststoffprofile für Fenster und Türen, Bauprofile, Kabelkanäle, Wandpaneele – all das und noch viel mehr kann dank der zukunftsgerichteten Recyclingtechnologie der Veka Umwelttechnik wirtschaftlich und umweltschonend hergestellt werden. So vielgestaltig wie die PVC verarbeitenden Industriezweige, so vielfältig sind auch die Anwendungsgebiete für die Recyclinggranulate, denn sie stehen den hervorragenden Eigenschaften von neu produziertem PVC in nichts nach. Da bei der Herstellung der hochwertigen Granulate bis zu 90 % weniger CO² entsteht als bei einer Neuproduktion, wird durch den Einsatz der Granulate der sogenannte «Carbon Footprint» erheblich reduziert – ein grosses Plus für das Klima, die Umwelt und die Aussendarstellung eines jeden Betriebs.

Die Farbsortierung trennt das weisse und bunte Materialgemisch.

Das Ergebnis: 100 % sortenreines PVC.

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Die Veka Umwelttechnik schliesst den Wertstoffkreislauf des Kunststofffensters.

Hochwertige Regranulate mit Schweizer Ursprung Die Stadt Zürich hat einen Fensterrechner vorgestellt (KunststoffXtra 04/2021), der den ökologischen Nutzen der drei in der Schweiz gebräuchlichen Fenstermaterialien miteinander vergleicht. Die dabei untersuchten Konstruktionen aus Kunststoff, Holz und Holz-Metall erreichen vergleichbare Werte für ihre thermischen Eigenschaften. Die Standardkonstruktionen aus Kunststoff zeigen bereits bei diesem Kriterium leichte Vorteile für das Kunststofffenster, was sich bei der Bewertung der Umweltbelastung über eine Nutzungsdauer von 30 Jahren manifestiert. Darüber hinaus muss das Kunststofffenster nicht entsorgt werden (wie beispielsweise bei der thermischen Verwertung von Holzfenstern), sondern es kann dem werkstofflichen Recycling zugeführt werden, das heisst, aus alten Fenstern wird Rohstoff für neue Fenster. Der Schweizer Markt für Kunststofffenstermaterialien, die dem Recycling zugeführt werden können, wird auf mehrere 1000 t pro Jahr geschätzt. Das stellt ein beachtliches Volumen dar, für ein eigenes lokales

Recyclingwerk ist es jedoch zu wenig. Aus diesem Grund werden bereits seit vielen Jahren Reste aus der KunststofffensterProduktion in der Schweiz, aber zunehmend auch Fenster-Altmaterial, zur Verwertung in das Recyclingwerk der Veka Umwelttechnik in Deutschland gebracht, wo ihnen als Rohstoff für die KunststoffFensterproduktion neues Leben eingehaucht wird. Die Altfenster-Sammlung wird derzeit über sieben Partner in der Nord- und WestSchweiz organisiert. Regionale Containerdienste sollen den Partnern zuliefern, was einerseits zu höherer Effizienz durch Mengenbündelung führt und andererseits die Erfüllung von besonderen Kundenwünschen, wie zum Beispiel die Gestellung von speziellen Sammelbehältern, ermöglicht.

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Verband

VinylAcid: Versuche an der KVA Thun Vor einem Jahr hat das Umtec, Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik, hier über das geplante Innovationsprojekt VinylAcid berichtet, das in Zusammenarbeit mit Kunststoff.swiss und der KVA Thun durchgeführt und durch die BAFU Umwelttechnologieförderung gefördert wird. In der Zwischenzeit ist das Projekt fortgeschritten und die Ergebnisse der ersten Versuche an der KVA Thun liegen vor.

Andreas Gauer ¹ Zur Erinnerung: Heute werden in der Schweiz rund zwei Drittel der Flugaschen aus Kehrichtverwertungsanlagen (KVA) im FluWa-Verfahren (Flugaschenwäsche) «sauer gewaschen», um die darin enthaltenen Schwermetalle zu extrahieren und dann zu recylen. Die erforderliche Säure, hauptsächlich Salzsäure (HCl), wird durch die nasse Reinigung der Abgase von KVA erzeugt. Diese Rauchgase enthalten nämlich HCl-Gas, welches durch die Verbrennung von PVC-haltigen Abfällen entsteht. Ab 2026 müssen alle Schweizer KVA-Flugaschen sauer gewaschen werden. Allerdings reicht die in Schweizer KVA erzeugte Säure hierfür nicht aus, sodass diese in technischer Qualität zugekauft werden müsste. Im Projekt VinylAcid werden PVC-haltige Abfälle, die nicht stofflich verwertet werden können, gezielt in KVA mit nasser Rauchgasreinigung eingeschleust und dort zu HCl umgesetzt. Durch diese Erhöhung der produzierten Säuremenge wird erstens vermieden, dass Qualität zugekauft werden muss, um die Fluwa zu betreiben. Zweitens werden die z.T. im PVC enthaltenen Schwermetalle in der Flugasche der Kehrichtverwertungsanlage abgeschieden, hieraus mittels der Säure extrahiert, und dann ebenfalls rezykliert.

Versuche an der KVA Thun Nach coronabedingten Verzögerungen wurden im August 2021 die ersten Versuche an der KVA Thun durchgeführt. Durch Zumischung von Sortierresten aus der ¹ Andreas Gauer, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Umtec

Aufbereitung von Schweizer PVC-Abfällen wurde die im Abfall vorliegende PVC-Menge verdoppelt. Während den Versuchen wurden die Anlagenparameter genau überwacht sowie die Verbrennungsrückstände Schlacke, Flugasche und die produzierte Säure regelmässig beprobt und deren chemische Zusammensetzungen untersucht. Die Resultate dieser «heissen Phase» wurden mit Daten aus dem Normalbetrieb von März bis August 2021 verglichen.

Projektpartner UMTEC Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik der Ostschweizer Fachhochschule, OST KUNSTSTOFF.swiss, Dachverband der Schweizer Kunststoffindustrie AVAG KVA AG, Thun BAFU Umwelttechnologieförderung

Ergebnisse Wie zu erwarten, wurde die Säureproduktion um etwa 50 % gesteigert. In der Flug asche wurde eine Verdoppelung der wasserlöslichen Anteile von Kupfer und Blei festgestellt. Das zusätzliche Chlor im Abfall hat offenbar zur vermehrten Bildung von leicht flüchtigen Metallchlorid-Verbindungen geführt, wodurch Blei und Kupfer aus der Rostasche in die Flugasche transferiert wurden. Dieser Effekt ist durchaus erwünscht, denn aus dieser Flugasche werden ja anschliessend die wasserlöslichen Schwermetalle im Fluwa-Verfahren extrahiert und rezykliert. Die Dioxinwerte in der Flugasche nahmen zwar um rund 30 % zu, was aber bei den absolut sehr tiefen Dioxinwerten kein Problem darstellt. Falls gewünscht, können mit dem am Umtec entwickelten nasschemischen ExDiox-Verfahren die Dioxine wieder aus der Flugasche entfernt und durch Verbrennung zerstört werden.

Ausblick Das Konzept VinylAcid funktioniert. Zurzeit werden die erhobenen Daten detailliert ausgewertet und abgeklärt, ob weitere

Versuche erforderlich sind. Unklar ist noch, ob die erhöhten Chlorkonzentrationen zu beschleunigter Korrosion an der KVA führen. Dies wird bei der Revision der Anlage im Mai 2022 untersucht. Nach Rücksprache mit Experten und den Betreibern anderer Kehrichtverwertungsanlagen erwarten wir allerdings keine signifikant beschleunigte Korrosion. Der Projektabschluss ist gegen Ende 2022 geplant. Das Projekt wird in der Schweiz und auch in der EU mit Interesse verfolgt, denn das chemische Recycling von PVC ergänzt das bestehende stoffliche PVCRecycling perfekt.

Kontakt KUNSTSTOFF.swiss Verena Jucker Schachenallee 29C CH-5000 Aarau +41 62 834 00 64 v.jucker@kunststoff.swiss www.kunststoff.swiss

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KUNSTSTOFF XTRA

Messen

Swiss Plastics Expo 2022

Mehr Touchpoints mit potenziellen Kunden Was beschäftigt die Schweizer Kunststoffindustrie? An der Swiss Plastics Expo vom 15. bis 17. März 2022 werden die wichtigsten Fragen aufgegriffen – von der additiven Fertigung über die Industrie 4.0 bis zur Nachhaltigkeit. Die Messe bietet die Gelegenheit, das eigene Unternehmen zu einem aktuellen Thema zu positionieren und somit neue Kunden persönlich zu treffen.

Die Swiss Plastics Expo ist seit Jahren der vielgeschätzte Treffpunkt für alle, die mit Kunststoff arbeiten. Genau das soll die Fachmesse auch im kommenden Jahr wieder werden – neu aber im März anstatt im Januar. So findet die Swiss Plastics Expo in Luzern vom 15. bis 17. März 2022 statt, jeweils von 9.00 bis 17.00 Uhr. «Die relevanten Themen rund um Kunststoff entwickeln sich schnell. Deshalb wollen wir im nächsten Jahr bereits wieder eine Plattform für Wissensvermittlung und Netzwerk bieten», erklärt Sara Bussmann, Messeleiterin der Swiss Plastics Expo.

Die Swiss Plastics Expo erwartet die Besucher im neuen 2-Jahres-Turnus im März 2022 in Luzern. (Bild: Messe Luzern)

über die Swiss Plastics Expo sowie über Neuheiten und aktuelle Entwicklungen. Auch digital neue Für die Aussteller ist das eine einzigartige Kunden erreichen Gelegenheit, potenzielle Kunden bereits Ein Auftritt an der Swiss Plastics Expo geht vor der Messe auf sich aufmerksam zu weit über eine Standpräsenz hinaus. Be- machen und sich anschliessend an der reits vor der Messe präsentieren die Aus- Swiss Plastics Expo zum persönlichen Gesteller ihre Produkte und Lösungen online. spräch zu treffen. «Mit der Publikation von Die Messewebsite informiert ausführlich inspirierenden auf ana0_IR_Ins_1-3q_183x85_fbg_Rohstoffland.pdf 1 11.10.12 Lösungsbeispielen 11:06 logen und digitalen Kanälen können unsere Aussteller ihre Kompetenzen spannend Aussteller werden ohne Risiko verständlich 0_IR_Ins_1-3q_183x85_fbg_Rohstoffland.pdf 1 und 11.10.12 11:06 vermitteln», erklärt BussSollte entgegen allen Erwartungen die mann. Corona-Pandemie die Durchführung Mit dem Innovation Symposium profitieren der Swiss Plastics Expo verunmöglidie Aussteller von einer weiteren Bühne. chen, entstehen für die angemeldeten Hier können sie in Kurzpräsentationen ihre Aussteller keine Flächen- und StandProdukte und Lösungen gleich persönlich 0_IR_Ins_1-3q_183x85_fbg_Rohstoffland.pdf 1 11.10.12 11:06 kosten seitens der Messe Luzern. dem Publikum vorstellen. Diese PräsentaOnline-Anmeldung unter www.swisstionen werden gefilmt und nach der Mesplastics-expo.ch/aussteller se auf der Swiss Plastics Platform publiziert.

Ein Augenmerk auf Nachhaltigkeit und Kaffee Im Rahmen der Swiss Plastics Expo findet zum zweiten Mal Shift Switzerland statt. Die Plattform bringt Akteure der Schweizer Kreislaufwirtschaft zusammen und ist die innovative Veranstaltung für eine messbar nachhaltigere Schweiz, die Vorsprung im wachsenden Markt der Kreislaufwirtschaft schafft. Die Aussteller präsentieren hier ihre kreislauffähigen Produkte oder entsprechende Dienstleistungen. Auch das Thema Kaffee wird eine zentrale Rolle spielen. Doch davon mehr in der nächsten Ausgabe von KunststoffXtra. Kontakt Messe Luzern CH-6004 Luzern +41 41 318 37 00 www.swissplastics-expo.ch

Rohstoffland Schweiz InnoRecycling fördert Ressourcen

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

KUNSTSTOFF XTRA

News

SKZ wird bis 2025 klimaneutral Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg übernimmt mit der Einführung eines Klimamanagements beim Thema Klimaschutz ab sofort mehr Verantwortung. Das Ziel: Treib hausgase vermeiden, reduzieren und – wo nicht vermeidbar – kompensieren. Klimaneutralität auf Unternehmensebene umfasst sowohl

die eigenen standortbezogenen als auch die vor- und nachgelagerten Emissionen. Mit der Zielvorgabe der Klimaneutralität ist am SKZ eine zentrale, dafür zuständige Stabsstelle geschaffen worden. Am 1. Oktober 2021 wurde Julius Ort zum Klimamanager am SKZ in Würzburg berufen. In den vergangenen Jahren war

der studierte Maschinenbauer in der Forschungsgruppe für Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft am SKZ tätig. Hier baute er umfassende Expertise zum Thema CO²-Bilanzen auf Unternehmensebene auf. «Es ist für mich eine grosse Freude, dass wir diese Position aus den eigenen Reihen besetzen können. Dies verdeutlicht un-

sere langjährige und in der Industrie sehr gefragte Erfahrung auf dem Gebiet der Nachhaltigkeit. Ich persönlich stehe ohne Einschränkung hinter dem Bestreben, eine lebenswerte, nachhaltige (Um-)Welt für zukünftige Generationen mit dem eigenen Wirken zu sichern», sagt SKZ-Institutsleiter Prof. Dr.-Ing. Martin Bastian.

SKZ startet Projekt ADDfoam Das SKZ hat mit ADDfoam ein Forschungsvorhaben gestartet, das 3D-Druck und Thermoplast-Schaumsprit zgiessen (TSG) zusammenbringt. Der Einsatz additiv gefertigter Werkzeugeinsätze ermöglicht die Herstellung geschäumter und optisch hochwertiger Bauteile in hoher Stückzahl. Durch die Kombination werden auf kosteneffiziente Art und Weise die Nachteile der jeweiligen Technologien ausgeglichen. Die geringere Wärmeleitfähigkeit gedruckter Formeinsätze bedingt eine Verlängerung der Kühl- und somit Zykluszeit. Gleichzeitig reduziert die geringere Wärmeleitfähigkeit der

Gedruckte Werkzeugeinsätze können dem Thermoplast-Schaumspritzgiessen die entscheidende Wende bringen. (Foto: SKZ)

Werkzeugoberfläche ebenfalls in erheblichem Masse die Ausbildung von Schlieren, da die gasbeladene Schmelze an der Grenzfläche langsamer erstarrt. Die Einsparung der Nachdruck-

phase beim Schäumen, die geringere Schmelzetemperatur der gasbeladenen Schmelze und die verringerte Masse des Bauteils führen zu einer signifikanten Zykluszeitverkürzung.

Die niedrigeren Werkzeuginnendrücke beim TSG-Verfahren reduzieren die zyklische Belastung für additiv gefertigte Werkzeuge erheblich, wodurch die Formen beständiger sind und länger eingesetzt werden können. Das Projekt untersucht die Masshaltigkeit und Reproduzierbarkeit sowie die Oberflächenbeschaffenheit in Abhängigkeit von verschiedenen Fertigungsparametern sowohl für die Werkzeugeinsätze als auch für die spritzgegossenen Leichtbauteile. Interessierte Unternehmen sind eingeladen, im projektbegleitenden Ausschuss des Forschungsvorhabens kostenfrei mitzuwirken.

Primärkunststoffe einfach und sicher durch Rezyklate ersetzen Jährlich werden in Deutschland 6,15 Millionen Tonnen Kunststoffabfälle gesammelt, davon sind 5,2 Millionen Tonnen Post-Consumer-Abfälle. Die Einsatzquote von PCR an der gesamten Kunststoffproduktion in Deutschland beträgt bislang jedoch lediglich 5,6 Prozent. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen in der kunststoffverarbeiten36

den Branche sind sich als Anwender unsicher, welche Rezyklate sie überhaupt einsetzen können. Um die Sicherheit für Anwender zu erhöhen und den flächendeckenden Einsatz von Kunststoffrezyklaten zu fördern, startet die Plastship GmbH in Zusammenarbeit mit dem SKZ das Projekt SmaKuRez. Das Vorhaben hat das

Ziel, ein Produkt-Service-System zu entwickeln, das den gesamten Lebenszyklus von Kunststoffen berücksichtigt, die Anwendung von Kunststoffrezyklaten erheblich vereinfacht und anwendungsbezogene Rezyklat-Qualitäten bzw. Anwendungsklassen definiert. Im Ergebnis beinhaltet das Service-System SmaKuRez eine Datenbank, die es Kunst-

stoffverarbeitern ermöglicht, Primärkunststoffe durch Rezyklate zu ersetzen.

Kontakt FSKZ e. V. Frankfurter Strasse 15–17 D-97082 Würzburg +49 931 4104-503 m.ruff@skz.de, www.skz.de

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Lanxess-Geschäftsbereich HPM wird eigenständig Der Spezialchemie-Konzern Lanxess überführt seinen Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM) in eine eigenständige rechtliche Gesellschaftsstruktur. HPM ist einer der führenden Anbieter für HochleistungsKunststoffe, die vor allem in der Automobil- sowie der Elektro- und Elektronikindustrie zum Einsatz kommen. Speziell die Elektromobilität ist ein zukunftsträchtiges Anwendungsfeld für die Lanxess-Kunststoffe, die dort vor allem für Karosserien, Batteriegehäuse und

Dr. Hubert Fink, Vorstandsmitglied der Lanxess AG (Bild: Lanxess)

die Ladeinfrastruktur verwendet werden.

«Der weltweite Markt für neue Mobilitätsformen entwickelt sich sehr dynamisch und sortiert sich strategisch neu. Dabei entstehen auch viele innovative Konstellationen und Partnerschaften. Um die Wachstumschancen in diesem Markt bestmöglich nutzen und flexibel agieren zu können, geben wir dem Geschäftsbereich nun eine eigene rechtliche Struktur», sagt Hubert Fink, Vorstandsmitglied der Lanxess AG. Mit der Umsetzung beginnt der Konzern im ersten Halbjahr 2022. Zum Portfolio des Geschäfts-

bereichs HPM gehören die technischen Kunststoffe Polyamid und Polybutylenterephthalat sowie thermoplastische Faserverbundwerkstoffe. Ein besonderes Merkmal des Geschäftsbereichs ist die hohe Rückwärtsintegration seiner Produktionsprozesse. Für den Geschäftsbereich sind weltweit rund 1900 Mitarbeitende an 14 Standorten tätig. Der Umsatz liegt im niedrigen einstelligen Milliarden-EuroBereich. www.lanxess.com

APK treibt Expansion voran Die APK AG treibt ihre Expansionspläne voran: mehrere Werke für innovatives Recycling von Kunststoffen mit der APK Newcycling-Technologie werden in den kommenden Jahren gebaut. «Wir haben Gros ses vor und stellen uns personaltechnisch entsprechend auf», teilt Klaus Wohnig, Vorstandsvorsitzender der APK AG mit. Ab 1. Januar 2022 wird Susanne Küppers den Vorstand der APK AG als Chief Financial Officer ergänzen. Be-

Susanne Küppers (Bilder: APK)

Maik Pusch

reits im Oktober 2021 konnte die APK eine weitere zentrale

Stelle besetzen: Maik Pusch kam als neuer Direktor Corpo-

Wir machen mehr aus Kunststoff

Spritzguss Werkzeugbau Baugruppenmontage

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rate Development an Bord. «Mit diesen Schlüsselpositionen in guten Händen ist unser Team fit für alle künftigen Herausforderungen wie den Bau neuer Newcycling-Werke oder den Börsengang.» Küppers ist aktuell CFO der Wasco Gruppe für das Nord Stream 2 Projekt. Pusch bringt mehrjährige Erfahrung als Führungspersönlichkeit und Unternehmensentwickler in der chemischen Industrie mit an Bord. www.apk-ag.de

Martignoni AG Dorfmattweg 5 Postfach 1204 CH-3110 Münsingen Schweiz Fon +41 (0)31 724 10 10 Fax +41 (0)31 724 10 19 www.martignoni.ch info@martignoni.ch

KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Versorgungssicherheit trotz Krise

Biesterfeld freut sich über zusätzliche ABS-Kapazitäten

Bei Meusburger können Platten direkt ab Lager versendet werden. (Bild: Meusburger)

Die Industrie ist weiterhin mit erheblichen Lieferengpässen entlang der gesamten Wertschöpfungskette konfrontiert. Als Konsequenz steigen die Preise sowohl für Rohstoffe als auch für Handelswaren immer weiter an, begleitet von massiven Energie-, Fracht- und Transportkostenerhöhungen. Dies sorgt bei vielen Unternehmen für Unsicherheit. «Der anfängliche Optimismus aufgrund der guten Auftragslage vieler Firmen wird durch die Beschaffungskrise stark beeinträchtigt. Die aktuellen Lieferschwierigkeiten bremsen das wirtschaftliche Wachstum deutlich aus», erklärt Guntram Meusburger, Geschäftsführer von Meusburger. Beim Normalienhersteller aus Wolfurt werden 100 % der Platten eigengefertigt und

Normplatten können direkt ab Lager versendet werden, was den Kunden entscheidende Vorteile bietet. Guntram Meusburger betont: «Wir haben weltweit das grösste zentrale Normalienlager und bieten damit auch in herausfordernden Zeiten eine hohe Versorgungssicherheit. Unsere Kunden profitieren von einem erstklassigen Bestell- und Lieferservice und verlieren keine Zeit bei ihren Projekten. Um diesen Service weiterhin zu gewährleisten, müssen auch wir die erhöhten Kosten in Kauf nehmen.» Somit kann Meusburger seine Liefer ver fügbarkeit durchgehend aufrechterhalten. Der Anspruch ist, dass das auch so bleibt und die Lager weiter gefüllt werden können. www.meusburger.com

Produktionswerk von Chimei in Zhangzhou, VR China (Bild: Chimei)

Der internationale Distributeur für Kunststoffe und Additive Biesterfeld Plastic rechnet damit, die gestiegene Nachfrage nach ABS in Zukunft noch besser bedienen zu können. Grund hierfür ist die Inbetriebnahme einer neuen Produktionsstätte des langjährigen Partners für Copolymere Chimei. Der Kunststoffproduzent mit Sitz in Taiwan nahm kürzlich offiziell seine neue in Zhang zhou gelegene ABS-Anlage in Betrieb. Die Kapazität des Werks beträgt zunächst 450 000 Tonnen jährlich und soll stufenweise auf bis zu 600 000 Tonnen jährlich angehoben werden. Die jährliche ABS-Produktionskapazität von

Chimei erhöht sich damit auf insgesamt 2,6 Millionen Tonnen. «Für uns als langjährigen Distributionspartner von Chimei sind das grossartige Neuigkeiten», sagt Wilhelm Postel, Business Manager Advanced Polymers. «Das neue Werk wird hauptsächlich die südchinesische Region und den Markt auf dem chinesischen Festland beliefern. Die zusätzliche Produktionsanlage wird sich jedoch auch positiv auf den europäischen Markt auswirken, da weitere Kapazitäten im Stammwerk im Süden Taiwans für den Export nach Europa, Nordafrika und Lateinamerika freigesetzt werden.» www.biesterfeld.com

Weltmarkt für technische Kunststoffe Der jüngste Report von Ceresana nimmt den Weltmarkt für technische Kunststoffe unter die Lupe. Die beiden wichtigsten Absatzmärkte sind aktuell die Elektro- und Elektronikindustrie sowie Konsumprodukte. Die Marktforscher von Ceresana prognostizieren jedoch, dass das drittgrösste Einsatzgebiet in den nächsten Jahren die höchsten Zuwächse 38

erreichen wird: die Fahrzeugindustrie. Dagegen wird sich die Anwendung in der Bauindus trie etwas schwächer entwickeln, mit Wachstumsraten von voraussichtlich 2,2 % pro Jahr. Dabei gibt es grosse Unterschiede bei den verschiedenen Typen der technischen Kunststoffe. Die aktuelle Studie bietet Verbrauchs-, Umsatz-, Produktions- und Handelszahlen

zum gesamten Markt, aber auch jeweils die Nachfrage für die verschiedenen KunststoffTypen und deren Anwendungen. Die meistverkaufte Sorte der so genannten «engineering plastics» ist derzeit AcrylnitrilButadien-Styrol: Auf ABS entfallen rund 41 % der weltweiten Nachfrage. ABS wird vor allem im Automobil-Bereich verwendet, für Elektrik und

Elektronik, in geringeren Mengen auch in der Bauindustrie und im Bereich Haushalts- und Konsumgüter. Typische Produkte aus ABS sind Türverkleidungen für Autos, Gehäuse von Elektrogeräten, Folien, Rohre und Abdeckungen, aber auch Duschköpfe sowie zahlreiche Spielzeuge, Sport- und Freizeitprodukte. www.ceresana.com 12/2021

KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Arburg bündelt AM-Aktivitäten Die Arburg GmbH + Co KG hat eine neue Tochtergesellschaft gegründet: die ARBURGadditive GmbH + Co KG, die ihren Sitz ebenfalls in Lossburg hat. Unter deren Dach werden alle Aktivitäten der additiven Fertigung gebündelt. Geschäftsführer ist Dr. Victor Roman, der zum 1. Dezember 2021 ins Unternehmen eingetreten ist. Die Gründung der neuen Gesellschaft unterstreicht deutlich die grosse Bedeutung und das zukünftige Potenzial, das Arburg in der additiven Fertigung als wichtiges und ergänzendes Fertigungsverfahren in der Kunststoffverarbeitung sieht. Nach der Erfindung und Markteinführung des freeformers und dem Kauf von innovatiQ (vormals German RepRap) war nun die Bündelung aller Aktivitäten unter einem Dach der nächste konsequente Schritt, um dieses Geschäftsfeld zu stärken und erfolgreich in die Zukunft zu führen.

Experte an der Spitze Mit Dr. Victor Roman übernimmt ein ausgewiesener Branchen-Experte die Geschäftsführung der ArburgAdditive GmbH + Co KG. Der 52-Jährige hat Maschinenbau und Physik studiert und war danach über zwei Jahrzehnte in einer internationalen Technologie-Unternehmensgruppe tätig. Dadurch verfügt er über umfangreiche Erfahrungen in den Bereichen Entwicklung, Vertrieb und additive Fertigung.

Umstrukturierung ab dem nächsten Jahr Im Laufe des Jahres 2022 wird der komplette Bereich Arburg Kunststoff-Freiformen in die neue Gesellschaft wechseln. Dieser umfasst mittlerweile rund 40 Mitarbeitende aus Vertrieb, Entwicklung, Anwen21/2021

Dr. Victor Roman, Geschäftsführer der ArburgAdditive GmbH + Co. KG (Bild: Arburg)

dungstechnik und Montage. Die innovatiQ GmbH + Co KG, die derzeit rund 25 Mitarbeitende beschäftigt, bleibt ein selbstständiges Unternehmen mit Sitz in Feldkirchen bei München, wird jedoch an die ArburgAdditive GmbH + Co KG angegliedert. innovatiQ Geschäftsführer Florian Bautz wird künftig an Dr. Victor Roman berichten.

Umfangreiches Produktportfolio Zum Produktportfolio der ArburgAdditive gehören der Freeformer und die 3D-Systeme von innovatiQ. Das Arburg Kunststoff-Freiformen (AKF) mit dem Freeformer ist als offenes System konzipiert. Demzufolge lässt sich der Herstellprozess der Bauteile individuell einstellen, verarbeitet werden qualifizierte Standardgranulate, wie sie beim Spritzgiessen eingesetzt werden. Die 3D-Drucksysteme von innovatiQ arbeiten auf Basis der FFF-Technologie (Fused Filament Fabrication). Hinzu kommt das LiQ 320-Drucksystem, das Flüssigsilikon (LSR) im LAM-Verfahren (Liquid Additive Manufacturing) verarbeitet. Die unterschiedlichen Maschinen ergänzen sich perfekt und decken so ein sehr breites Spektrum an additiven Anwendungen ab.

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Wirtschaftlich attraktiv

Neue SUCCESS-Roboterbaureihe mit 5-Servoachsen

Sepro hat die Success Linie komplett überarbeitet und mit einer neuen Baureihe bestehend aus 5-Servoachsen ergänzt. Success-Roboter sind DIE flexibelste und wirtschaftlichste Lösung für Spritzgiesser. 6 Modelle sind für Spritzgussmaschinen von 30 bis 900 Tonnen lieferbar.

Experience Full Control www.sepro-group.com/de . Tel: +41 79 243 80 81 seproswitzerland@sepro-group.com

www.arburg.com 39

KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Thomas Herrmann ist Unternehmer des Jahres Ein Titel mit Strahlkraft: Die Prüfungs- und Beratungsgesellschaft Ernst & Young (EY) verlieh Thomas Herrmann, Vorsitzender der Geschäftsführung Herrmann Ultraschall GmbH & Co. KG, den Preis als Entrepreneur Of The Year 2021. Mit dem Award in der Kategorie «Innovation» würdigt die Jury seine Gestaltungskraft und sein Engagement als Unternehmer. Überzeugen konnte Herrmann Ultraschall die Jury mit einem ausgeprägten Pioniergeist, der immer wieder innovative Quantensprünge im Ultraschallschweissen hervorgebracht hat. Zusätzlich habe Thomas Herrmann mit einer strategischen Ausrichtung auf

Thomas Herrmann (Mitte) präsentiert seine Auszeichnung als Entrepreneur Of The Year. Mit dabei (v. l.): Manfred Wittenstein (Vorsitzender der Jury), Natalie Mekelburger (Coroplast Fritz Müller GmbH), Judith Rakers (Moderatorin) und Wolfgang Glauner (EY). (Bild: Matthias Rüby)

Internationalisierung und moderne Personalentwicklung dem Unternehmen den entscheidenden Schub gegeben. Vor allem das Leitmotiv von

Herrmann Ultraschall, bonding – more than materials, sei hervorzuheben. Dabei ginge es nicht nur um das Verbinden von Materialien, sondern auch

um starke Verbindungen zwischen Menschen, heisst es in der Laudatio von Jury-Mitglied Natalie Mekelburger (Coroplast Fritz Müller GmbH & Co. KG), die den Preis am 4. November in Berlin überreichte. Insgesamt erreichten 36 Unternehmer in diesem Jahr das Finale. Eine unabhängige Expertenjury wählte daraus die Preisträger der Kategorien «Familienunternehmen», «Innovation», «Nachhaltigkeit» sowie «junge Unternehmen». Zu den Beurteilungskriterien gehörten die Nachhaltigkeit des Geschäftsmodells, Innovation, Transformation, Mitarbeiterführung und gesellschaftliche Verantwortung. www.herrmannultraschall.com

Norm zur Klassifizierung von Kunststoffrezyklaten steht Die neue DIN SPEC 91446, die durch Initiierung von Cirplus mit dem Kunststoff-Institut und weiteren Partnern erstellt wurde, ist nun veröffentlicht und setzt künftig einen einheitlichen Standard für die Klassifizierung von Kunststoffrezyklaten. Auf Grundlage der

verfügbaren Datentiefe (Datenqualitätslevel – DQL) und entsprechender Kennzeichnung wird der Einsatz und Einkauf von Rezyklaten wesentlich vereinfacht, und dadurch der Einsatz für hochwertige Anwendungen sicherer. Des Weiteren werden die Vorgehensweise

für die Definition von Rezyklatgehalten sowie die Spezifikation von Inputströmen aus dem Abfall vorgeschlagen. Die DIN SPEC 91446 enthält dafür Vorlagen für Datenblätter und Logos. Das Kunststoff-Institut bietet kostenfreie Hilfestellung zur Interpretation der SPEC

und für alle zur Erlangung der entsprechenden DQL-Level erforderlichen Prüfungen über sein nach ISO 17025 akkreditiertes Labor an. Das Institut überprüft zudem die geforderten Angaben und stellt auch das Zertifikat aus. www.kunststoff-institut.de

Einfluss nehmen oder beeinflusst werden? Unternehmen können durch aktive Beteiligung an der Normung technische Regeln nach eigenen Interessen beeinflussen. Mehr als 700 Unternehmen und Institutionen nutzen bereits die Vorteile einer Mitgliedschaft bei der SNV. Soll auch Ihr Unternehmen die zukünftigen technischen Rahmenbedingungen in Ihrer Branche aktiv mitgestalten? Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV) Sulzerallee 70, Postfach CH-8404 Winterthur/ Switzerland www.snv.ch

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12/2021

KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Polymer-Gruppe schafft Platz für Biokunststoffe Ende Oktober 2021 erwarb die Polymer-Gruppe ein Grundstück von 17,5 Hektar in IdarOberstein. Anlass für den Erwerb sind die im Aufbau befindlichen Aktivitäten der Polymer-Gruppe auf dem Gebiet der Biokunststoffe. Dafür benötigt die familiengeführte Unternehmensgruppe Erweiterungsmöglichkeiten, die am Stammsitz im 20 km entfernten Bad Sobernheim nicht zur Verfügung stehen. Bei den Biokunststoffen handelt es sich um PLA-Copolymere, ein auf Basis nachwachsender Rohstoffe gefertigtes Material, das biologisch abbaubar ist. Haupteinsatzgebiete sind wei-

Die Polymer-Gruppe in Bad Sobernheim legt mit dem Grundstückkauf in Idar-Oberstein die Basis für den Auf- und Ausbau der Sparte Biokunststoffe. (Bild: Polymer-Gruppe)

che Verpackungsfolien, Anwendungen im Automobilbau, der Bauindustrie und im 3DDruck. Langfristig sollen 30 bis

50 Millionen Euro in den neuen Standort investiert, eine Produktionskapazität von 100 000 Tonnen und circa 300 Arbeits-

plätze geschaffen werden Der Aufbau der ersten Produktionsstätte wird voraussichtlich 2024/2025 beginnen. Die Polymer-Gruppe mit Sitz in Bad Sobernheim entstand aus der 1973 gegründeten Polymer-Chemie GmbH, einem konzernunabhängigen Familienunternehmen, das Kunststoffe compoundiert, veredelt und modifiziert. Heute umfasst die Polymer-Gruppe sechs Compoundierunternehmen – Polymer-Chemie, Polymer-Chemie Rus, Sun Alloys Europe, TechnoCompound, PolyMIM und SoBiCo – und beschäftigt über 550 Mitarbeiter. www.polymer-gruppe.de

BASF macht Tempo

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Einheit «Net Zero Accelerator» wird Dr. Lars Kissau (48) als President führen und direkt an den Vorstandsvorsitzenden berichten. Unter der Leitung von Kissau werden in Zukunft bereits laufende und neue Projekte zur Erreichung der CO2-Reduktionsziele auf Unternehmensebene weltweit auf den Weg gebracht und vorangetrieben. Zu den laufenden unternehmensübergreifenden Projekten, die von der neuen Einheit gesteuert werden, zählen beispielsweise die Aktivitäten der BASF auf dem Gebiet der Kreislaufwirtschaft wie ChemCycling oder der CO2freien Technologien wie die Methanpyrolyse. Die neue Projektorganisation mit Sitz in Ludwigshafen startet am 1. Januar 2022 mit zunächst rund 80 Mitarbeitenden.

Mit einer neuen Projektorganisation bündelt und beschleunigt BASF die umfangreichen unternehmensübergreifenden Aktivitäten, um ihre CO2-Emissionen bis zum Jahr 2030 um 25 Prozent gegenüber 2018 zu senken und bis 2050 klimaneutral zu werden. Der Schwerpunkt der Einheit mit dem Namen «Net Zero Accelerator» liegt auf der Umsetzung und Beschleunigung von Projekten zu CO2-armen Produktionstechnologien, Kreislaufwirtschaft und erneuerbaren Energien. «Mit der Projektorganisation machen wir weiter Tempo und schaffen BASF-intern schlagkräftigere Strukturen zur Erreichung unserer anspruchsvollen Ziele», sagt BASF-Vorstandsvorsitzender Dr. Martin Brudermüller. «Dieser weitere Schritt zeigt die Entschlossenheit, mit der wir unsere Transformation zu einem klimaneutralen Unternehmen voranbringen.» Die

IS O 90 01

www.basf.com 41

KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

1zu1 regelt Nachfolge durch Verkauf Die schwedische PrototalGruppe übernimmt das HighTech-Unternehmen 1zu1 in Dornbirn. Prototal wird 1zu1 eigenständig weiterführen und laufend erweitern. «Für das Unternehmen und unsere Mitarbeiter ist das eine Riesenchance, für uns eine perfekte Nachfolgeregelung», betonen die beiden Inhaber und Geschäftsführer Wolfgang Humml und Hannes Hämmerle. Sie bleiben bis zu ihrem Ruhestand Geschäftsführer. Vor 25 Jahren hatten Humml und Hämmerle ihr gemeinsames Unternehmen in einem Rohbau gegründet. Inzwischen zählt 1zu1 in Dornbirn rund 160 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Das Unternehmen gehört zu den führenden Anbietern von 3D-Druck, Rapid Tooling und Additive Manufacturing mit Kunststoffen im deutschsprachigen Raum. Prototal Industries ist der

1zu1 wechselt Eigentümer (v.l.): Jan Löfving, Wolfgang Humml und Hannes Hämmerle, Ronnie Petersson (Director Sales & Marketing Prototal). (Bild: Udo Mittelberger/1zu1)

grösste Anbieter von 3D-Druck, Vakuumguss, Aluminiumwerkzeugen und Spritzguss in Nordeuropa und damit in denselben Bereichen tätig wie 1zu1. Zur Gruppe gehören acht Unternehmen in Schweden, Nor-

Boy-Maschinen für das SKZ Die Dr. Boy GmbH & Co. KG hat dem Kunststoff-Zentrum SKZ für seine Standorte in Horb (Baden-Württemberg) und Peine (Niedersachsen) zwei neue Spritzgiessautomaten zur Verfügung gestellt. Die Leihgaben sollen auch dazu beitragen, Fachkräfte in den Regionen zu sichern. «Mit diesen Leihgeräten werden wir an unseren Standorten auch zukünftig anschauliche und praxisnahe Spritzgiessvorführungen im Rahmen unserer Kurse durchführen können», so SKZGeschäftsführer Dr. Thomas Hochrein. Der SKZ-Standort in Horb verfügt ab sofort leihweise über einen Spritzgiessauto42

maten Boy 60 E mit einer Schliesskraft von 600 kN. Der Standort in Peine erhielt leihweise einen Spritzgiessautomaten Boy 25 E, mit dem auch Duroplaste verarbeitet werden können. Annette von Hörsten, Standortleiterin in Peine, erklärt: «Mit der neuen Maschine können wir nun den Weiterbildungsbedarf in der Region mit qualitativ hochwertigen Schulungen für Fachkräfte abdecken. Wir werden die Maschine auch für das gerade eröffnete SKZ-Lab Peine einsetzen. Davon profitieren Schüler/-innen im Alter von 15 bis 16 Jahren. www.skz.de

wegen, England, Dänemark und Italien mit insgesamt rund 200 Mitarbeitenden. Sie zählen, ähnlich wie 1zu1, in ihren Märkten jeweils zu den Technologieführern. Haupteigentümer ist die Investmentgesell-

schaft Nalka AB, hinter der die Finanzkraft von Ikea steht. «Unsere Vision ist es, in Europa Marktführer bei Additive Manufacturing mit Kunststoffen für die Serienproduktion zu werden», schildert Jan Löfving, CEO von Prototal Industries. «1zu1 ist eine perfekte Ergänzung für uns. Damit kommen wir diesem Ziel einen grossen Schritt näher.» Hämmerle sieht in der Übernahme «eine perfekte Nachfolgelösung. Sie sichert das Unternehmen langfristig und eröffnet grosse, neue Chancen». Er wird in einigen Wochen 57 Jahre alt, Geschäftspartner Wolfgang Humml wird 60. Hummls Sohn Christian, der in leitender Position im Unternehmen arbeitet, unterstützt die Lösung.

www.1zu1prototypen.com

Anwendungstechnikum erweitert Teknor Apex hat sein Anwendungstechnikum in Rothenburg ob der Tauber um eine neue Co-Extrusionslinie von Arvitec erweitert, die die technischen Möglichkeiten des europäischen Kompetenzzentrums für Kunststoffforschung und Materialentwicklung vergrössert. «Die dem aktuellen Stand der Technik entsprechende Extrusionsanlage ist eine weitere Ergänzung unserer technischen Möglichkeiten in Europa und wird uns bei fortschrittlichen Anwendungsentwicklungsprojekten, der Qualitätskontrolle und der Prozessoptimierung voranbringen. Wir freuen uns, für Co-Extrusionsanwendun-

gen Versuche im Labormassstab anbieten zu können. Solche Tests sind für die erfolgreiche Produktentwicklung unserer Kunden von entscheidender Bedeutung, da sie dadurch die Gelegenheit erhalten, die Rahmenbedingungen zu optimieren, bevor die Fertigung in vollem Umfang anfährt», so Gert Joly, Direktor Technologie Europa. Die technisch anspruchsvolle Anlage wurde spezifisch für Teknor Apex konstruiert. Es wurden bereits mehrere TPS/TPV/PPMaterialkombinationen mit unterschiedlichen Profilgeometrien erfolgreich extrudiert. www.teknorapex.com 12/2021

KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Arbeitsunterlagen für das Konstruieren mit Kunststoffen Meyer, B.-R.: Entwicklung und Konstruktion von Kunststoffteilen. Anwendungsorientierte Arbeitsunterlagen. Carl Hanser Verlag München, 2021. ISBN Print: 978-3-446-46292-2; EBook: 978-3-446-46841-2.

Diese Neuerscheinung lässt aufgrund ihres Titels eher eine Gesamtdarstellung des gewichtigen Themas erwarten als eine Zusammenstellung von Studien- und Arbeitsblättern zu ausgewählten Teilthemen. Diese waren vom Autor, geprägt von der Dresdener Schule des späten 20. Jahrhunderts, für Ausund Weiterbildungszwecke erstellt worden. Auswahl und Gewichtung der Teilthemen folgen leider nur bedingt einem Gesamtkonzept. Ausführlich behandelt werden z. B. die Struktur der Polymere, die systematische Kunststoffauswahl, die Bestimmung der Zykluszeit für das Thermoplastspritzgiessen

und der Stabilitätsnachweis, während etwa der Festigkeitsnachweis oder der Umgang mit mehrachsigen Spannungszuständen knapp bzw. gar nicht angesprochen werden. Schade auch, dass der Autor bewusst auf die konsequente Angabe der Quellen verzichtet. Dennoch enthält dieses Werk mancherlei Nützliches, das es aber zu entdecken gilt. Prof. Johannes Kunz www.hanser.de

Herbert Günther feiert seinen 80. Geburtstag Mut, Fleiss und Innovationsgeist, das sind die Grundpfeiler, auf denen das Lebenswerk von Herbert Günther aufbaut. Der Unternehmensgründer von Günther Heisskanaltechnik beging mit einem grossen Empfang am 1. November 2021 seinen 80. Geburtstag. Was als kleiner Betrieb mit zwei Mitarbeitern in einer Scheune begann, wuchs von Jahr zu Jahr. «Ich wollte meine eigenen Ideen verwirklichen. Ich wollte mit Menschen zusammenarbeiten, die Lust hatten, etwas zu bewegen», erinnert sich der Jubilar an die Beweggründe für die Firmengründung. Angefangen hat alles mit der Entwicklung einer Heisskanaldüse im 5-Volt-Segment. Heute beschäftigt Günther Heisskanaltechnik am Standort in Frankenberg über 230 Mitarbeiter und zählt zu den technologieführenden Unternehmen der kunststoffverarbeitenden Industrie.

Der wichtigste Meilenstein in der jüngeren Vergangenheit war die Idee zur BlueFlow Düse. Herbert Günther und sein Team um Siegrid Sommer haben sich auch nicht durch die zehn Jahre Entwicklungszeit entmutigen lassen und an dieser Idee festgehalten. Mit Erfolg: Im Jahr 2010 wurde diese revolutionäre Düsentechnologie auf der K der Öffentlichkeit vorgestellt. Heute kommt die Heizungstechnologie BlueFlow in mehr als 40 Prozent der Heisskanaldüsen zum Einsatz. «Wer langfristig am Markt bestehen will, muss immer einen Schritt voraus sein. Kontinuierliche Innovation ist der Schlüssel zum Erfolg», weiss der Jubilar. «Dabei bedeutet Innovation nicht, Trends zu nutzen, sondern Trends aktiv zu gestalten.» Ein Credo, das auch die heutigen Mitarbeiter von Günther Heisskanaltechnik antreibt. www.guenther-heisskanal.de

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21/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

Filamente für die additive Fertigung Die RadiciGroup hat mit Radilon Adline eine neue Familie von Filamenten für den 3DDruck entwickelt, die auf den Polyamidspezialitäten der Marke Radilon basiert. Die Produkte eignen sich nicht nur für das Prototyping, sondern auch für die Produktion von Funktionsbauteilen. Sie wurden zudem mit verschiedenen auf dem Markt befindlichen 3D-Drucksystemen getestet, um eine reibungslose Verarbeitung zu ermöglichen. Dazu Chiara Devasini, Marke-

ting & Development Project Leader bei RadiciGroup High Performance Polymers: «Die additive Fertigung stellt uns vor besondere technische Herausforderungen, die mit teilkristallinen Polymeren nicht so einfach zu erfüllen sind. Daher haben wir zunächst damit begonnen, die Polyamide zu identifizieren, die diese technischen Anforderungen erfüllen. Konkret haben wir uns auf Filamente für das FFF-Verfahren (Fused Filament Fabrication) konzentriert und Hightech-

Metallpulver für die additive Fertigung Die additiven Fertigungstechnologien sind längst nicht nur den Kunststoffen vorbehalten. Auch für anspruchsvolle Anwendungen im Werkzeug- und Formenbau wurden hochleistungsfähige Systeme und Materialien für die Verarbeitung von Metall entwickelt. In Verfahren wie dem Selective Laser Melting (SLM) werden hochwertige Pulver aus Metallen und Metalllegierungen zum Beispiel zu Formeinsätzen mit konturnahen Temperierkanälen verarbeitet. Im Gegensatz zu den subtraktiven Verfahren, wie Fräsen, Bohren, Drehen und Schleifen, bei denen Material abgetragen wird, wird bei der additiven Fertigung ein Metallpulver schichtweise aufgetragen und punktuell mit den darunter liegenden Schichten mittels Laser verschmolzen. Das erlaubt völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten. Hier bietet Hasco jetzt neu ein Hochleistungs-Metallpulver 44

MP/… an, das durch seine sehr hohe Qualität und eine ideale Kombination aus Partikelgrös se, Rundgenauigkeit und Homogenität überzeugt. Das Pulver ist in den Materialqualitäten 1.2709 und 1.4404 erhältlich und ermöglicht die Herstellung komplexer Bauteilgeometrien in bester Qualität in allen additiven Fertigungsverfahren für Metalle. Sicher verpackt wird dieses in stabilen Weithalsfässern geliefert. Hasco Hasenclever GmbH+Co KG D-58513 Lüdenscheid info.ch@hasco.com www.hasco.com

Materialien auf der Basis von PA6/66-Copolymeren entwickelt, die aufgrund ihres niedrigen Schmelzpunkts von 195 °C für die meisten Drucker geeignet sind.» Derzeit umfasst das Angebot Radilon Adline CS und Radilon Adline CS-CF. Bei ersterem handelt es sich um ein PA6/66-Copolymer, das sich durch eine einfache Verarbeitung per 3D-Druck, gute Oberflächeneigenschaften, eine gute Haftung zwischen den einzelnen Schichten sowie

eine geringe Schwindung auszeichnet. Der Typ CS-CF ist mit Kohlenstofffasern verstärkt und besitzt eigenen Angaben gemäss neben einer einfachen Verarbeitbarkeit einen sehr hohen E-Modul, sehr hohe Steifigkeit und mechanische Festigkeit.

RadiciGroup High Performance Polymers IT-24024 Gandino (BG) info@radicigroup.com www.radicigroup.com

Kontrastreiche und farbstarke Lasermarkierungen AF-Color hat in den vergangenen Monaten ein besonderes Augenmerk auf Masterbatches für zukunftsorientierte Anwendungen gelegt. Insbesondere in der Automobilindustrie sind die Rückverfolgbarkeit und die Verarbeitungsgeschwindigkeit durch klar erkennbare und maschinenlesbare Codes unabdingbar. Die laserabsorbierende (LA) Produktlinie umfasst Additive für ungefärbte oder schwarze Materialien sowie Kombi-Masterbatches (Additiv + Farbe) mit einer maximalen Flexibilität in Bezug auf die Farbzusammensetzung; egal ob dunkle, helle Markierungen auf weissem, schwarzem oder farbigem Substrat: Viele Kombinationen entwickelt der Masterbatchhersteller nach Kundenwunsch. Neu ist hierbei die Möglichkeit, auch farbige Lasermarkierungen kontrastreich realisieren zu können (Bild). Neben einem EBA 950439 LA schwarz, welches mit seiner tiefschwarzen Farbe und einer

hellen Lasermarkierung für einen scharfen Kontrast sorgt, zeigen neueste Versuche in einer Polyamid-Matrix, individuelle und vor allem farbstarke Ergebnisse. AF-Color, Zweigniederlassung der Akro-Plastic GmbH D-56651 Niederzissen info@af-color.com www.af-color.com 12/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

S-Max 3 mit zusätzlicher Einzugswalze Verglichen mit Mühlen mit konventionellen Messern, bieten Zahnwalzenmühlen einige Vorteile, wie etwa eine höhere Energieeffizienz und geringere Lärmentwicklung, und sie liefern ein sauberes und gleichförmiges Mahlgut von harten und spröden Kunststoffen, wie beispielsweise ABS, PC, ABS+PC, und PA sowie verstärkten Kunststoffen. Diese Mühlen verfügen über ein hohes Drehmoment, laufen gleichmässig mit niedriger Geschwindigkeit (27 U/min bei 50 Hz) ohne zu blockieren und sie eignen sich für die Vermah-

lung dickerer Angüsse und/ oder Teile zu Granulat mit einer Korngrösse von vier bis zehn Millimeter. Eine zusätzliche Einzugswalze, wie sie für die S-Max 3 von Wittmann optional angeboten wird, hält grosse Angüsse/Teile in Bewegung und bricht sie in kleinere Stücke, was dazu beiträgt, Brückenbildung und Ansammlungen von ineinander verkeilten Teilen zu verhindern. Die Walze trägt auch dazu bei, Ausfallszeiten in Fällen von Materialrückstau oder Materialüberlauf zu vermeiden und sorgt so für einen reibungslos ablaufen-

bracht, die die Teile/Angüsse zerbrechen und sie in die Mahlkammer voranschieben, wo sie ordnungsgemäss vermahlen werden, nachdem die Einzugswalze die Dimensionen der Teile verkleinert hat – was es gegebenenfalls auch ermöglicht, ein insgesamt kleineres Mühlenmodell zu wählen, und so vielleicht die Investitionsausgaben für die Mühle niedriger zu halten. den Produktionsprozess. Die optionale Wittmann Einzugswalze verfügt über einen eigenen Antrieb (Bild). Es sind an ihr gestreckte Haken ange-

Wittmann Kunststofftechnik AG CH-8722 Kaltbrunn info@wittmann-group.ch www.wittmann-group.ch

Verstehen, was der Markt braucht Die in Bayern bestens etablierte und erfolgreiche Fapa bietet ihr bewährtes Konzept nun auch in der Schweiz an. Fapa bringt Lösungen in Kunststoff für die Anwendungsbereiche Industrie, Werbung, Bau und Mensch/Freizeit/Umwelt. Als inhabergeführtes KMU bietet Fapa ein reichhaltiges Sortiment an Kunststoffhalbzeugen und Rohrleitungssystemen ab Lager an. Die Werkstoffauswahl geht von PP, PE, PVC, PVDF

über PA, POM, PE-HMW, PEUHMW und eine grosse Auswahl an transparenten Kunststoffen wie PC, PMMA, PETG

bis zu HPL Platten u.v.m. In partnerschaftlicher Zusammenarbeit mit den qualitätsführenden Herstellern der Kunststoffbranche bringt Fapa mit ihrem Dienstleistungsa ngebot die passende Lösung für spezifische Anwendungen. Als gros ses Mitglied im Einkaufs-Verband Deutscher Kunststoffhändler (EVDK) hat Fapa hervorragende Möglichkeiten, das für den Schweizer Markt passende Sortiment der führenden

europäischen Marken zusammenzustellen. Das Fapa-Gründungsmitglied Andreas Pfahler und der Geschäftsleiter der Fapa (Schweiz) AG, Alexander König, freuen sich, mit dem erfahrenen Schweizer Team Kundenlösungen in Kunststoff bieten zu dürfen. FAPA (Schweiz) AG CH-4133 Pratteln verkauf@fapa-ag.ch www.fapa-ag.ch

Kunststoff und Metall im Verbund Nutzen Sie die Vorteile durch Umspritzen von Metall-Inserts

Technische Formteile aus Duroplast und Thermoplast 12/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

Additiv-Masterbatches statt teure Spezialkunststoffe Hocheffektive Additiv-Masterbatches mit geringer Dosierung zur Verbesserung der Eigenschaften bei technischen Werkstoffen empfiehlt Grafe, Blankenhain, als Alternative anstelle von speziell modifizierten Hochleistungskunststof fen. «Durch die Verwendung von unserem Additiv-Batch wird ein stabileres Verarbeitungsfenster von z.B. PPA ermöglicht (Bild einer Brennstoffzelle), der Schmelzfluss wird verbessert, die Bauteile kühlen gleichmässiger aus und bei Spritzgussanwendungen wird eine leichtere Befüllung der Form generiert», erklärt Danny Ludwig, Head of Product Management Color & Functional Masterbat-

ches bei Grafe. Seinen Angaben zufolge kann z.B. ein PPA Werkstoff bei niedrigeren Temperaturen und mit verringertem Einspritzdruck auf der Spritzgussanlage verarbeitet werden. «Insgesamt wirken niedrigere Friktionskräfte, wodurch Ver-

brennungen oder Schädigungen bei kritischen Geometrien vermieden und komplexere Elemente realisiert werden können», so Ludwig. Auch die Oberflächenqualität der Bauteile werde verbessert und die Entformung erleichtert. Insgesamt könne eine deutliche Reduzierung der Zykluszeit erreicht werden. Grafe verfügt über ein breites Sortiment an Additiven für Hochleistungsund technische Werkstoffe, darunter PPA, PSU, PA6, PA6.6, PA GF, PET, PBT und POM. «Die Dosierung liegt zwischen einem und vier Prozent, abhängig von der Aufgabenstellung und der zu beseitigenden Problematik», erklärt Ludwig. Je

nach Polymer und Anwendung seien bei geringerem Kostenaufwand im Vergleich zu Spezialkunststoffen zahlreiche vorteilhafte Wirkungen zu erzielen. Hierzu zählt die optimierte Fliessfähigkeit, verkürzte Zykluszeiten, die Realisierung komplexerer Bauteilgeometrie im Spritzgussprozess ohne erhöhten Stress aufs Material, eine nukleierende Wirkung, bessere Bauteilmechanik sowie verbesserte Oberflächengüte.

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