KunstsoffXtra 6/2011

FACHBERICHTE

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MESSEN

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6 / 2011

KUNSTSTOFF XTRA NEWS

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE KUNSTSTOFF- UND KAUTSCHUKINDUSTRIE

Mehr Energie-Effizienz.

Dank ENGEL ecodrive & Co.

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Für Werkzeug und Automation.

Dank ENGEL victory Holmlos-Vorteil.

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JAHRE

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KUNSTSTOFF XTRA

EDITORIAL

Herzlich willkommen In der Warteschlange vor einem reichhaltigen Antipasti-Buffet erklärte ein Kollege, wie gesund die Südländer und vor allem die Griechen leben: viel Obst und viel Gemüse und dieses veredelt mit dem unverzichtbaren Olivenöl, natürlich extra vergine. Um vollends von der positiven Wirkung dieser Ernährung zu überzeugen, versicherte er, dass die Griechen eine überdurchschnittlich hohe Lebenserwartung hätten.

Nun war kürzlich in einer Wirtschaftszeitung zu lesen, dass tausende verstorbene Griechen Rente beziehen. Die Schuldenkrise des griechischen Staates brachte es an den Tag: Auf der Suche nach Sparmöglichkeiten, stiessen Beamte auf den Sozialbetrug. Alleine im öffentlichen Dienst erhalten 4500 verstorbene Angestellte weiterhin ihre Rente. Nun will das Arbeitsministerium 9000 über Hundertjährige überprüfen, ob sie überhaupt noch am Leben sind. So viel zu gesundem Essen und zu den eventuellen Gründen der hohen Lebenserwartung der Griechen.

Wenn wir «Bio» hören, denken wir auch an gesund, nachhaltig, ressourcenschonend. Es ist unbestreitbar: Bio boomt und dies nicht nur bei Nahrungsmitteln. Die Kunststoffindustrie folgt dem Trend und demonstrierte dies im Mai auf der Interpack mit einer grossen Bandbreite an Biokunststofflösungen für den Verpackungsmarkt. Zunehmend finden sich aber auch Anwendungen in der Automobil- und Elektronikbranche.

Das schlägt sich auch in den Zahlen nieder. In seiner jüngsten Studie prognostiziert der Branchenverband European Bioplastics, dass bis zum Jahr 2015 die Produktionskapazität für Biokunststoffe auf rund 1,7 Mio. Tonnen ansteigen wird. Verglichen mit dem weltweiten Kunststoffverbrauch, der heute mit rund 250 Mio. Tonnen beziffert wird, stellen Biokunststoffe mit unter einem Prozent einen klaren Nischenmarkt dar. Dies soll deren Wert aber in keiner Weise herabwürdigen. Gerade Nischenmärkte haben sich in der Schweiz schon oft als Perlen entpuppt. Der Weg in die Zukunft wird deshalb auch weiterhin über beide Schienen führen.

Marianne Flury, Redaktorin m.flury@sigwerb.com

KUNSTSTOFF XTRA

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

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FOKUS

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Gute Geschäfte – Sorge bereitet die Verfügbarkeit

Überraschend sind sie nicht, die Zahlen der Schweizer Kunststoffindustrie des Geschäftsjahres 2010. Mit Blick aufs Detail lässt sich aber doch die eine und andere interessante Entwicklung herauslesen. Dr. Ernesto Engel, Geschäftsführer des Kunststoff Verband Schweiz (KVS) interpretierte die Zahlen für KunststoffXtra.

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VERARBEITUNG Herstellung von folienbasierten Bedienelementen

Die Nutzung flacher Bedien- und Informationselemente hat sich weltweit und branchenübergreifend durchgesetzt. Durch ein modernes Industriedesign, kombiniert mit einer kompakten Bauweise, bieten sie die idealen Voraussetzungen für eine preiswerte Lösung für viele Einsatzgebiete. So finden Folientastaturen sowohl bei Hightech-Geräten, als auch für industrielle Maschinen ihre Verwendung.

IMPRESSUM

KUNSTSTOFF XTRA

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

Die Fachzeitschrift für die Kunststoff- und Kautschukindustrie Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler Erscheinungsweise 10 × jährlich (9 × im Jahr 2011) Jahrgang 1. Jahrgang (2011) Druckauflage 6000 Exemplare ISSN-Nummer 1664-3933 Internet www.kunststoffxtra.com Geschäftsleiter Andreas A. Keller

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

MASCHINEN/PERIPHERIE Grosses Interesse am gemeinsamen Technikum

Mehr als 1500 Besucher liessen es sich nicht nehmen, am 19. Mai 2011 das KraussMaffei Competence Forum 2011 zu besuchen. Der Münchener Maschinen- und Anlagenbauer präsentierte ein hochwertiges Maschinenprogramm aus über 30 Exponaten. Gleichzeitig wurde das neue gemeinsame Technikum für Spritzgiess- und Reaktionstechnik eröffnet.

20

PRÜFEN / MESSEN / QS Permeationsverluste minimieren

21

Kunststoffe können gut auf das jeweilige Anforderungsprofil abgestimmt werden und stellen deshalb oftmals das Material der Wahl dar. Kommen sie allerdings mit flüssigen oder gasförmigen Medien in Kontakt, zum Beispiel als Behälter-, Leitungs- oder Verpackungsmaterial, schränkt ihre häufig unzureichende Sperrwirkung die sonst so vielseitigen Materialien durchaus ein.

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

Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen.

Copyright 2011 by SIGWERB GmbH, CH-6301 Zug

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KUNSTSTOFF XTRA

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

ROHSTOFFE

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SICHERHEIT

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WIRTSCHAFT

Biokunststoffe knacken 2011 die Mio.-Tonnen-Marke 25

Die weltweiten Produktionskapazitäten für Biokunststoffe werden sich zwischen 2010 und 2015 mehr als verdoppeln. Voraussichtlich bereits 2011 überschreiten die Kapazitäten die 1-Million-Tonnen-Schwelle. Dies besagt eine aktuelle Studie, die der Branchenverband European Bioplastics in Kooperation mit der FH Hannover im Mai auf der Interpack präsentierte.

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Eine «Bombe» wird entschärft

Zur 20. Generalversammlung des Verband Kunststoff-Rohre und -Rohrleitungsteile (VKR) trafen sich die Mitglieder am 6. Mai 2011 in Oberentfelden. Neben den obligaten Traktanden stand auch ein Besuch der Sondermülldeponie Kölliken auf dem Programm.

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

37

NEWS

43

VERANSTALTUNGEN

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PRODUKTE

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LIEFERANTENVERZEICHNIS

Die Querkontraktionszahl in der Konstruktionspraxis

ZUM TITELBILD Mehr Erfahrung. Mehr MehrKomponentenkompetenz.

Kombinationen verbinden Einzeleigenschaften zu einem stärkeren Ganzen. Die ENGEL combimelt-Technologie folgt diesem Prinzip und realisiert Kombinationen aus Farben, Formen und Funktionen oder mit alternativen Werkstoffen.

ENGEL zählt zu den Pionieren im Kombinieren.

Bereits seit mehr als 40 Jahren entwickelt und baut ENGEL hocheffiziente Maschinen und Gesamtanlagen für anspruchsvolle Mehrkomponenten-Spritzgiessteile. Umfassende anwendungstechnische Kompetenz inklusive – dank einem erfahrenen Spezialisten-Team und mehr als 3.000 realisierten Anwendungen weltweit.

Die ENGEL combimelt Technologie steht über ein breites Maschinenspektrum zur Verfügung – von den holmlosen Klein- und Mittelmaschinen über die elektrischen Maschinen bis zu den Zwei-Platten-Grossmaschinen.

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KUNSTSTOFF XTRA FACHBERICHTE

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Die Querkontraktionszahl ist bei der Bauteilauslegung von grosser Bedeutung. Sie verknüpft die Spannungs- bzw. die Dehnungsgrössen bei mehrachsigen Spannungs- bzw. Verformungszuständen, und sie ist unverzichtbar als Eingabegrösse bei FEM-Rechnungen. Umso bedauerlicher ist die Tatsache, dass diese «Schlüsselkennzahl» in keiner Datenbank dokumentiert ist – ein Mangel, der dringend behoben werden sollte.

NEWS

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE KUNSTSTOFF- UND KAUTSCHUKINDUSTRIE

Mehr Energie-Effizienz.

Dank ENGEL ecodrive & Co.

Mehr Freiheit.

Für Werkzeug und Automation.

Dank ENGEL victory Holmlos-Vorteil.

Hilft Maschinengrösse zu sparen.

Mehr Auswahl.

Aus breiter Technologie-Palette. Über alle Maschinen-Grössen hinweg.

Von hydraulisch bis vollelektrisch.

Mehr Erfahrung.

40 Jahre Know-how.

3.000 Maschinen.

Mehr-Komponenten-Kompetenz.

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Bei Mehrfarben-Anwendungen lassen sich die Holmlos-Vorteile der ENGEL victory-Maschinen besonders gut ausnutzen. Üblicherweise ist hier das Werkzeug relativ gross, wobei wegen der eher kleinen projizierten Teileflächen nur eine vergleichsweise geringe Schliesskraft benötigt wird.

Da die Schliesseinheit der ENGEL victory ohne Holme arbeitet, kann das Werkzeug bis an die Grenzen der Aufspannplatten – und oft darüber hinaus – ragen. Die Maschine bleibt klein, was Investitionskosten spart. Das Teilehandling wird vereinfacht, das Umrüsten beschleunigt.

Auch in Sachen Energieeffizienz setzt ENGEL Massstäbe. Die Servohydraulik ENGEL ecodrive erzielt Energie- und Kühlwassereinsparungen vergleichbar mit denen vollelektrischer Maschinen.

Bei Mehrkomponenten-Anwendungen wird dieser Spar-Effekt sogar noch verstärkt.

ENGEL (Schweiz) AG Hungerbüelstrasse 17, CH-8500 Frauenfeld Tel. +41 52 725 07 57 ech@engel.at, www.engelglobal.com

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KUNSTSTOFF XTRA

FOKUS

Wirtschaftsdaten 2010 der Schweizer Kunststoffindustrie

Gute Geschäfte – Sorge bereitet die Verfügbarkeit

Marianne Flury «Auffallend ist, dass im Prinzip gar nichts Auffälliges vorliegt», dämpft Engel die Erwartungen auf allenfalls unerwartete Veränderungen im Vergleich zum Vorjahr. «Das Jahr 2008/09 brachte den markanten Einbruch und die Frage stellte sich, ob und wie sich die Wirtschaft erholt hat.» Die Zahlen, die der KVS mit seiner Umfrage bei allen Kunststoffunternehmen jährlich ermittelt – insgesamt werden 850 Firmen angeschrieben – belegen den Aufschwung. Am Augenfälligsten für Engel ist die Tatsache, dass der Einbruch von 2009 sozusagen ausgeglichen werden konnte in Bezug auf die Umsätze. Der Beschäftigungsrückgang wird allerdings im 2010 nicht wettgemacht. Das bedeutet, die Firmen erwirtschaften dieselben Umsätze mit weniger Mitarbeitern. «Die Produktivitätssteigerung kommt nicht zuletzt auch zustande durch erhöhte Automatisierung und Investitionen», so die Schlussfolgerung von Engel. «Das passt zum Bild der Schweizer Wirtschaft: diese ist zu extremen Produktivitätssteigerungen gezwungen, um international mithalten zu können. Treiber ist auch der starke Schweizerfranken», konstatiert Engel und ergänzt: «Die Stärke der Währung ist gleichzeitig Ausdruck unseres Erfolgs.»

Verarbeiter haben Rekordjahr 2008 getoppt Die mit CHF 10,444 Mrd. umsatzstärkste Gruppe, die Verarbeiter, konnten die Zahlen des Rekordjahrs 2008 noch übertreffen

2007

2008

2009

2010

Rohstofflieferanten, -Importeure, -Händler

2’714’040

3’145’128

2’673’458

3’026’509

Handelsfirmen

1’063’881

1’191’567

1’096’164

1’158’602

Verarbeiter

9’318’596

10’368’299

9’630’210

10’443’504

783’232

850’713

639’234

806’358

43’456

51’231

49’618

46’278

211’770

220’364

178’902

222’208

Verwertungsbetriebe

46’816

38’432

36’712

41’088

Übrige

95’392

74’470

81’649

73’984

14’277’183

15’940’204

14’385’947

15’818’531

Maschinen, Peripherie Dienstleistungsbetriebe Formenbauer

Total

Tabelle 1: Umsätze (TCHF) nach Sparten.

(Tab. 1) und dies notabene mit weniger Beschäftigten (28 678 im Jahr 2010 gegenüber 29 577 in 2008) (Tab. 2). Mit insgesamt 443 Betrieben stellen sie mehr als die Hälfte aller Kunststofffirmen (854). Die ganze Branche erwirtschaftete total CHF 15,819 Mrd. und liegt damit nur leicht unter den Umsätzen von 2008 (15,940 Mrd.) und gut 10 Prozent über dem Krisenjahr 2009 (14,386 Mrd.). «Über die Jahre sind die Umsätze der Verarbeiter kontinuierlich um rund 10 Prozent gewachsen (Tab. 3). 2009 büssten sie «nur» 7 Prozent ein», weist Engel auf die Konstanz hin. Dass die Kurven wesentlich weniger hektisch verlaufen als die Rohstoffumsatzkurven erklärt Engel mit dem Produktemix.

«Hauptanwendungsbereich für Kunststoffe sind die Verpackungen (41,5 Prozent) und die sind relativ gut über die Runden gekommen, ebenso der Bau (32,3 Prozent).» Ein im europäischen Vergleich mit 7,4 Prozent überdurchschnittlich hoher Anteil nimmt die Medizintechnik ein.

Aufgeschnappt Die Hauptsorge der meisten «Kunststöffler» ist nicht der starke Schweizer Franken, sondern die angespannte Lage auf dem Rohstoffmarkt bezüglich Verfügbarkeit und Preissituation. So klagte ein Verarbeiter Engel gegenüber, der Rohstoff habe sich zwar im Vergleich zum letzten Jahr um den Faktor 3 verteuert; schlimmer sei aber, dass er das Material überhaupt nicht erhalte.

4

Die Rohstofflieferanten, -Importeure, -Händler konnten den kräftigen Einbruch (-15 %) in 2009 im Folgejahr nicht vollständig ausgleichen (+13 %). Den Grund darin sieht Engel u.a. in der Lagerhaltung. «In der Hochkonjunktur bauten die ‹Rohstöffler› ihre Kapazitäten aus. Nach dem brutal schnellen Einbruch fuhr man diese wieder zurück. Die rasche Erholung der Wirtschaft kam allgemein überraschend und eingedenk der euphorischen Stimmung in der Hochkonjunktur fiel die Planung des Kapazitätsausbaus vorsichtig verhalten aus. Das erklärt auch zum Teil die hohen Rohstoffpreise und Lieferengpässe.»

Zurück auf der Sonnenseite ist auch wieder die Maschinen- und Peripherieindustrie.

Nach dem brutalen Einbruch (-25 %) im Jahr 2009 konnten sie wieder 26 Prozent gut machen, was aber ausgehend vom tiefen Niveau 2009 die Zahlen von 2008 nicht ganz egalisiert. Die Kurve der Beschäftigten verläuft hier in der Tendenz analog zum Umsatz: Im 2010 wurden mit 1533 zwar wieder mehr Leute beschäftigt (+ 4,5 Prozent) als im Vorjahr (1468), aber immer noch 10 Prozent weniger als 2008 (1697).

Die Anzahl Firmen hat insgesamt in 2010 wieder leicht zugenommen (von 843 auf 854), liegt aber deutlich unter dem Bestand von 2008 (898) und weist nach Engel immerhin auf eine Trendwende hin.

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Quellen: Umfrage KVS

Überraschend sind sie nicht, die Zahlen der Schweizer Kunststoffindustrie des Geschäftsjahres 2010. Mit Blick aufs Detail lässt sich aber doch die eine und andere interessante Entwicklung herauslesen. Dr. Ernesto Engel, Geschäftsführer des Kunststoff Verband Schweiz (KVS) interpretierte die Zahlen für KunststoffXtra.

KUNSTSTOFF XTRA

FOKUS

2007

Firmen

Mitarbeiter

Firmen

Mitarbeiter

Firmen

Mitarbeiter

2010

62 756 150 2’457 464 28’324 65 1’688 38 224 58 1’086 16 112 31 352 884 34’999

65 148 483 66 36 58 16 26 898

820 2’488 29’577 1’697 243 1’005 86 256 36’172

63 142 432 62 40 58 15 31 843

792 2’368 27’834 1’468 258 985 90 284 34’079

65 145 443 64 34 58 15 30 854

826 2462 28’678 1’533 236 992 96 278 35’101

Firmen Rohstoffe Handelsfirmen Verarbeiter Maschinen u. Peripherie Dienstleistungsbetriebe Formenbauer Verwertungsbetriebe Übrige Total

2009

Mitarbeiter

Sparten

2008

Tabelle 2: Anzahl Firmen und Mitarbeiter im Vergleich.

Interessant – aber durchaus einleuchtend – ist die Tatsache, dass der Branchenumsatz pro Mitarbeiter über die letzten 5 Jahre um fast 18 Prozent zugelegt hat. Auch hier haben die Verarbeiter die Nase vorn: sie konnten die Produktivität um knapp 20 Prozent steigern.

Kunststoffverbrauch weit unter 2008 Der Kunststoffverbrauch 2010 widerspiegelt deutlich die in den letzten Jahren sichtbare Entwicklung: die Erholung bescherte einerseits einen deutlichen Mehrverbrauch, andererseits fiel dieser dank effizienterem Einsatz bei der Produktherstellung moderater aus als die Konjunktur es erwarten liess.

So stieg der Kunststoffverbrauch 2010 von knapp 800 000 Tonnen im Vorjahr auf 871 189 Tonnen, (+ 9,2 Prozent), Kunststoff und Kautschuk addiert erreichen ein Volumen von 909 885 Tonnen (820 493 t, + knapp 11 Prozent). Damit liegt der Kunststoff- und Kautschukverbrauch immer noch 115 115 Tonnen (11 Prozent) hinter dem Rekordjahr 2008 zurück, als die MillionenTonnen-Marke geknackt wurde (1 025 000 t).

Diese Zahlen unterstützen die Annahme von Engel, dass die Verarbeiter Ende 2008 auf ihren Lagerbeständen sitzen blieben und 2009 diese erst einmal abbauten. Nach Meinung des Geschäftsführers lässt sich diese Entwicklung auch auf Europa übertragen und erklärt zum Teil die «Misere» der Rohstoffversorgung. «Angesichts des Rohstoffverbrauchverlaufs war es für die Hersteller extrem schwierig zu planen und zu budgetieren», so Engel. «Gebrannt» durch die Kapazitätsaufstockung im Boomjahr 2007/2008 werde nun nach der Krise vor0 6-2011

sichtiger geplant. Kehrseite der Medaille ist das aktuelle Ungleichgewicht zwischen Angebot, sprich Kapazität auf der Stufe Rohstoff, und Nachfrage auf Stufe der Verarbeiter. Tatsache sei auch, erklärt Engel weiter, dass die Anlagen im Mittleren Osten wettbewerbsfähiger seien, als diejenigen in Europa.

«Die Kapazitäten im Mittleren Osten sind geographisch an der Schnittstelle zwischen den grossen Abnehmermärkten Europa und Asien. Da wird entschieden, welche Mengen nach Europa und welche nach China geliefert werden.

Geringer Export – auf dem Papier Gemäss Zollstatistik (EZV) wurden 2010 für etwas mehr als 3 Mrd. Schweizer Franken Halb- und Fertigfabrikate aus Kunststoff ins Ausland verkauft. Ein auf den ersten Blick enttäuschend niedriger Wert gemessen am Gesamtumsatz von CHF 15,8 Mrd. Für Engel aber erklärbar, weil in der Zollstatistik Ware, die teilweise oder vollständig aus Kunststoff

ist, nicht als «Halb- und Fertigfabrikat aus Kunststoff» bezeichnet wird, sondern als Uhr, als Haushaltsgerät (Kaffeemaschine) oder als Sanitärartikel (z.B. WC-Spülkasten). Zudem sind viele Verarbeiter Zulieferer der Maschinen- oder der Pharmaindustrie und deren Endprodukte werden beim Export ebensowenig der Kunststoffbranche zugeschrieben.

Ein Thema, das Engel besonders am Herzen liegt ist die Wiederverwertung. Der Produktionsabfall, d.h. die Menge Kunststoff, die innerbetrieblich nicht wieder verwendet wird, ist in den letzten drei Jahren um je 1 Prozent auf 3,5 Prozent 2010 zurückgegangen. Das sind knapp 32 000 Tonnen, die zu mehr als 70 Prozent stofflich wiederverwertet werden.

Der Rest findet den Weg in die KVA.

Die Grundstimmung ist positiv Die meisten Unternehmen sind für das laufende Geschäftsjahr zuversichtlich – und dies trotz Unsicherheiten, wie der Konjunktur in den USA und der Schuldenkrise im Euroraum.

So erwarten 64 Prozent der befragten Personen mehr Umsatz, 27 Prozent glauben, dass dieser in etwa gleich bleibt und 9 Prozent gehen von einem tieferen Umsatz in 2011 aus. Das deckt sich erwartungsgemäss nicht mit der Beschäftigtenzahl: Hier wollen 61 Prozent den Personalbestand beibehalten, 28 Prozent wollen aufstocken und 11 Prozent rechnen mit einem Personalabbau. Der Trend, mit dem bestehenden Personal mehr Umsatz zu generieren, setzt sich also fort. Möglich sei dies dank höherer Produktivität (Maschinen, Peripherie), allenfalls unterstützt durch verstärkte Automatisierung, folgert Engel.

Tabelle 3: Wachstumsraten der letzten 5 Jahre.

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KUNSTSTOFF XTRA

VERARBEITUNG

Lasertechnik auf dem Vormarsch

Herstellung von folienbasierten Bedienelementen

Der Anspruch an Qualität und Zuverlässigkeit der Tastaturelemente ist hoch und steigt weiter. Tastaturen müssen unter besonderen Einsatzbedingungen stets einsatzfähig bleiben und äusseren Einflüssen, wie Feuchtigkeit und Verschmutzungen, trotzen. Flexibilität gepaart mit leichter Reinigung und hoher Widerstandsfähigkeit sind entscheidende Kriterien, die es zu erfüllen gilt.

Die hohe Produktvielfalt und immer kürzere Lieferzeiten lassen den Ruf nach neuen und einfacheren Fertigungsmethoden immer lauter werden.

Nach wie vor ist der Stanzprozess die schnellste Art Folienerzeugnisse zu konturieren. Je nach Produktwertigkeit werden Stanzwerkzeuge für mittlere und grosse Serien sehr rentabel eingesetzt. Doch bei Einzelanfertigungen und Kleinserien wird die teure Stanzformherstellung zum Kostentreiber und macht die Produktion unrentabel. Ähnlich verhält es sich, wenn sofortige Lieferfähigkeit verlangt wird und es auf individuell wechselnde Produktmerkmale ankommt. In diesem Fall kann das Stanzwerkzeug nicht effektiv produzieren.

Eine Alternative ist die Wasserstrahl-Schneidtechnik, die hingegen in puncto hoher Schnittgenauigkeit schnell an ihre Grenzen stösst. Ausserdem sind Verschmutzungen und eine hohe Feuchtigkeit am zu verarbeitenden Material die natürlichen Folgen des Wassereinsatzes.

Messer sind im Vergleich zur Stanze und zur Wasserstrahltechnik einem schnellen Verschleiss unterlegen, und die Kontinuität in der Qualität bleibt auf der Strecke. Folgekosten für Werkzeugwechsel und damit verbundene Stillstandzeiten der Maschinen sind unvermeidlich.

Der entscheidende Unterschied beim Laserschneiden ist, dass die Bearbeitung mit 6

dem Laserstrahl kontaktfrei erfolgt. Allein durch diese Eigenschaft ergeben sich zahlreiche Vorteile. Folienreste können nicht am Werkzeug haften bleiben, das Material muss nicht fixiert werden, und auch Quetschungen und Aufschieferungen bei mehrlagigen Folien bleiben aus. Der thermische Prozess kann zum Verschmelzen der Schnittkante führen, was wiederum zu einer Art Versiegelung führt. «Der Trend zeigt deutlich, dass sich das Laserschneiden für viele Bereiche der Folientastatur-Herstellung sehr effizient gestalten lässt», so Holger Hasse, Geschäftsführer der eurolaser GmbH. «Wir sind durch den kontinuierlichen Austausch mit unseren Kunden und unzählige Materialtests in der Lage, unsere Schneidsysteme immer weiter zu perfektionieren.»

Der Automatisierungsgrad steigt Der Automatisierungsgrad hat in den vergangenen Jahren besonders stark zugenommen.

Gerade bedruckte Front- oder Funktionsfolien können mittels eines interaktiven optischen Erkennungssystems genauestens erkannt und automatisch konturiert werden.

Um die Produktion der hochwertigen Tastaturen noch weiter zu automatisieren, werden Lasersysteme oft direkt von einem Roboter mit den Folien bestückt. Die Kamera erkennt auch hier die Lage des Folienbogens und schneidet diesen exakt zu. Im Anschluss werden die Tastaturen wieder über das automatische Handlingsystem abgesammelt und vom Restbogen getrennt. Durch diesen vollautomatischen Prozess kann rund um die Uhr produziert und das volle Potenzial der Lasersysteme genutzt werden. Der Mensch nimmt lediglich eine Überwachungsposition ein.

Bild : eurolaser

Die Nutzung flacher Bedien- und Informationselemente hat sich weltweit und branchenübergreifend durchgesetzt. Durch ein modernes Industriedesign, kombiniert mit einer kompakten Bauweise, bieten sie die idealen Voraussetzungen für eine preiswerte Lösung für viele Einsatzgebiete. So finden Folientastaturen sowohl bei Hightechgeräten in der Medizintechnik, Mobiltelefonen, elektrischen Haushaltsgeräten, Geldautomaten, Fernbedienungen, als auch für industrielle Maschinen ihre Verwendung.

Folientastaturen effizient hergestellt mittels Laserstrahl.

Die Entwicklungen der letzten Jahre lassen die Lasertechnik mittlerweile auch bei grösseren Stückzahlen zu einem echten Wettbewerber für konventionelle Bearbeitungsmethoden werden. Sehr hohe Präzision und das fast wartungsfreie Werkzeug «Laser» überzeugen inzwischen immer mehr Unternehmen, den Schritt zu dieser Technologie zu wagen.

Wer dem Wettbewerbsdruck heutzutage standhalten möchte, setzt auf innovative Arbeitsvorbereitungen und Herstellungsmethoden. In der Praxis ist die Umsetzung jedoch nicht immer ganz einfach. Ohne flexible Technologien und Automatisierungsprozesse sind neue Innovationen in der Branche kaum noch wirtschaftlich realisierbar. Die Lasertechnik macht vieles wirtschaftlich möglich – heute und auch in Zukunft.

Kontakt eurolaser GmbH Borsigstrasse 18, D-21339 Lüneburg Telefon +49 (0)4131 9697-600 s.woelkl@eurolaser.com www.eurolaser.com 0 6-2011

KUNSTSTOFF XTRA

VERARBEITUNG

Medizintechnische Konstruktion mit PTC-CAD-System und Toleranzanalyse

Analysen im Vorfeld sparen Nerven und Geld Kleinste Kunststoffteile in höchster Präzision und zweistelligen Millionenstückzahlen zu fertigen ist eine Kunst – und die forteq AG in Nidau (CH) beherrscht diese Kunst. Nicht wegzudenken sind dabei die CAD-Werkzeuge auf Basis von Creo Elements/Pro (vormals Pro/Engineer) und die von Inneo vertriebene Toleranzanalysesoftware.

Ralf Steck1 Die 2006 entstandene forteq AG ist ein Spinoff des Sondermaschinenbauers Mikron.

Dessen ehemaliger Verzahnungstechnikbereich hatte sich mit den Jahren vom Bau von Maschinen für Metallzahnräder zu einem Spezialisten für die Herstellung von Kunststoffzahnrädern entwickelt. Letztere werden gerade im Automobilbau in grosser Zahl eingesetzt, da hier die Laufruhe und das geringe Gewicht der Kunststoffzahnräder besonders vorteilhaft sind. Die Zahnräder können handflächengross sein wie im Antrieb des Scheibenwischers, aber auch extrem klein, beispielsweise im Auswurf des CD-Wechslers. Auch im Medizintechnikbereich sind sehr kleine Zahnräder an vielen Stellen zu finden.

An acht Standorten in der Schweiz, in Italien, Tschechien und den Niederlanden sowie in Grossbritannien, den USA und China entwickelt und fertigt forteq Produkte für ihre Kunden. Im Medicalbereich sind etwa 120 Mitarbeiter beschäftigt, davon rund 10 Personen in der Produkt- sowie 8 in der Prozessentwicklung. Die Trennung der beiden Entwicklungsabteilungen erklärt Entwicklungsleiter Beat Schiegg so: «Die Prozessentwickler denken in Kategorien wie Durchsatz und Effizienz der Fertigung, während in der Produktentwicklung die Funktion im Vordergrund steht. Das ist ein grosser Unterschied in der Herangehensweise.»

rum, Produkte zu Beginn möglichst optimal zu entwickeln und dann für längere Zeit möglichst unverändert in grossen Stückzahlen zu fertigen. Gerade im Pharmabereich mit seinen extrem teuren und langwierigen Zulassungsprozeduren ist es wichtig, schon zur Erstzulassung ein optimales Produkt präsentieren zu können, denn spätere Änderungen können eine Neuzulassung erfordern.

Eines der Produkte, die derzeit bei forteq produziert werden, ist ein Zählwerk für Asthmatiker-Inhalatoren. Diese Inhalatoren werden schon seit den Sechzigerjahren eingesetzt. Bis zur Einführung des Zählwerks musste der Asthmatiker durch Schütteln und Hören abschätzen, wie viel Wirkstoff noch in der Kartusche des Inhalators verblieben ist. Heute zählt das Zählwerk jeden Pumpstoss mit und zeigt genau an, wie viele Stösse noch möglich sind.

Eine entwicklungstechnische Knacknuss Die Schwierigkeit bei der Entwicklung des Zählers war, dass dieser in das bestehende Inhalatorgehäuse eingepasst werden musste, welches ebenso wie die Kartuschen relativ grosse Formabweichungen haben kann.

Zudem ist der Stift, der das Ventil betätigt, eigentlich nicht darauf ausgelegt, zusätzlich das Zählwerk auszulösen. Das Zählermodul vereint also robustes Design mit starker Miniaturisierung – und muss zuverlässig zu fertigen sein, schliesslich beträgt der Jahresausstoss mehrere Millionen Stück.

«Die Kunden im Medizintechnikbereich kennen sich in der Biochemie hervorragend aus, das Entwickeln mechanischer Produkte zählt dagegen nicht zu den Kernkompetenzen», erläutert Schiegg. «Deshalb übernehmen wir hier sehr oft auch Entwicklungsaufgaben sowie Fertigung und Montage.» Bei

Optimale Produktentwicklung

1 Ralf Steck ist freier Fachjournalist, Friedrichshafen

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Bild: Ralf Steck

Die Kundenkreise Automobilbau und Medizintechnik haben verschiedene Ähnlichkeiten: So geht es in beiden Bereichen da-

Entwicklungsleiter Beat Schiegg (l.) und Entwicklungsingenieur Yanik Varley sind zufrieden mit ihrer Konstruktionsumgebung.

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KUNSTSTOFF XTRA

VERARBEITUNG

entstehen, überhöht darstellen. So wird auf einen Blick deutlich, ob und wo Probleme durch falsch gesetzte Toleranzen auftreten.

Sehr gerne nutzen die Konstrukteure auch die Möglichkeit der Sensitivitätsanalyse in CeTol. Hier berechnet das System, welche Toleranz welchen Einfluss auf das Gesamtmodell hat. Bei den winzigen Bauteilen und den entsprechend engen Toleranzen lässt sich im Formenbau viel Geld sparen, wenn jedes Bauteil nur so genau gefertigt wird, wie es notwendig ist.

Höchste Qualität von Anfang an

Die dreidimensionale Modellierung ist unverzichtbar, wenn es um solch eng gepackte Baugruppen geht wie bei forteq.

Kunden aus der Automobilindustrie sind die Anforderungen nicht weniger hoch, allerdings erhält forteq hier meist fertige Konstruktionen. Auch sind die Stückzahlen geringer, bewegen sich jedoch immer noch im Bereich von 250 000 bis 1 Million Teile pro Jahr.

Die CAD-Auswahl fiel nicht schwer, die forteq-Verantwortlichen orientierten sich an den Systemen, die bei den Kunden eingesetzt wurden – und entschieden sich für sechs Lizenzen von Creo Elements/Pro. Zunächst wurde forteq von PTC selbst betreut, später gab der Systemhersteller im Rahmen einer Reorganisation seine kleineren Kunden an die Reseller ab. Schiegg erinnert sich: «Wir haben uns für die Auswahl des Partners Zeit gelassen und verschiedene Systemhäuser angesehen. Am Ende entschieden wir uns für Inneo und haben diesen Schritt nie bereut.»

Die Modelle beinhalten nur wenige 3DFlächen, das heisst, dass der grösste Teil der Modelle mit Standard-Operationen erstellt werden kann. Komplex sind die Modelle dennoch durch die vielen Verrundungen und Entformschrägen. Entwicklungsingenieur Yanik Varley berichtet aus der Praxis: «Wir arbeiten in einem winzigen Bauraum und jedes Teil interagiert mit praktisch jedem anderen. Standard- oder Normteile finden sich in unseren Produkten gar nicht. Und Wiederholteile hatten wir auch noch nie.»

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Er ergänzt: «Ich hatte zu Beginn eine zweiwöchige Schulung, die sehr gut vorbereitet war und genau auf die Bedürfnisse bei forteq einging. Danach konnte ich sofort produktiv loslegen.»

Creo Elements/Pro wird schon in der Konzeptphase eingesetzt, allerdings werden diese frühen Modelle normalerweise nicht weiterverwendet. Ist eine Lösung gefunden, so modellieren die Ingenieure das Modell komplett neu, um so eine stabile Basis für die weiteren Schritte zu haben. Beat Schiegg erläutert: «Die kleinsten Bauteile, die wir fertigen, wiegen 0,027 Gramm und werden im Heisskanalverfahren in einer 32er Kavität gefertigt. Die Teile sind so klein, dass sie nicht von selbst aus der Form fallen, sondern von Robotern entnommen werden müssen.

Gerade bei diesen winzigen Bestandteilen ist es wichtig, dass die Fertigungstoleranzen stimmen – ein Gussgrat wäre eine Katastrophe, wir können nicht einmal Trennlinien an den Bauteilen tolerieren. Wir verwenden deshalb CeTol Six Sigma, ein Creo Elements/ Pro-Zusatzprogramm, mit dem sich die Toleranzen in einer Baugruppe berechnen lassen.»

In CeTol werden am Creo-Modell die Flächen-, Form- oder Lagetoleranzen definiert, die Software rechnet dann automatisch die Toleranzketten durch. Wird das Modell dann in Creo zurückgespielt, lassen sich die Verformungen, die durch die Toleranzketten

«Wir berechnen und analysieren so viel wie irgend möglich im Vorfeld, bevor die ersten Werkzeuge entstehen», so Schiegg weiter.

«So lässt sich viel Geld für Änderungen an den fertigen Formen sparen. Wir messen sogar in der Fertigung kontinuierlich die Teile und spielen diese Ist-Werte und die statistischen Toleranzen unseres Fertigungsprozesses in CeTol zurück. So lässt sich am Beginn einer Serienfertigung die Qualität möglichst hochtreiben. Da die Bauteile später nicht mehr geändert werden dürfen, müssen wir am Beginn eine möglichst optimale Lösung finden.»

Zu den Berechnungstools zählen auch Pro/ Mechanica zur Festigkeitsanalyse und Moldflow für die Überprüfung des Spritzgussvorgangs. Das FEM-System wurde in einem Auswahlverfahren gemeinsam mit der Ingenieurschule Biel evaluiert. Ausschlaggebend war die enge Integration in Creo Elements/Pro, wohingegen hochstehende

Dosecounter: Der Zähler für Pumpstösse ist winzig, die Rollen haben einen Durchmesser von wenigen Millimetern.

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Komplexe Geometrien und höchste Präzision zeichnen die Produkte von forteq aus.

Berechnungsmöglichkeiten weniger wichtig waren, wie Yanik Varley erläutert: «Wir brauchen keine ‹high-sophisticated› Berechnungstools, bei uns geht es eher darum, herauszufinden, wo kritische Bereiche im Design auftreten. Unsere Produkte müssen extrem zuverlässig sein, deshalb gehen wir nie so weit an die Grenzen des Materials, dass eine genaue Berechnung nötig wäre.

Wenn wir genau berechnen müssen, ist der Entwurf grundsätzlich falsch.»

Moldflow ist dagegen im Dauereinsatz, um eine möglichst gleichbleibende und hohe Fertigungsqualität sicherzustellen. Zudem werden Rapid Prototyping und Rapid Tooling intensiv genutzt, um Funktionsmodelle und Kleinserien zu fertigen. «Wir haben hier in der Gegend eine ganze Reihe guter Rapid Prototyping-Dienstleister», so Schiegg, «die Teile mit einer Genauigkeit von einem Zehntel Millimeter fertigen können. Auch die Werkzeugbauer, mit denen wir zusammenarbeiten, müssen die 3D-Modelle lesen können, damit genau das gefertigt wird, was wir wollen.»

«Die Zusammenarbeit mit Inneo gestaltet sich hervorragend», schliesst Beat Schiegg. «Wir haben uns beim Aussuchen unseres Softwarepartners Zeit gelassen und das hat sich gelohnt. Bei Inneo haben wir persönliche Ansprechpartner, die immer erreichbar sind und immer eine kompetente Antwort liefern. Ich war in den vielen Jahren, in denen wir mit Inneo zusammenarbeiten, nie in der Lage, dass ich nach einem anderen Partner geschaut hätte – das Vertrauen ist schon sehr hoch. Warum soll ich schauen, ob ein anderer Partner preiswerter wäre, wenn ich komplett zufrieden bin?»

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Bilder: forteq AG

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Bild: KraussMaffei

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Die ganze Bandbreite der Maschinenbaureihen für Spritzgiess- und Reaktionstechnik erwartete die Besucher in den Hallen des gemeinsamen Technikums anlässlich des Competence Forum 2011.

KraussMaffei Competence Forum 2011

Grosses Interesse am gemeinsamen Technikum Über 1500 Besucher aus 25 Ländern liessen es sich nicht nehmen, am 19. Mai 2011 das KraussMaffei Competence Forum 2011 zu besuchen. Der Münchener Maschinen- und Anlagenbauer präsentierte ein hochwertiges Maschinenprogramm aus über 30 Exponaten. Mit der zeitgleichen Eröffnung des neuen gemeinsamen Technikums für Spritzgiess- und Reaktionstechnik unterstreicht KraussMaffei die Potenziale verfahrensübergreifender Systemlösungen.

Zu den Exponaten zählten unter anderem die Spritzgiessmaschinen der Baureihen AX, EX, CX und MX sowie deren Automatisierungslösungen. Die Produktionszellen zeigten Beispiele aus allen wichtigen Branchen. Der Kundennutzen beim Einsatz moderner Maschinen und Roboter stand ebenso im Fokus wie neue Trends im Leichtbau oder bei der Funktions- und Verfahrensintegration.

Die neue Baugrösse der EX 200-1400 bildete die Basis einer Hochleistungs-Fertigungszelle für den Lebensmittelbereich, in der ein SR80 Side-entry-Roboter die Teileentnahme aus dem Werkzeug und das Ab10

stapeln übernahm. Effizienz und Präzision für technische Teile: damit punktet die AX 350-1400, die derzeit grösste vollelektrische Spritzgiessmaschine von KraussMaffei, die erstmals öffentlich gezeigt wurde. Leichte, aber dennoch stabile Paletten aus Recyclingmaterial entstanden auf einem Spritzgiesscompounder IMC 3200-24500 in einem kombinierten Compoundier- und Spritzgiessprozess. Auch das Thema Oberfläche kam nicht zu kurz. Die Vorteile kombinierter Verfahren verbinden die vollautomatisierte Spritzgiessproduktion mit hochwertigen Oberflächen aus dem PUR-Bereich. ColorForm, SkinForm und CoverForm erzeugen

in einem Prozess Oberflächen mit Lackierung, genarbtem Softtouch und Kratzfestigkeit.

Des Weiteren präsentierte KraussMaffei dem Besucher auch traditionelle Verfahren der Polyurethanverarbeitung mit Schwerpunkt auf Leichtbau- und Faserverstärkungstechnologie. Welches Potenzial sich mit der LFI (Long Fiber Injection)-Technologie bei grossflächigen Bauteilen mit Glasfaserverstärkung bietet, wurde demonstriert durch die Kombination mit ColorForm, womit Hochglanzoberflächen direkt in einem Prozess aufgebracht werden.

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KUNSTSTOFF XTRA

Mit dem HD-RTM-Prozess (Hochdruck-Resin Transfer Molding-Prozess) zeigte KraussMaffei, welches Leichtbaupotenzial in automatisierter Serienfertigung möglich ist. Alle Fertigungsschritte über die Prozesskette wurden berücksichtigt, von der automatisierten Herstellung trockener KohlefaserPreformteile bis hin zur Nachbearbeitung der HD-RTM-Formteile. Neben den Reaktionsverfahren ergänzten auch die zugehörige Maschinentechnik samt Mischköpfen, Pumpen, PUR-Werkzeugen, Formenträgern und Nachbearbeitungszellen wie Stanzen und Fräsen das Ausstellungsprogramm.

Rohrinnenkühlung spart Zeit und Kosten In der Extrusionstechnik lag der Schwerpunkt auf der Verarbeitung hochwertiger Materialien in der Rohrextrusion. So konnten die Besucher unter anderem eine vollständige Extrusionslinie zur Herstellung von PE-XaRohren im kompletten Produktionsprozess live erleben.

KraussMaffei Berstoff veranschaulichte ausserdem sein neuartiges Rohrinnenkühlungssystem (IPC) zur Kühlstreckenverkürzung am Beispiel des Einschneckenextruders KME 75-36 B/R mit dem Rohrkopf RKW 33-IPC – komplett in eine PO-Rohrproduktionslinie integriert.

Des Weiteren wurden im Bereich der UPVC-Profilextrusion platzsparende und flexible Coextrusionslösungen von Kern- oder Deckschichten thematisiert.

Eine Weltpremiere war die Vorstellung eines innovativen Konzepts zur Produktion von Fertighäusern auf einer Doppelbandanlage, mit welchem Produzenten kostengünstig Wohnraum in Schwellen- und Drittländern schaffen können.

Ein umfangreiches Vortragsprogramm über aktuelle Themen rund um die Exponate und eine effiziente Kunststoffverarbeitung und geführte Werksbesichtigungen rundeten das Programm ab. Zu Beginn der Abendveranstaltung diskutierten Experten zum Thema «Leichtbau: Gehört dem Kunststoffauto die Zukunft?»

Automation gehört dazu Auch aus Schweizer Sicht hat das Competence Forum einiges zu bieten. Die Technolgie3 ist tendenziell interessant für Firmen, 0 6-2011

MASCHINEN/PERIPHERIE

die die Automobilbranche beliefern, aber es gibt nach Bruno Schleiss durchaus auch Anwendungen im Gerätebaubereich. Hier denkt der Geschäftsführer der KraussMaffei (Schweiz) AG in erster Linie an Kaffeemaschinengehäuse, Staubsauger, allgemein Gehäuse mit «hochgestylten» Hochglanzoberflächen.

Bei all den vorgeführten speziellen Verfahrensprozessen weist Schleiss aber darauf hin, dass vor allem auch Standardanwendungen zu sehen waren – ein auch für die Schweiz wichtiges Geschäft, das nicht vergessen werden dürfe. «Wir haben viele Firmen, die eine einfache Spritzgiessmaschine benötigen, auch eine 2K-Maschine ist Standard», betont Schleiss.

Wie auch die Verantwortlichen im deutschen Mutterhaus ist Schleiss zufrieden mit dem aktuellen Geschäftsgang. Besonders gut las-

sen sich die vollelektrischen Maschinen der Baureihen EX (50 bis 240 t) und AX (50 bis 350 t) verkaufen. Tendenziell geht der Verkauf nach Stückzahl eher zurück, weil grössere Maschinen mehrere kleinere ersetzen. Ausschlaggebend für den guten Geschäftsgang ist aber nicht zuletzt der Paketverkauf. «Jede zweite Maschine, die wir ausliefern, ist mittlerweile aufgebaut mit Automation», bestätigt Schleiss. mf

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

Positive Geschäftsentwicklung im 1. Halbjahr 2010 / 2011 Die KraussMaffei AG hat in den ersten sechs Monaten ihres Geschäftsjahres 2010 / 2011 (1. Oktober bis 30. September) gut gewirtschaftet. Sowohl Umsatz als auch Auftragseingang liegen deutlich über den vergleichbaren Vorjahreswerten.

«Wir sind mit der bisherigen Geschäftsentwicklung zufrieden. Die Nachfrage nach unseren hochwertigen Maschinen und Serviceleistungen unserer Marken KraussMaffei, KraussMaffei Berstorff und Netstal hat sich im Geschäftsverlauf gut entwickelt», sagte Dr. Dietmar Straub, Vorstandsvorsitzender der KraussMaffei AG anlässlich des KraussMaffei Competence Forums. So lag der Auftragseingang zum 31. März mit 573 Mio. Euro deutlich über dem Vorjahreswert von 395 Mio. Euro. Der Umsatz stieg auf 426,3 Mio. Euro (Vorjahr: 324,2 Mio. Euro). Das Unternehmen blickt zuversichtlich auf die kommenden Monate. «Wir sind mit unserem Produkt- und Leistungsportfolio sehr gut aufgestellt, um kommende Marktpotenziale zu nutzen und um Kunden einen Mehrwert entlang ihrer Wertschöpfungskette zu bieten», erläuterte Straub. Zu den weltweiten Markttrends zählen eine höhere Prozess- und Produkteffizienz auf Produzentenseite, Ressourcenschonung und Materialeinsparung aber auch Projekte als Folge einer steigenden Urbanisierung und zunehmenden Globalisierung.

«Wir bereiten uns auf weiteres Wachstum vor. Dazu nutzen wir standortübergreifende Synergien und bündeln gruppenweit unsere Stärken. Des Weiteren laufen nachfragegetriebene Überlegungen zum Ausbau unserer Produktionskapazitäten», ergänzte Straub. So führt das Unternehmen seine operativen Geschäftseinheiten KraussMaffei und Netstal in den Wachstumsmärkten Brasilien und China unter einem Dach zusammen, um eine bessere Marktbearbeitung sicherzustellen. Jede der drei Marken KraussMaffei, KraussMaffei Berstorff und Netstal wird unabhängig am Markt operieren. Neben der Erneuerung und Modernisierung des Maschinenparks am Standort München und der Erweiterung der Produktionsfläche für Robotor am Standort Schwaig (Deutschland), erwägt das Unternehmen eine Verdopplung der Produktionskapazitäten seiner Werke in Martin (Slowakei) und in Haiyan (China).

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MASCHINEN/PERIPHERIE

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Interview mit Dr. Karlheinz Bourdon

Eins und eins gibt mehr als zwei Aus Anlass des Competence Forum 2011 in München und der zeitgleichen Eröffnung des neuen gemeinsamen Technikums für Spritzgiess- und Reaktionstechnik sprachen wir mit Dr. Karlheinz Bourdon, Geschäftsführer Spritzgiesstechnik bei KraussMaffei Technologies GmbH, über die Potenziale verfahrensübergreifender Systemlösungen und die Zukunft der elektrischen, resp. hydraulischen Maschinen.

Herr Bourdon, welchen Mehrwert bietet das neue gemeinsame Technikum dem Kunden?

Karlheinz Bourdon: Unseren Kunden stehen im Technikum für Spritzgiesstechnik und Reaktionstechnik an über 30 Exponaten die neuesten Maschinentechnologien und Verfahrenstechnologien zur Verfügung. Das Besondere dabei ist, dass sie die Kombination beider Verfahren vor Ort gleich ausprobieren können. Wir rechnen mit regem Zuspruch und werden im Technikum in der nächsten Zeit gut ausgebucht sein.

Für das Competence Forum kündeten Sie optimierte Verfahrenstechnologien an. Von was sprechen wir da?

Bourdon: Die optimierten Verfahrenstechniken beziehen sich natürlich nicht nur auf die Spritzgiesstechnik, sondern auch auf die Reaktionstechnik. Alle Welt redet ja heute vom RTM-Verfahren für CFK-Leichtbauteile.

Wir sehen da grosse Chancen, dass sich die Kunststoffe hier durchsetzen werden – auch bei Struktur- und Karosserieteilen im Automobilbereich. Themen, wie vernetzende Werkstoffe und Kombinatorik zum Spritzgiessen, werden für uns in Zukunft schwergewichtig behandelt werden.

«Megatrend Leichtbau», das Thema wurde im Expertenforum aufgegriffen. Gehört dem Kunststoffauto die Zukunft?

Bourdon: Ich glaube, ein Vollkunststoffauto ist heute noch nicht denkbar. Es wird etwas Hybrides sein. Aber der Trend zu mehr Kunststoff im Auto ist ungebrochen und KraussMaffei ist hier mit anwendungsspezifischen Lösungen vorne dabei. Es gibt vielfältigste Möglichkeiten; so können zum Beispiel Strukturbauteile aus Carboncomposites sein, während faserverstärkte Spritz12

gussteile für die Beplankung sorgen. Ich rechne mit einem ganzen Strauss an Technologien, die man miteinander kombinieren muss, um bestehen zu können. Meiner Meinung nach liegt darin auch der Reiz. Ich bin kein Verfechter davon, jedes Metallteil auf Biegen und Brechen durch Kunststoff zu ersetzen. Die Materialien sollen optimal ihrem Einsatzzweck und ihren Eigenschaften entsprechend eingesetzt werden. Dann glaube ich, erreicht man ein optimales Ergebnis.

Wo sehen Sie noch Optimierungspotenzial in der Maschinentechnik?

Bourdon: Die Maschinentechnik ist natürlich in der Zwischenzeit sehr ausgereift. Ich glaube generell, aber speziell auch im Hinblick auf die Weiterentwicklung des Themas «Kunststoffe im Automobil» mit neuen, verstärkten Werkstoffen, dass stabile Prozesse unabdingbar sind. Der Spritzgiessprozess ist ein sehr stabiler Prozess. In der Reaktionstechnik ist der Industrialisierungsgrad etwas anders gelagert. Man hat mit vielen Themen zu kämpfen, die beim Spritzgiessen gar nicht erst auftreten. Hauptziel ist es, diese Prozesse ebenso stabil und robust, sprich industrietauglich, zu machen. Da kann z.B. das HD-RTM (Hochdruck-RTM)-Verfahren einen wichtigen Beitrag leisten, und auch hierfür haben wir die Kompetenz.

Hindernis ist also die noch nicht serientaugliche Herstellung von faserverstärkten Kunststoffteilen?

Bourdon: Der grosse Unterschied ist, dass beim Spritzgiessen in aller Regel keine Nacharbeit anfällt. Das ist im Reaktionsspritzgiessen anders. Der Grund liegt in den Viskositätsverhältnissen der Materialien. Diese Problematik, denke ich, kann man weitgehend mit neuen Technologien entschärfen.

KraussMaffei ist da gut positioniert, weil wir

Bild : Marianne Flury

Marianne Flury

Karlheinz Bourdon: Ich bin kein Verfechter davon, jedes Metallteil auf Biegen und Brechen durch Kunststoff zu ersetzen.

uns neben dem eigentlichen Herstellungsverfahren des Teils auch mit Werkzeugtechnik, Stanzen und Beschnitttechnik befassen und die Verfahrensschritte miteinander über Automationstechnik kombinieren können.

Wie können Sie den Verarbeitungsprozess weiter optimieren?

Bourdon: Wir arbeiten seit längerer Zeit daran, über bestimmte Temperiersysteme im Werkzeug die Werkzeugwandtemperatur rasch ändern zu können. Das ist in Spritzgiessverfahren interessant, wenn ich z.B. dünne Formteile füllen und hinterher schnell abkühlen möchte. Dies kann aber auch bei reaktiven Werkstoffen sehr interessant sein, wo ich ja beim Formfüllvorgang keine chemische Reaktion, keine Vernetzung will, aber hinterher die Reaktion sehr schnell erfolgen sollte. Dies lässt sich thermisch durch besagte Temperiersysteme anregen.

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«Mischen» ist ein weiteres Thema. Hier geht es generell in Richtung Hochdrucktechnologie, weil man damit einen wesentlich verbesserten Mischungsgrad erhält. Ich kann auch schneller mischen, was wiederum erlaubt, Reaktivsysteme einzusetzen, die schneller anspringen. Eine kürzere Mischzeit ermöglicht auch den Einsatz von Systemen, die den Vernetzungsvorgang beschleunigen. Das wirkt sich wieder positiv auf die Gesamtzykluszeit aus. Da gibt es verschiedene Spielarten, wo wir sicher noch Optimierungsmöglichkeiten haben. Das sind auch Ansätze, die alternative Werkstoffe und alternative Verfahren deutlich wettbewerbsfähiger machen. Gelingt es uns, diese Prozesse reproduzierbar zu steuern, dann hat der Kunststoff noch ungeahnte Chancen.

TEMPRO plus D Die Temperiergeräte mit dem „Touch“

Von welchem Zeitrahmen sprechen Sie? Bourdon: Ich glaube, in den nächsten drei bis fünf Jahren werden wir nochmals einen echten Technologiesprung erleben. Dabei sind die Temperiersysteme ein Element. Aber natürlich entwickeln sich die Materialien selber auch weiter. Man darf nicht ausser Acht lassen: Zu Zeiten der Optical Discs war man anfangs froh, wenn man in 15 Sekunden eine CD spritzen konnte. Zuletzt war man unter 3 Sekunden. Das ist das Potenzial, das in Gesamtverfahren steckt: Material, Werkzeugtechnik und natürlich die Maschinentechnik. Und so ähnlich verhält es sich mit kombinierten Verfahren. Wir hätten uns früher nicht vorstellen können, bestimmte PU-Formteile in 2,5 bis 3 Minuten herstellen zu können. Da waren 12 bis 15 Minuten Stand der Technik. Und das ist immerhin schon Faktor 5. Ich glaube, da liegt noch weiteres Potenzial, das man ausnutzen muss. Denn will man in grossen Stückzahlen fertigen, muss man sich Spritzgiesszykluszeiten annähern, damit die Verfahren wirklich wettbewerbsfähig werden.

Wieviel Prozent der Geschäfte gehen auf das Konto Kombination der Verfahrensschritte (Technologie3)?

Bourdon: Es kommt auf die Definition an. Nimmt man als Teil des Technologie3-Pakets Spritzgiessmaschine plus Automation, dann ist der Ausrüstungsgrad sicherlich um die 50 Prozent. Die Kombinationsgeschäfte bewegen sich schätzungsweise im einstelligen Prozentbereich, Tendenz steigend. Wir hatten ja vor einiger Zeit einen im höheren zweistelligen Millionenbereich angesiedelten Auftrag der IAC Group erhalten, der hauptsächlich aufgrund der Aufstellung von KraussMaffei mit Spritzgiessen und der Reaktionstechnik eingegangen ist.

Ist das ein Alleinstellungsmerkmal?

Bourdon: Ja, wir haben insofern keinen Wettbewerber, auf jeden Fall niemanden, der im Haus diese Verfahrensvielfalt zur Verfügung hat. Es gibt natürlich immer wieder auch den Versuch von Wettbewerbern, mit Partnerfirmen zusammen Ähnliches zu erreichen. Ich glaube aber, die Tiefe des Verfahrens-Know-hows, die ist so wirklich nur bei KraussMaffei gegeben.

Nennen Sie bitte ein aktuelles Beispiel einer Spritzgiess-Reaktionstechnik-Kombination.

Bourdon: Wir haben mehrere Themen, die Sie teilweise auch auf der K gesehen haben, wie das SkinForm-Verfahren und nun auch das ColorForm-Verfahren. Hier wird die Reaktionstechnik 1:1 mit der Spritzgiesstechnik kombiniert und das fertige Formteil kommt aus dem Werkzeug. Bei den Automobilherstellern gibt es – wie ich

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MASCHINEN/PERIPHERIE

gehört habe – einen neuen KPI (Key Performance Indicator: wichtige Kennzahlen zur Beurteilung der Erreichung von Zielen im Unternehmen, Anm. Red.) der darüber Auskunft gibt, wie viele Lackieranlagen man einsparen kann. Denn: Lackieranlagen bei Automobilherstellern oder deren Zulieferern lassen sich nur einsparen, wenn man fertige Kunststoffteile aus dem Werkzeug entnehmen kann. Klassische Anwendungen sind z.B. Türteile oder Türinnenverkleidungen, also Teile, bei denen die fertige Oberfläche eine Rolle spielt. Und das können wir darstellen.

Wir sprechen jetzt immer vom Automobil.

Kann man sich auch andere Anwendungsgebiete bei KraussMaffei vorstellen?

Bourdon: Ja. Wir haben während der K2010 bereits das CoverForm-Verfahren vorgestellt.

CoverForm hat nicht nur die Automobilindustrie im Fokus, sondern auch die Weisse Ware oder die Uhrenindustrie. Also ganz unterschiedliche Bereiche, wo sehr hochfeste und auch chemisch resistente Oberflächen verlangt sind und dies ohne nachträgliches Lackieren. Auch aus der Elektronikindustrie haben wir viele Anfragen.

Der Kundennutzen von Technologie3 ist klar.

Inwiefern profitiert KraussMaffei von der Kombination – ausser, dass natürlich Kunden gewonnen werden können?

Bourdon: Wir sehen, dass wir uns durch die Kombination der Technologien und der daraus möglichen Anwendungen vom Wettbewerb absetzen können. Unsere Technologie generiert auch Fertigungsvorteile bei Reaktionsmaschinen, indem wir aus unserem Baukasten die entsprechenden Bestandteile modulartig zusammenfügen und dem Kunden ein massgeschneidertes Angebot mit Standardkomponenten anbieten können. Im neuen Technikum für Reaktionstechnik ist als Beispiel dazu ein Formenträger zu sehen, der Standardbauteile (wie Verriegelungssysteme, Fahrzylinder, Säulen, Druckkissen) von der Spritzgiessbaureihe MX verwendet. Dies ist ein gutes Beispiel, wie die Grossserienreife aus der Spritzgiesstechnik für die Reaktionstechnik genutzt werden kann.

Wie entwickeln sich die vollelektrischen (AX und EX) Maschinen bei KraussMaffei?

Bourdon: Der Anteil der vollelektrischen Maschinen ist immer noch wachsend. Aller14

dings muss man sagen, und das gilt nicht nur für KraussMaffei, sondern für den Gesamtmarkt, dass die Substitution von hydraulischen durch elektrische Maschinen in Europa relativ langsam vor sich geht. In Japan sind stückzahlmässig rund 80 Prozent, in den USA rund 50 Prozent elektrische Maschinen. Dieser Anteil bleibt in etwa konstant. In Europa sind knapp 20 Prozent erreicht. Das ist bei KraussMaffei auch so.

Ich bin allerdings nicht mehr 100-prozentig sicher, ob in Europa in Zukunft nicht ein grosser Anteil den hybriden Maschinen gehören wird. Und dies, weil der Stand der Technik bei den hydraulischen Maschinen immer schon sehr hoch war verglichen mit den anderen Märkten und die Maschinen auch Vorteile haben, die elektrische Maschinen nicht so ohne Weiteres umsetzen können. Ich denke da an Kernzüge u.ä. Da die Komplexität der Werkzeuge in Europa, verglichen mit Asien oder den USA, am allerhöchsten ist, sehe ich das als weiteren Grund, warum hybride Maschinen in Europa noch zulegen werden. Wie Sie wissen, bin ich ein Verfechter der vollelektrischen Maschinen. Aber man muss auch realistisch sehen, dass die Penetration wahrscheinlich nicht die gleiche Grössenordnung annehmen wird wie in Asien oder in Amerika.

Als wir das letzte Mal über das Thema Weiterentwicklungen bei Hybridmaschinen sprachen (das war im Herbst 2008), sagten Sie, sie hätten diesbezüglich schon noch Ideen. Wie haben sich diese denn entwickelt?

Bourdon: Die haben sich in der Zwischenzeit schon materialisiert. Die Idee war damals, andere Antriebssysteme bei Hydraulischen einzusetzen. Unsere Energieinitiative «BluePower» ist das Resultat davon. Es handelt sich im Prinzip um Servomotoren mit Konstantpumpen. Bei Fertigungsprozessen mit längeren Zyklen, wo ich während der Restkühlzeit entsprechende Leerlaufzeiten habe, verbraucht eine solche hydraulische Maschine so gut wie keine Energie, weil der Hauptantrieb komplett abgeschaltet wird. Setzt man noch einen elektrischen Plastifizierantrieb ein, erreicht man ungefähr die Hälfte der Energieeinsparung im Vergleich zwischen einer modernen hydraulischen und einer elektrischen Maschine. Das entspricht ziemlich genau den Werten von hybriden Maschinen. Der Anteil unserer BluePower-

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Pakete steigt in der letzten Zeit sehr stark an. Ich kann mir vorstellen, dass dies für Märkte, die gesättigt und in Hochtechnologie-Segmenten angesiedelt sind, eine Art neuer Standard wird.

Von der Krise spricht man ja bereits nicht mehr – sie war schneller vorbei als erwartet. Was haben Sie aus der Krise gelernt?

Bourdon: Wir haben gelernt, dass wir in Zukunft mit Märkten zu tun haben werden, die volatiler sind, in denen sich Krise und Hochkonjunktur schneller abwechseln, dass dies globale Effekte sind und es kaum Regionen gibt, die noch von solchen Entwicklungen entkoppelt sind. Es wird kaum Märkte geben, die sich einer Krise komplett entziehen können. Damit muss man ebenso umgehen wie mit der Tatsache, dass die Ausschläge nach oben und nach unten heftiger werden. Ein Unternehmen muss sich darauf einstellen, damit es flexibel reagieren kann auf solche Unwägbarkeiten. Ja, es ist schon richtig: man hat die Krise beinahe schon wieder vergessen. Keiner hat sich vor einem Jahr noch träumen lassen, dass konjunkturseitig die Geschäfte so schnell anziehen. Heute haben wir fast wieder eine positive Sonderkonjunktur. Jeder (Maschinenhersteller) geniesst dies natürlich. Auf der anderen Seite höre ich bereits Stimmen, die fragen, ob wir es nicht schon wieder mit einer überhitzten Situation zu tun haben.

Der nächste Crash sei schon vorprogrammiert. Aber da sich alle bezüglich des Verlaufs der Krise verschätzt haben, mache ich keine Prognose. Im Moment ist die Projektlage insgesamt sehr gut und auch stabil. Von daher muss man einfach abwarten. Die positive Entwicklung darf man als Maschinenbauer nach den schlechten Zeiten jetzt auch mal wieder geniessen.

Haben Sie in der Krise alles richtig gemacht?

Bourdon: Wir haben unsere Entwicklungsgelder fast unverändert durchlaufen lassen.

Auch unsere Stammbelegschaft haben wir halten können. Dies nicht zuletzt auch dank des deutschen Modells mit den Möglichkeiten der Kurzarbeit. Das hat es KraussMaffei auch erlaubt, wieder rasch vom Aufschwung zu profitieren.

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MASCHINEN/PERIPHERIE

Stalder setzt Energiespar-Kühlanlage gwk hermeticool ein

Energieeffizienz auch beim Extrudieren wichtig Die Stalder Extrusion SA in Eclépens – früher Plastag SA Kunststoffrohrwerk – hat sich in ihrer über 40jährigen Unternehmensgeschichte als innovativer Spezialanbieter von extrudierten Rohren und den dazugehörigen Spritzgussteilen etabliert.

Nico Küls1 Das Schweizer Unternehmen Stalder Extrusion SA fertigt auf 11 Extrusionsanlagen und 3 Spritzgiessmaschinen Druckrohre für Wasser und Gas, Kanalisations- und Kabelschutzrohre, sowie Sickerrohre aus PE und PVC entsprechend den technischen Anforderungen und Marktgegebenheiten. Die gesamte Produktions-Kapazität beläuft sich auf 15 000 bis 20 000 Jahrestonnen. Die Entwicklung neuer Produkte und Technologien, sowie eine kompromisslose Kontrolle der Qualität sind für Stalder Extrusion wichtige unternehmerische Grundsätze.

Wenn schon das Extrudieren allgemein mit hohem technischem Anspruch erfolgt, erfordert das Extrudieren von Rohren einen besonders gut aufeinander abgestimmten Produktionsprozess. Bei der Stalder Extrusion SA besteht die besondere Herausforderung darin, die sehr hohen Qualitätsansprüche effizient und energiesparend umzusetzen.

Erstes Glied in dieser Fabrikationskette sind die mit Rohstoffen automatisch gespeisten Extruder. Der beheizte Extruder mit der Endlosschnecke fördert, presst und verdichtet den eingesetzten Rohstoff, damit sich dieser plastifiziert und in eine homogene Paste verwandelt. Über das «heisse Innere» der Anlage, dem sogenannten Extrusionskopf, formen sich nun die Rohre entsprechend dem speziellen Werkzeug. Anschliessend erfolgt eine Kühlung der Rohre mittels Sprühkühlung. Erst hier erhalten die Rohre ihre endgültige Abmessung (Durchmesser),

1 Der Autor ist Marketingleiter bei der gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH, D-58566 Kierspe, kuels@gwk.com, www.gwk.com

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Bilder: gwk

Produktionsprozess

Die Kühlanlage hermeticool reduziert Energiekosten.

und die notwendige Verfestigung des Materials erfolgt. Um dabei die geforderte hohe Qualität und Massgenauigkeit der Rohre dauerhaft zu garantieren, werden die Rohre konstant mit 17 °C gekühltem Wasser besprüht. Die Sprühkühlung verhindert das Ausbilden einer Wasser-Grenzschicht und besitzt damit eine wesentlich grössere Kühleffizienz als die Tauchkühlung.

Die Wassertemperatur im Kühlbehälter erhöht sich durch den Extrusionsprozess um 5 bis 7 °C, das erwärmte Wasser fliesst drucklos in die Behälter zurück und wird ständig durch die Nebenstromfilter filtriert.

Anschliessend erfolgt durch die Kühlanlage wieder die Absenkung auf 17 °C. Ein fortlaufender Prozess. Dass das Wasser dauerhaft und sicher 17 °C kühl bleibt, und damit allerhöchste Qualität in der Rohrfertigung gewährleistet ist, dafür sorgt bei Stalder die Kühlanlage gwk hermeticool.

Im weiteren Produktionsprozess längt ein Fertigungsautomat die kontinuierlich produzierten Rohre ab und versieht sie automatisch mit Muffen. Je nach Durchmesser können die Rohre für längere Gebrauchslängen auch auf Haspeln aufgewickelt werden. So schliesst sich der Produktionsprozess, bei 15

KUNSTSTOFF XTRA

MASCHINEN/PERIPHERIE

Energieoptimierte Kältemaschine im Kühlraum

dem die Energie sparende hermeticoolKühlanlage nicht nur einen wichtigen Dienst für die optimale Qualität der Endprodukte leistet, sondern auch den Energieverbrauch für den Herstellungsprozess deutlich reduziert.

Geringere Energiekosten Da der kostenaufwendige Kühlprozess entscheidend für die Qualität der Rohre ist, wurde bei Stalder nach energieeffizienten Möglichkeiten der Kühlung gesucht. Der Ersatz der bisherigen Kühlturmanlage, die sehr viel Wasser verbrauchte und hohe Betriebskosten verursachte, durch eine Energiespar-Kühlanlage war das erklärte Ziel.

Auf Anfrage des Unternehmens konzipierte die gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH mit Sitz in Kierspe (D) ein individuell auf die Wünsche des Kunden zugeschnittenes energiesparendes Kühlanlagenkonzept.

Die Senkung der laufenden Betriebskosten und die Verringerung des Energieverbrauchs waren die Anforderungen, die es zu erfüllen galt. Auf dieser Grundlage konzipierte die gwk eine angepasste Anlagenkonfiguration für eine Rückkühlanlage mit einer Kühlleistung von 800 kW und einer vom Kunden spezifizierten Kaltwassertemperatur von 17 °C. Um das System flexibel und energetisch optimal auf unterschiedliche Produktionsauslastungen anzupassen, wurden energiesparende, luftgekühlte Industriekaltwassersätze mit stufenloser Leistungsregulierung und Winterentlastung vorgesehen. Den Kältemaschinen sind spezielle gwk hermeticool Trockenkühler ohne Glykolzusatz vorgeschaltet. Dadurch wird das Kaltwasser bei Aussentemperaturen unter 10 °C nicht durch 16

Blick in die Rohrfertigung bei der Stalder Extrusion SA

den kostenintensiven Betrieb der Kaltwassersätze erzeugt, sondern mit geringstem Energieaufwand mittels Ventilatorenkühlung.

Im Übergangsbetrieb zwischen Sommer und Winter wird das vom Verbraucher zurückkommende Wasser vom gwk hermeticool vorgekühlt. Die Kaltwassersätze übernehmen in diesem Anlagenzustand lediglich eine Nachkühlfunktion. Im Sommer wird die Kälteerzeugung ausschliesslich durch die energieoptimierten Kältemaschinen erreicht.

Diese sind zur Reduktion des Energieverbrauchs mit stufenlos geregelten Schraubenkompressoren ausgestattet. Dadurch werden die Betriebssicherheit und die Lebensdauer der Kältemaschine ebenfalls positiv beeinflusst.

Roger Schmidt, gwk, Projektierung Kühltechnik: «Mit der Installation der energiesparenden gwk-Kühlanlage wurde die Einsparung beim Energieeinsatz und die Betriebssicherheit schnell umgesetzt. Dabei nutzt die gwk hermeticool-Kühlanlage die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht und den verschiedenen Jahreszeiten, um auf kostengünstigste Weise kaltes Wasser für Produktionseinrichtungen zu erzeugen. Hierbei wird die Laufzeit der energetisch kostenintensiven Kältemaschine auf ein Minimum reduziert. Dies bestätigt auch die Praxis. Bei 5000 Produktionsstunden pro Jahr läuft die

Kühlanlage 3039 Std. im 100-prozentigen energiesparenden hermeticool-Betrieb, 1717 Std. im Misch-Teillastbetrieb und nur noch 244 Std. im 100-prozentigen Kompressorbetrieb. Durch den Austausch der bisherigen Kühlturmanlage durch die energiesparende Kühlanlage reduzierten sich die Betriebskosten um 57 Prozent.»

Rolf Stalder, Geschäftsführer der Stalder Extrusion SA: «Die moderne, energiesparende gwk-Technik leistete einen grossen Beitrag zu unserer Energiesparpolitik. Die gesetzten Anforderungen wurden mit fachmännischer Beratung und Umsetzung perfekt realisiert.»

Fazit: Die bei der Produktion von Rohren erreichten Energieeinsparpotenziale lassen sich nachweislich durch gwk hermeticoolKühlanlagen mit Energiesparmodulen bei vielen ähnlichen Produktionsprozessen in der Kunststoff verarbeitenden Industrie sowie anderen Industriebereichen erreichen.

Kontakt Ingenieurbureau Dr. Brehm AG Lettenstrasse 2/4 CH-6343 Rotkreuz Telefon +41 (0)41 790 41 64 info@brehm.ch www.brehm.ch

Die gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH gehört zu den führenden Herstellern von Temperiergeräten, Kältemaschinen und zentralen Kühlanlagen für die Kunststoff verarbeitende Industrie. Das Unternehmen liefert alles aus einer Hand und ist Komplettanbieter für industrielle Kühlung und Temperierung. Über 300 Mitarbeiter entwickeln, fertigen und installieren am Standort Kierspe komplette Prozesslösungen für Temperierung und Kühlung in kundenspezifischer Ausführung. Zum Leistungsumfang gehören neben der Lieferung von Geräten und Anlagen unter anderem auch die verfahrenstechnische Beratung und die Ermittlung von Betriebskosten.

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KUNSTSTOFF XTRA

MASCHINEN/PERIPHERIE

Hausmesse bei Ferromatik in Malterdingen

Wirtschaftliche Maschinen im Baukastensystem Am 26. Mai war es wieder soweit: Der Spritzgiessmaschinenhersteller Ferromatik Milacron öffnete in Malterdingen die Tore zur traditionellen Hausmesse. Gezeigt wurden zwei neue modulare Modelle der F-Serie sowie fünf weitere Maschinen mit innovativen Technologien. Partner, die die Peripherie der Exponate zur Verfügung stellten, hatten Gelegenheit, ihr Produktportfolio ebenfalls zu präsentieren.

«Die Hausmesse ist der offizielle Verkaufsstart der neuen F-Serie, die nach kompletter Markteinführung in zehn Schliesskräften von 500 bis 6500 kN erhältlich sein wird», informierte Robert Trube, Director Sales & Marketing bei Ferromatik Milacron. Die F-Serie wird sukzessive die bestehende vollelektrische, hydraulische und hybride Maschinenserie ersetzen. Der Fokus liegt auf der Verpackungs-, Konsumgüter- und Medizinindustrie. Die Plattformphilosophie der F-Serie ermöglicht es, die einzelnen Module zu einem massgeschneiderten Produkt zu kombinieren.

2K-Verschlusskappe

Die neue F-Serie in Produktion Auf der Hausmesse produzierte die vorläufig kleinste Maschine der F-Serie, die F 80 mit 800 kN Schliesskraft und einer Spritzeinheit der Grösse General Performance (GP) 40, Spritzenprotektoren auf einem 64-fach Werkzeug mit einer Zykluszeit von 5,8 Sekunden. Die F 80 war als hybride Version ausgestellt. Die F 160 mit 1600 kN Schliesskraft war als vollelektrische Version und komplette Produktionszelle zu sehen.

Sie stellte auf einem 4-fach Werkzeug Becher mit Etiketten aus Polypropylen im InMold-Labeling-Vefahren her (Zykluszeit: 5,9 Sekunden). Ein Wemo Roboter legte die Etiketten ein und entnahm die Becher, während ein zweiter die Teile stapelte. Das vorläufig grösste Modell der F-Serie war als hybride Hochleistungsversion in Aktion. Die F 350 mit 3500 kN Schliesskraft und einer High Performance (HP) Spritzeinheit 80 fertigte auf einem 8-fach Werkzeug Kartuschen mit einer Zykluszeit von 10,9 Sekunden.

Die hybride Hochleistungsserie Vitesse ist in vier Grössen von 2000 bis 5000 kN Schliesskraft verfügbar. Auf der Hausmesse 0 6-2011

produzierte eine Vitesse 500 auf einem 1-fach Werkzeug Klappboxen in einer Zykluszeit von 15 Sekunden.

Die K-Tec Serie demonstrierte die Mehrkomponententechnik in zwei Varianten: Eine K-Tec 200 MSW mit 2000 kN Schliesskraft war mit einem zweiten vertikalen Monosandwich-Aggregat der Grösse 265 ausgestattet und stellte auf einem 1-fach Werkzeug Blumentöpfe in einer Zykluszeit von 35 Sekunden her. Mit dem Monosandwichverfahren können Materialkosten reduziert werden, indem für das nicht sichtbare Innenmaterial Recyklat und nur für die Oberfläche Neumaterial verwendet wird. Die Blumentöpfe wurden von einem Ferromatik Milacron Roboter FMR 8-5 High Speed entnommen, dessen Steuerung in die Maschine integriert war. Eine weitere Maschine der K-Tec Serie, eine K-Tec 250 DETW mit 2500 kN Schliesskraft, produzierte auf einem Doppelwürfel-Werkzeug mit jeweils vier Seiten und 48 Kavitäten Verschlüsse aus zwei Komponenten (Bild) in einer Zykluszeit von 11,5 Sekunden. Im ersten Schritt produzierte die Hauptspritzeinheit der internationalen Grösse 1650 die Körper des Verschlusses,

während eine auf der beweglichen Aufspannplatte mitfahrende Spritzeinheit der Grösse 265 die Deckel des Verschlusses herstellte. Nach einer gegenläufigen 90-Grad-Drehung der beiden Würfel wurden die Aussenseiten auf der Bedienseite der Maschine zum Kühlen der Teile genutzt, während gleichzeitig in den äusseren Trennebenen die nächsten Teile eingespritzt wurden. Nach einer weiteren 90-Grad-Drehung wurden im dritten Schritt die beiden Komponenten des Verschlusses zwischen den beiden Würfeln montiert. Zum Schluss erfolgte nach einer weiteren 90-Grad-Drehung die Entnahme der fertigen Teile auf der Bediengegenseite. Mit der Doppel-Etagenwendtechnik kann die Produktionsmenge verdoppelt werden.

Vollelektrisch Aus der vollelektrischen Serie war eine Elektra 75 mit 750 kN Schliesskraft ausgestellt.

Auf einem 1-fach Werkzeug wurden Haftmagnete mit Folien aus Polycarbonat im In-Mold-Foiling-Verfahren in einer Zykluszeit von 20 Sekunden produziert. Dabei wurde die ausgestanzte, von hinten bedruckte Folie vorgeformt ins Werkzeug eingelegt und hinterspritzt. Das vollelektrische Produkt aus dem Milacron Konzern – die Elektron, die auf der Elektra basiert – war mit einer 1100 kN Version vertreten. Die Maschine stellte verschliessbare Lagerkästen auf einem 1+1-fach Werkzeug in einer Zykluszeit von 15 Sekunden her.

Kontakt Ferromatik Milacron AG Bösch 41, CH-6331 Hünenberg Telefon +41 (0)785 82 60 busato@ferromatik.ch www.ferromatik.com 17

MASCHINEN/PERIPHERIE

KUNSTSTOFF XTRA

Interview mit Gerold Schley

Ferromatik – die Technologiefabrik des Konzerns Der Einstieg für Gerold Schley im Januar 2010 als Geschäftsführer bei Ferromatik Milacron in Malterdingen war aus wirtschaftlicher Sicht nicht unbedingt der Traumeinstieg. Was sich in den eineinhalb Jahren beim Malterdinger Spritzgiess-Maschinenbauer getan hat und wie das Unternehmen in Zukunft aufgestellt ist, darüber sprachen wir mit dem Geschäftsführer.

Herr Schley, Sie haben am 1. Januar 2010 das Ruder bei Ferromatik Milacron übernommen. Wie war der Einstieg in der Krise damals?

Gerold Schley: Wir waren noch mitten in der Krise. Ich hätte mir auch einen anderen Einstieg vorgestellt. Zuerst haben wir mit der Sanierung begonnen, d.h. wir haben uns organisatorisch und personell neu aufgestellt. Die ersten Wochen waren schon schmerzhaft. Doch wir haben relativ zügig die Weichen gestellt und sind jetzt, seit Mitte letzten Jahres, sehr gut unterwegs.

Wie geht es Ferromatik heute?

Schley: Die Auftragsbücher sind gut gefüllt.

Mehr noch: Im Augenblick überlegen wir uns bereits wieder, wie wir unsere Lieferzeiten verkürzen können. Im Moment stellt sich für uns also nicht das Problem des Auftragsbestands, sondern der Einhaltung der Lieferfristen. Dieses zu lösen liegt nicht nur an uns: Selbst wenn wir unsere Kapazitäten aufstocken würden, stossen wir an Grenzen, weil die ganze Versorgungskette im Augenblick recht schwierig ist. Die mangelhafte Versorgung mit Rohmaterialien verzögert die Abläufe. Damit haben wir zu kämpfen. Aber ansonsten, wirtschaftlich gesehen, da geht es uns sehr gut.

In 2005 war das Motto von Ferromatik: «Lassen Sie sich elektrisieren.» Setzen Sie heute noch voll auf elektrisch?

Schley: Nicht voll im Sinne von ausschliesslich. Aber ja, wir setzen auf die elektrische Maschine. Die Frage ist immer: Muss es eine Vollelektrische oder kann es eine Hybride sein. Der Anteil der Vollelektrischen bei Ferromatik beträgt im Augenblick um die 50 Prozent. Die Maschinen der F-Serie kann der Kunde vollelektrisch kaufen. Zudem ha18

ben wir auch die Elektron (diese wird in China gefertigt, Anm. Red.) als Handelsware ins Programm genommen, die wir in Europa vertreiben. Ich denke aber, dass tendenziell hybride Maschinen zunehmend gefragt sind. Ausschlaggebend bei der Wahl ist die jeweilige Anwendung. Aber nach wie vor gibt es natürlich auch die hydraulischen Maschinen, das wird so bleiben.

Der Anteil an Elektrischen wird also um die 50 Prozent bleiben?

Schley: So wie sich unser Auftragspolster darstellt, wird der Anteil in der Grössenordnung zwischen 40 und 50 Prozent sein. Das hängt auch mit dem Energiethema zusammen.

Was sind die ausgesprochenen Stärken von Ferromatik?

Schley: Eine unserer Hauptstärken ist sicherlich, dass wir so ziemlich auf jeden Kundenwunsch eingehen können. Wir haben einen hohen Anteil an «customized» Maschinen.

Bei uns gibt es relativ wenig von der Stange.

Grundsätzlich ist fast an jeder Maschine etwas Kundenspezifisches. Das beinhaltet natürlich eine extrem hohe Flexibilität, die wir dem Kunden bieten können.

Themenbezogen sind wir sehr stark im Verpackungs- und im High-End-Bereich – ich denke da z.B. an die Würfeltechnik – da sind wir zu Hause und, so glaube ich, auch führend, was die Technologie betrifft.

Sehr gut aufgestellt sind wir auch bei den elektrischen Maschinen. Ferromatik zählt hier zu den Pionieren – nicht nur wir, sondern auch Milacron.

Sind die Stärken gleichzeitig auch Alleinstellungsmerkmale oder denken Sie noch an etwas anderes?

Schley: Das «Customizing» ist sicherlich ein Alleinstellungsmerkmal, obwohl das andere auch anbieten. Die Frage ist immer, wie gut

Bild: Marianne Flury

Marianne Flury

Gerold Schley: Bei uns gibt es relativ wenig von der Stange.

macht man etwas und wie effizient ist das Ganze am Schluss für den Kunden. Ich denke, wir sind in einer Nische gut zu Hause mit unseren Maschinen und dies wissen unsere Kunden auch zu schätzen. Jeder, der eine Ferromatik kauft, erhält eine leistungsstarke Maschine.

Wo setzen Sie den Entwicklungsschwerpunkt?

Schley: Unser Hauptentwicklungsschwerpunkt hier in Malterdingen ist im Augenblick natürlich, die F-Serie fertig zu entwickeln, in der kompletten Baureihe von 50 bis 650 Tonnen. Im Anschluss daran werden die dazu gehörigen Spezialitäten entwickelt, d.h.

Etagenwenden, Würfelmaschine, Monosandwich. Parallel dazu wird auch in die Weiterentwicklung der Servopumpenantriebe investiert und der Energieverbrauch der bestehenden Maschinen wird weiter optimiert.

Mir liegt eine Zahl aus dem Jahr 2009 vor mit einem Umsatz von 50 Mio. Euro. Rechne ich hier 20 % dazu, komme ich auf 60 Mio. Euro. Liege ich da richtig?

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KUNSTSTOFF XTRA

Schley: Die Richtung stimmt (lacht). Es wird dieses Jahr mehr sein!

Wie sieht die Zukunft für einen kleinen Player wie Ferromatik aus?

Schley: Das mit dem «klein» muss man ein bisschen relativieren. Das trifft nur zu, wenn wir uns über die Ferromatik unterhalten. Wir sind aber eine 100prozentige Tochtergesellschaft vom Milacron Konzern, der zu 100 Prozent dem Privatinvestor Avenue Capital gehört. Da spielen wir schon in einer anderen Liga (der Umsatz von Milacron betrug 2010 700 Mio. US$, Anm. Redaktion). Ziehen wir in Betracht, dass ungefähr 70 Prozent vom Gesamtumsatz auf die Geschäftseinheit Plastic Machinery gehen, dann sind wir durchaus auf Augenhöhe mit anderen Mitbewerbern. Es gibt im Augenblick absolut keine Bestrebungen von Milacron, auch nur ansatzweise irgend etwas zu verkaufen.

Wir sind global so gut aufgestellt, dass uns der eine oder andere wahrscheinlich darum beneidet. Die Ferromatik gilt innerhalb des Konzerns als die Technologiefabrik, das be-

MASCHINEN/PERIPHERIE

deutet, die Technologie wird hier in Malterdingen entwickelt. Diese Position haben wir uns letztes Jahr wieder zurück erarbeitet.

Dass der Konzern voll hinter uns steht sieht man auch aus der Investitionsbereitschaft.

Wir kriegen Mittel für Investitionen auch in Gebäude. Eine Übernahme steht überhaupt nicht zur Debatte. Die Zeiten haben wir Gott sei Dank hinter uns.

Die neue F-Serie wird nun gestartet. Was erwarten Sie von diesem variablen Konzept?

Schley: Ich denke, der Kunde entscheidet am Schluss über das passende Konzept für seine Anwendung. Er stellt seine Spezifikationen quasi in einem Warenkorb zusammen und wählt die Schliesse beispielsweise vollelektrisch, das Einspritzen aber hydraulisch. Bisher war dies nur mit einem technischen Spagat realisierbar. Mit der F-Serie sind wir frei von jeden Zwängen – ich glaube, dass dies ein grosser Vorteil ist. Deshalb werden wir in den kommenden drei bis fünf Jahren sukzessive die Modelle Elektra, K-Tec und Vitesse durch die F-Serie ablösen.

Was hat Ferromatik aus der Krise gelernt?

Schley: Ich denke, die Krise hat uns wieder einmal auf den Boden zurückgebracht. Wir haben uns von vielem befreit, was sich über die Jahre angesetzt hat und wir haben wieder den Blick aufs Wesentliche bekommen, was da heisst: Spritzgiessmaschinen entwickeln und bauen. Daran haben wir auch ganz konzentriert gearbeitet. Wir haben versucht, mehr in die Richtung Kunden zu denken und haben uns weniger mit uns selbst beschäftigt.

Wir haben auch gelernt – selbst in der Krise – hin und wieder nein zu sagen. Wir haben Aufträge abgelehnt und uns darauf besonnen, dass wir profitabel sein müssen. Zudem haben wird das Thema Entwicklung vorangetrieben und im letzten Jahr einen gewaltigen Sprung nach vorne gemacht. Mit Dr. Thorsten Thümen haben wir wirklich einen guten Leiter für unsere Entwicklungsabteilung. Wir haben schlankere Strukturen geschaffen, die Wege sind kürzer und auch im Bereich Ersatzteile haben wir wieder die richtige Ware an Lager und die Verfügbarkeit ist sichergestellt. Da hat sich vieles getan. ■

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Visi bei Vitz

Keine Angst vor Komplexität

Bild : Mecadat

Eine gute CAD/CAM-Software leistet einen wesentlichen Beitrag zum Erfolg eines Werkzeugbauers. So auch bei der Johann Vitz GmbH: Visi weiss durch leichte Bedienbarkeit, gute Ergebnisse bei der Blechabwicklung sowie eine deutliche Zeitersparnis zu beeindrucken.

der Angebotsphase kommt Visi Progress zum Einsatz, mit dessen Hilfe aus den CAD-Daten des Kunden ein Streifenbild ermittelt wird. Die Konstruktion der Werkzeuge erfolgt durchgängig in 3D mit Visi Modelling, dem auf dem Parasolid-Kern basierenden Flächen- und Volumenmodellierer von Visi. Bei der Abwicklung des Bauteils Der untere Teil des Werkzeugs in Visi: Kollisionen werden und der Erzeugung des Streibereits in der Konzeptphase erkannt. fenlayouts wird unter anderem die Finite-Elemente-Methode «Unsere Produkte finden sich u.a. in der eingesetzt, wodurch auch nicht lineare BieSchale zum Aufladen von mobilen Festnetz- gungen abgewickelt werden können. Der telefonen – und damit auch in vielen Haus- Komplexität der 3D-Modelle ist damit keine halten. Die charakteristische Tonfolge beim Grenze mehr gesetzt.

Einlegen des Mobilteils zeigt an, ob das Für die Zuschnittskalkulationen der Platinen Telefon Kontakt zur Schale hat. Und damit setzen die Konstrukteure Visi Blank ein, das die Tonfolge zuverlässig ertönt, vertraut die ebenfalls die Materialdehnung in beliebig Gigaset Communications GmbH auf unse- gekrümmten Flächen nahezu auf Knopfre Kontaktfedern», erläutert Geschäftsführer druck berechnen kann. Ein erheblicher KonMichael Vitz. struktionsaufwand entsteht beispielsweise, Die Entwicklung der Produkte erfolgte beim um die Rückfederung von Blechbauteilen Werkzeugbauer lange Zeit im 2D-Bereich. zu berücksichtigen. Hier findet sich das opZunehmend kamen jedoch vom Kunden timale Einsatzgebiet des neuen DeformatiFertigungsanfragen nach 3D-Daten herein, onstools in Visi 18. Geometrische Ändezeitgleich hielt das Hochgeschwindigkeits- rungen, wie sie bei Überbiegungen nötig fräsen Einzug in der Produktionshalle. Des- sind, können ohne konstruktiven Aufwand halb sahen sich die Konstrukteure auf dem vorgenommen werden. Das System erzeugt Markt um. Sie hatten dabei sehr genaue ein Finite-Elemente-Netz über das zu biegenVorstellungen, was das neue 3D-System de Bauteil. Der Anwender kann die Biegung können sollte, vor allem ergonomisch sollte bestimmen und Einfluss auf Randbedines aufgebaut sein. Auf einer Fachmesse gungen wie Tangentialitäten- und Kurvensteliessen sich die Konstrukteure Visi vorführen. tigkeiten nehmen. Mit diesen Informationen Die CAD/CAM-Lösung wusste zu überzeu- berechnet das System automatisch die neue gen. Anfang 2009 schaffte Vitz das System Flächengeometrie. an. Seitdem ist es während des gesamten Konstruktions- und Fertigungsprozesses im Kein Grund zum Abwandern Einsatz.

Manchmal schickt der Kunde eine Zeich- Auch beim klar definierten Ziel von Vitz, nicht nungsanfrage mit Stückzahl, zum Teil ist über Abwanderung in Billiglohnländer zu auch schon ein Datensatz dabei. Bereits in bestehen, sondern in Deutschland zu pro20

duzieren, spielt Visi eine wichtige Rolle: Denn dies bedeutet nicht nur, dass man komplizierte Teile fertigen, sondern auch einfache Teile mit guter Technologie in Deutschland herstellen kann. Und dazu leistet eine gute CAD/CAM-Software einen wesentlichen Beitrag zum Erfolg.

Visi hat sich bei Vitz absolut bewährt. Die 2D-Ableitung erfolgt automatisch, Kollisionen lassen sich in 3D zusammenfassend sehen. Neben der Fehlerreduktion misst Vitz auch eine deutliche Zeitersparnis. Dadurch, dass Kollisionen besser erkannt werden, ist der Werkzeugbau schneller geworden. Neben den fünf Visi-Arbeitsplätzen sind in der Halle zusätzlich vier Viewer eingerichtet worden, an denen sich die Werkzeugmacher die Informationen zum Werkzeug suchen.

Diese Mitarbeiter wurden nicht speziell geschult, denn Visi ist logisch aufgebaut, sodass mit wenig Aufwand auch ungeschultes Personal damit arbeiten kann. Darüber hinaus bietet Visi auch für die Kunden von Vitz einen Service: Im Softwarepaket ist Edrawing enthalten, mit dem sich der Kunde eine komplette Datei ansehen kann, ohne ein eigenes CAD-System zu haben.

«Vor allem aber klappt die ganze Zusammenarbeit mit Mecadat, dem Vertriebspartner von Visi in Deutschland, auf einer sachlichen, produktiven Basis, auf der man gemeinsam zum Ziel kommt. Visi ist einfach zu bedienen und die CAD/CAM-Lösung ist zudem genau auf die Aufgabenstellungen im Werkzeugbau abgestimmt und somit die richtige Software für uns», zieht Thomas Prätorius, Konstruktionsleiter von Vitz, ein positives Fazit.

Kontakt Mecadat Hagenaustrasse 5, D-85416 Langenbach Telefon +49 (0)8761 7620-0 ralph@mecadat.de, www.mecadat.de 0 6-2011

KUNSTSTOFF XTRA

Bild 1: Das Permeationsverhalten kann im Labormassstab mit verschiedenen Treibstoffen bei unterschiedlichen Temperaturen untersucht werden. Die Permeationsrate ergibt sich aus dem Gewichtsverlust der Apparatur.

Innovatives Polyamid 6 für Treibstoffbehälter

Permeationsverluste minimieren Kunststoffe können gut auf das jeweilige Anforderungsprofil abgestimmt werden. Deshalb haben sie sich in beinah allen Bereichen des menschlichen Lebens durchgesetzt und stellen oftmals das Material der Wahl dar.

Kommen sie allerdings mit flüssigen oder gasförmigen Medien in Kontakt, z.B. als Behälter-, Leitungs- oder Verpackungsmaterial, schränkt ihre häufig unzureichende Sperrwirkung die sonst so vielseitigen Materialien durchaus ein.

Maik Schulte und Dr. Guenter Margraf1 So erweisen sich auch Benzintanks aus polymeren Werkstoffen wie Verbundsystemen und Polyethylen hoher Dichte (HDPE) in dieser Hinsicht als problematisch. Teils beträchtliche Mengen an Treibstoff diffundieren durch die Behälterwände, was zur Verschmutzung der Atmosphäre mit Kohlenwasserstoffen beiträgt, aber auch die Rezyklierung der mit Treibstoff belasteten Kunststoffe erschwert. Zudem kann die von der Automobilindustrie geforderte langjährige Dichtheit nicht gewährleistet werden. In den Vereinigten Staaten gelten aufgrund dessen 0 6-2011

bereits strengere Auflagen, die in absehbarer Zeit auch für Europa zu erwarten sind.

Vor diesem Hintergrund entwickelte Lanxess ein neues, blasformbares Polyamid 6, das sich als vielversprechende, richtungsweisende Alternative zeigt.

Die Problematik Ursächlich verantwortlich für die unzureichende Dichtigkeit ist der makromolekulare Aufbau des Polymers aufgrund dessen ein Stofftransport zwischen Kunststoffinnerem und -äusserem möglich wird. Der auch als Permeation bezeichnete Vorgang folgt einem Partialdruckgefälle und läuft in drei

Teilschritten ab: die Sorption an die Membran, die Diffusion durch die Membran hindurch und die Desorption aus der Membran heraus. Während Wechselwirkungen physikalischer Natur als reversibel angesehen werden können, sind chemische Veränderungen des Polymers irreversibel und gehen z. B. oft mit Verfärbungen einher.

Angesichts der Umweltbelastung durch diese Emissionen und ihres Einflusses auf das Klima werden die Auflagen an das Perme-

1 Business Unit Semi-Crystalline Products, Lanxess Deutschland GmbH, Dormagen, maik.schulte@lanxess.com, guenter.margraf@lanxess.com

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KUNSTSTOFF XTRA

PRÜFEN/MESSEN/QS

ationsverhalten von Tanks für Otto-Motoren weltweit verschärft. So hat die US-Umweltbehörde EPA (Environmental Protection Agency) in ihrer Richtlinie EPA 40 CFR z. B. den Grenzwert für die Permeation aus Kunststoff-Motorradtanks (Bild 3) auf 1,5 Gramm pro Quadratmeter Innenoberfläche und Tag (g/m2/d) herabgesetzt. Diese Regelung gilt u. a. auch für Treibstoff-Kanister und für Tanks kleinerer Otto-Motoren etwa in Gartengeräten, Motorsägen, Baumaschinen, mobilen Stromgeneratoren, Booten und anderen Wasserfahrzeugen. In Europa ist nach der Richtlinie 97/24/EG des Europäischen Parlaments und des Rates derzeit für Kunststoff-Motorradtanks noch ein Grenzwert von 20 g/m2/d gültig. Es ist jedoch absehbar, dass auch die zuständige UN-Wirtschaftskommission für Europa (ECE, Economic Commission for Europe) in Kürze den Grenzwert deutlich senken und sich dabei an der EPA orientieren wird.

Anforderungen an Treibstoffbehälter

Bilder: Lanxess

Um als Werkstoff für Treibstoffbehälter geeignet zu sein, müssen hohe Anforderungen erfüllt werden. Denn – anders als ein Lagerbehälter – ist ein mit Treibstoff befüllter Tank direkt mit der Wärmekraftmaschine verbunden, also dem Ort an dem die chemische Energie des Treibstoffs durch Verbrennung in mechanische Arbeit umgewandelt wird.

Da sich Treibstoffe für Verbrennungsmotoren ausserdem durch eine besonders hohe Energiedichte auszeichnen, unterliegen solche Behälter zur Minimierung des Gefahrenpotenzials besonders strengen Sicherheitsrichtlinien.

So kommt der Stabilität des Tanks, auch bei höchsten Belastungen, eine zentrale Rolle zu. Abgesehen vom Material ist hierfür eine optimale geometrische Auslegung von Bedeutung. Um mögliche mechanisch-dynamische Belastungen realitätsnah zu simulieren, werden in gut ausgerüsteten Prüfeinrichtungen Aufschlag-, Einschlag-, Kugelfalltests sowie Schwingprüfungen auch in Kombination mit Klimatests durchgeführt (Bild 2).

Darüber hinaus muss der Brandtest nach ECE R34 erfolgreich bestanden werden.

Dazu wird der komplett montierte Treibstoffbehälter in ein Fahrzeug eingebaut und dann für zwei Minuten einem offenen Feuer über einem Rost ausgesetzt. Bei diesem Test dürfen weder am Tank noch am Einfüllrohr Leckagen entstehen.

Zur Auswahl stehen heute üblicherweise Materialien wie Stahl, Aluminium und Kunststoff. Fällt die Wahl auf Stahl, kann heute zwischen vielen werkstofftechnisch optimierten Varianten gewählt werden; Aluminium als feste Grösse im Treibstoffbehälterbau findet speziell in der Lw-Branche Anwendung.

Neun von zehn der in Europa gefertigten Treibstoffbehälter werden heute allerdings aus polymeren Materialien hergestellt. Die mittels Standardverfahren wie Extrusionsoder Rotationsblasformen kostengünstig produzierten Bauteile bieten schlichtweg mehr Flexibilität im Design, ohne zusätzliches Gewicht zu verursachen oder mehr Raum in Anspruch zu nehmen. Zudem korrodieren Kunststoffe nicht und verhalten sich selbst im Fall eines Brandes günstiger als Stahlblech. Sie glühen nicht und leiten die Wärme nur schlecht weiter – ganz im Gegenteil, das Material deckt sogar Treibstoffreste ab und wirkt wärmeisolierend.

Standardverfahren zur Unterdrückung der Permeation

Bild 2: Das Shaker-Technikum im Werk Dormagen ist vor allem für Vibrationsprüfungen von Fahrzeuganwendungen vorgesehen.

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Um die unerwünschte Permeation aus den polymeren Behältern zu unterbinden oder wenigstens einzuschränken, stehen derzeit verschiedene Verfahren zur Verfügung. Eine mögliche Methode ist das Fluorieren der

Tankinnenseite. Dazu wird der vollständig aufgeblasene Tank mit Fluor gespült, wodurch eine Schutzschicht auf der Innenseite des Tanks gebildet und so die Emission der Kohlenwasserstoffe reduziert wird. Diese Technik bedeutet allerdings einen weiteren Prozessschritt in der Fertigung, der unter anderem wegen der chemischen Aggressivität von Fluor und aus Gründen des Umweltschutzes mit einem kostenintensiven apparativen und sicherheitstechnischen Aufwand verbunden ist. Des Weiteren ist die Langlebigkeit der Fluorschicht infolge von Abrieb durch die Treibstoffbewegung nicht gewährleistet.

Ein neuerer Ansatz in der Materialentwicklung für Kunststofftanks sind Blends aus HDPE und Polyamid, die als Granulatgemisch in den Extruder gefüllt und mechanisch vermischt werden. Da Polyamid kaum durchlässig für Kohlenwasserstoffe ist, kann die Permeationsrate reduziert werden. Wegen der schlechten Verträglichkeit der beiden Kunststofftypen untereinander sind die Blends jedoch vergleichsweise spröde, was zu schlechten Ergebnissen in Aufpralltests führt.

Schliesslich werden moderne und diffusionsdichte Behälter auch im Coex-Blasverfahren produziert, bei dem mehrere Schichten verschiedener Kunststoffe miteinander verbunden werden. Die Permeationssperre dieser Verbundsysteme beruht meist auf einer polaren Schicht aus EthylenvinylalkoholCopolymer (EVA). In der Herstellung sind sie allerdings aufwendig und vergleichsweise teuer.

Zukunftsweisende Eigenschaften Als vielversprechend und durchaus richtungsweisend erweist sich das unter dem Handelsnamen Durethan TP 142-011 erhältliche Polyamid 6 von Lanxess. Das unverstärkte, schlagzähmodifizierte und blasformbare Material zeigt eine exzellente Sperrwirkung gegen Otto-Treibtstoffe und ist als «Einstofflösung» auch wirtschaftlich eine sinnvolle Alternative.

Die Überprüfung des Permeationsverhaltens belegt, dass der in der EPA-Prüfvorschrift geforderte Permeationsgrenzwert von diesem Material sogar deutlich unterschritten wird (Bild 1). Vor dem Hintergrund der strengen Auflagen, die der Verband US-ame0 6-2011

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Bild: k3works

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Bild 3: Demonstratortanks während des EPA-Tests unter UV-Bestrahlung

rikanischer Automobilingenieure in seiner Empfehlung SAE J1241 an die Aufprallbeständigkeit von Motorradtanks stellt, wurde bei der Entwicklung ausserdem besonderes Augenmerk auf eine gute Schlagzähigkeit des Materials gelegt. So führen u. a. die vorgeschriebenen Pendelschlagversuche an Behältern bei -20 °C und +60 °C unter verschiedenen Aufprallwinkeln nicht zu Lecks.

Das strukturviskose Polyamid zeichnet sich ausserdem durch eine hohe Schmelzesteifigkeit aus. Selbst grosse extrudierte Vorformlinge längen sich unter ihrem Gewicht vor dem Aufblasen im Werkzeug kaum aus – somit sind sogar grossvolumige Tankbehälter problemlos blasformbar.

Im Vergleich zu Aluminium und Stahlblech bietet das neue Polyamid 6 als Thermoplast

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die gewohnten Freiheiten in der Formgebung der geometrisch oftmals sehr komplexen Tankgeometrien. Kostenintensive Umform-, Stanz-, Schweiss- und Lötschritte wie bei der Verarbeitung von Stahlblech entfallen. Ebenfalls kostensenkend wirkt sich das Integrationspotenzial des Kunststoffs aus. So sind bei der Tankfertigung Befestigungselemente direkt integrierbar, wobei die entsprechenden Einleger sehr gut eingeformt werden. Weitere Pluspunkte sind die gleichmässige und daher direkt lackierbare Oberfläche sowie die guten Quetschnahtqualitäten. Produktionsbedingte Abfälle wie Butzen lassen sich gut rezyklieren und können mit Neuware ohne grössere Eigenschaftsverluste wieder in den Fertigungsprozess zurückgeführt werden.

Nicht zuletzt begegnet der neue Werkstoff einer der zentralen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts: Die Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Energieträgern und die Nutzbarmachung von regenerativen Treibstoffen zur Energiegewinnung. So hat man bei Lanxess darauf geachtet, dass das weichmacherfreie Polyamid 6 auch den derzeit in Biotreibstoffen üblichen Ethanolgehalten gewachsen ist. Erste Untersuchungsergebnisse belegen, dass es sich sogar für Benzin der Klasse E85 (85 Prozent Ethanol-Gehalt) eignet. Anders als beispielsweise Aluminium reagiert es nicht empfindlich auf die höheren Ethanolgehalte. Da Aluminium hygroskopisch ist, bedeuten steigende Ethanolgehalte bei Verwendung dieses Leichtmetalls einen höheren Wasseranteil im Benzin, der wiederum Auslöser von Korrosionsprozessen im Tank sein kann.

Es bilden sich Partikel, die etwa Filter und Leitungen verstopfen und dem Motor schaden. Zwar lässt sich dieser Effekt mit einer Innenbeschichtung oder durch den Einsatz von Aluminiumlegierungen unterdrücken, doch verursachen diese Massnahmen immer höhere Bauteilkosten. Darüber hinaus bietet das neue Material auch eine gute Alternative zu duroplastischen Composites, die gern als Material für Bootstankbehälter verwendet werden. Anders als von diesen Composites bekannt, löst der Alkohol die Kunststoffmatrix nicht auf. Ablagerungen in den Ansaugventilen und daraus resultierende Motorschäden gehören mit Durethan TP 142-011 – wie die anderen der hier aufgezeigten Schwierigkeiten mit herkömmlichen Materialien – der Vergangenheit an.

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KUNSTSTOFF XTRA

ROHSTOFFE

Biokunststoffe auf der Interpack

Eigenschaften im Mittelpunkt der Interessen

Bild : zvg

Biokunststoffe waren eine der Hauptattraktionen auf der diesjährigen Interpack, die vom 12. bis 18. Mai 2011 in Düsseldorf stattfand. Biokunststoffunternehmen zeigten auf, dass es für eine grosse Bandbreite von Verpackungsfragen Biokunststofflösungen gibt, die Auswirkungen auf die Umwelt positiv beeinflussen können. Anschaulich war dies auf dem Stand von European Bioplastics zu sehen, dem Dreh- und Angelpunkt der Biokunststoffbranche.

Andy Sweetmann: Aus Biokunststoff können heute kundenspezifische Lösungen für eine grosse Bandbreite an Verpackungen geliefert werden.

Der Verband stellte beispielsweise einen Becher aus PLA vor, in dem Danone seit Anfang April 2011 seine Premiummarke «Activia» am deutschen Markt anbietet.

Entsprechend begeistert zeigte sich der Vorstandsvorsitzende von European Bioplastics, Andy Sweetman: «Vergleicht man die heute realisierbare Palette an Verpackungslösungen aus Biokunststoffen mit den vor drei Jahren auf der interpack 2008 ausgestellten Exponaten, kann man von einem Quantensprung sprechen.» Inzwischen sei die Industrie in der Lage, kundenspezifische Lösungen aus Biokunststoff für eine grosse Bandbreite an Verpackungen zu liefern.

Ein positives Fazit zieht auch Hasso von Pogrell, Geschäftsführer von European Bioplastics: «Mit dem Umstieg namhafter Unternehmen auf Biokunststoffverpackungen wird die Schwelle zum Konsumenten übertreten. Dies ist ein wichtiger Schritt für die 24

Biokunststoffbranche und wird uns mittelfristig zum vollständigen Durchbruch verhelfen.» Die Ankündigung weiterer Markenhersteller, den europäischen Markt mit in Biokunststoff verpackten Produkten zu bestücken, stimmt ihn zuversichtlich, dass dieser Zeitpunkt nah ist.

Das Fachpublikum auf der interpack zeigte ein deutlich gestiegenes Interesse an Biokunststoffen. Dies bestätigt die Einschätzung von Sweetman und von Pogrell. «Nicht nur das Interesse hat sich vervielfacht, auch die Qualität der gestellten Fragen hat sich stark verändert», so von Pogrell. Fragten Besucher auf der interpack 2008 noch was Biokunststoffe seien, so standen 2011 konkrete Materialien und Eigenschaften im Mittelpunkt.

Besonderen Anklang fand das vielfältige Programm der «bioplastics in packaging»Bühne am Stand von European Bioplastics.

Experten führender Biokunststoffunternehmen präsentierten vor bis zu 70 interessierten Zuhörern Neuheiten der Branche.

Zur Eröffnung des Bühnenprogramms stellte European Bioplastics in Kooperation mit der Fachhochschule Hannover eine neue Marktuntersuchung zu den weltweiten Produktionskapazitäten von Biokunststoffen vor.

Voraussichtlich werde noch 2011 die 1-Millionen-Tonnen-Marke überschritten. Bis zum Jahr 2015 dürften sich gemäss der Untersuchung die Produktionskapazitäten gegenüber dem heutigen Stand sogar mehr als verdoppeln (vgl. Seite 25).

Zum Thema Nachhaltigkeit von Biokunststoffen sprach unter anderem Dr. Bernhard Bauske vom WWF Deutschland. Er verwies auf die grosse Bedeutung einer unabhängigen und umfassenden Zertifizierung für Biokunststoffe und entsprechende Produkte. Weitere Sprecher informierten beispielsweise über innovative Folienlösungen mit speziellen Barriereeigenschaften oder über die Entwicklung von biobasiertem Polypropylen.

Die Biokunststoffbranche entwickelt sich rasant und wächst um rund 20 Prozent pro Jahr. Nicht nur im Verpackungsbereich sind Biokunststoffe auf dem Vormarsch. In zahlreichen weiteren Anwendungsgebieten finden sie mittlerweile Eingang, beispielsweise in der Automobil- und der Elektronikbranche sowie den Bereichen Catering, Textil und Freizeit.

Kontakt European Bioplastics e.V. D-10117 Berlin (Mitte) Telefon +49 (0)30 28482-350 info@european-bioplastics.org www.european-bioplastics.org 0 6-2011

KUNSTSTOFF XTRA

ROHSTOFFE

Kapazitätsdaten

Biokunststoffe knacken 2011 die Mio.-T-Marke Die weltweiten Produktionskapazitäten für Biokunststoffe werden sich zwischen 2010 und 2015 mehr als verdoppeln. Voraussichtlich bereits 2011 überschreiten die Kapazitäten die 1-Millionen-Tonnen-Schwelle. Dies besagt eine aktuelle Studie, die der Branchenverband European Bioplastics in Kooperation mit der FH Hannover im Mai auf der Interpack präsentierte.

Weltweite Produktionskapazitäten für Biokunststoffe

Grundlegend für das rasante Wachstum ist die rasche Ausbreitung von Biokunststoffen in immer mehr Anwendungsgebieten. Von Verpackungen über den Automobilbereich bis zu Spielzeugen, Teppichen und elektronischen Komponenten – Biokunststoffe sind gefragt wie nie. Die stark wachsende Gruppe biobasierter Standardkunststoffe finden z. B. im Verpackungsmarkt starken Anklang.

Mehrere grosse Markenartikler, wie Danone, und Coca-Cola, haben Produkte auf den Markt gebracht.

Europa ist der weltweit grösste und interessanteste Absatzmarkt für Biokunststoffe und führend in Forschung und Entwicklung. Die Menge der Produktionsanlagen wächst hingegen in Asien und Südamerika am stärksten. Die Wettbewerbsfähigkeit europäischer Industriestandorte muss daher durch verbesserte Rahmenbedingungen gestärkt werden. European Bioplastics fordert die Politik zur Unterstützung der heimischen Biokunststoffindustrie auf.

Weitere Informationen: www.european-bioplastics.org

Grafiken: European Bioplastics / Fachhochschule Hannover

Von rund 725 000 Tonnen im Jahr 2010 steigt die Produktionskapazität für Biokunststoffe voraussichtlich auf rund 1,7 Millionen Tonnen bis 2015. Im laufenden Jahr zeichnet sich zudem eine bedeutende Schwelle ab: Bereits im ersten Halbjahr 2011 bestehen Produktionskapazitäten für über 900 000 Tonnen. Die Millionen-Tonnen-

Marke ist nah und könnte noch dieses Jahr von der Biokunststoffindustrie überschritten werden. «Der erfreulich positive Trend der Produktionskapazitäten lässt uns vermuten, dass die vorgelegten Zahlen in den kommenden Jahren sogar übertroffen werden», erklärt Hasso von Pogrell, Geschäftsführer von European Bioplastics.

Ein weiterer Wandel zeigt sich bei der Zusammensetzung des globalen Produktionsvolumens. 2010 stellte die Biokunststoffbranche mit rund 425 000 Tonnen überwiegend biologisch abbaubare Materialien her (vgl.

300 000 Tonnen biobasierter Standardkunststoffe). Dieses Verhältnis kehrt sich – trotz allgemeinen Wachstums – in den kommenden Jahren um: «Unsere Marktstudie zeigt, dass die biobasierten Standardkunststoffe 2015 den Grossteil der Produktionskapazitäten mit insgesamt rund einer Million Tonnen stellen werden. Die biologisch abbaubaren Materialien wachsen jedoch ebenfalls deutlich, und stehen dann bei etwa 700 000 Tonnen», erklärt Professor Dr.-Ing. Hans-Josef Endres von der Fachhochschule Hannover.

Weltweite Produktionskapazitäten für Biokunststoffe 2010 (nach Materialtyp)

0 6-2011

Weltweite Produktionskapazitäten für Biokunststoffe 2015 (nach Materialtyp)

25

KUNSTSTOFF XTRA

ROHSTOFFE

Sabic Innovative Plastics forscht Richtung Leichtbau

PC-Verglasungen für Elektrofahrzeuge

Bild: Sabic

Auf dem VDI-Kongress mit begleitender Ausstellung hat Sabic Innovative Plastics neue Erkenntnisse über die Vorteile der Lexan Polycarbonat-Verglasungen angekündigt. Forschungsergebnisse bescheinigen der PC-Autoverglasung eine grössere Reichweite von Elektroautomobilen und geringere Emissionen.

Computergestützte Strömungssimulationen, Simulierung von Anforderungen an das Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem bei Glas- und Lexan PC-Scheiben.

Lexan PC-Autoverscheibungen haben sich bereits als gewichtsreduzierende Technologie etabliert, die zu einem niedrigeren Treibstoffverbrauch und geringerem KohledioxidAusstoss führt. Jetzt haben Computeranalysen der wärmeisolierenden Eigenschaften von Lexan PC-Autoverscheibungen ihr Potenzial zur Verringerung der Belastungen von Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystemen (HVAC) aufgrund der erheblich geringeren Wärmeleitfähigkeit des PC gegenüber Glas quantitativ bestimmt. Die neuen Erkenntnisse unterstreichen den Nutzen von Lexan PC-Verglasungen für eine verbesserte Effizienz in konventionellen, Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Die Resultate stammen vom Forschungs- und Entwicklungsteam von Exatec, LLC, einer Tochtergesellschaft von Sabic Innovative Plastics.

«Mit dieser neuen Forschungsarbeit haben wir der Industrie einen neuen Denkansatz im Umgang mit Lexan-PolycarbonatVerscheibungen aufgezeigt, der über die wohlbekannten Vorteile der Gewichtsreduzierung und Designfreiheit hinaus geht», 26

erklärte Dominic McMahon, General Manager von Produktmarketing Automobiltechnik bei Sabic und Chief Executive Officer (CEO) bei Exatec. «Die wichtigste Erkenntnis ist, dass Automobil-OEM noch mehr Nutzen aus unserem Portfolio an Lexan Polycarbonat-Verscheibungslösungen ziehen können: Vorteile sind eine grössere Reichweite für Elektrofahrzeuge und eine höhere Effizienz bei Klimatisierungs- und Heizungssystemen.

Diese Ergebnisse stellen auch eine natürliche Ergänzung zum Absorptionsvermögen unserer infrarotabsorbierenden Lexan-Kunststoffe dar, die die Sonnenenergie aufnehmen und zu einer weiteren Reduzierung der Wärmebelastung im Fahrzeuginnenraum beitragen.» Durch die Absorption der Sonnenenergie wird die von Klimatisierungssystemen angeforderte Leistung gesenkt und der Treibstoffverbrauch und die Emissionen reduziert.

Die wärmedämmenden Eigenschaften der Lexan PC-Kunststoffe verringern die Anforderungen an Heizungs- und Klimatisierungssystemen. Das Exatec Team von Sabic

Innovative Plastics hat an zwei Fahrzeugen computergestützte Strömungssimulationen (CFD) durchgeführt, eine mit einer PC-Heckscheibe und einem PC-Dach und die andere mit einer Glasheckscheibe und einem Glasdach. Die Simulationen wurden sowohl bei heissem und kaltem Klima an stehenden und fahrenden Fahrzeugen durchgeführt.

Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die im Gegensatz zum Glas geringere Wärmeleitfähigkeit der PC-Verglasung die ständige Wärmeübertragung zwischen dem Fahrzeuginnenraum und der Aussenseite reduzieren kann. Durch diesen Effekt werden Emissionen in konventionell angetriebenen und Hybridfahrzeugen reduziert und die Batteriereichweite für Hybrid- und Elektrofahrzeuge vergrössert.

«Dies ist ein neuer Denkansatz für die Verwendung von Polycarbonat-Verscheibungen», sagt Stephen Shuler, Chief Technology Officer von Exatec. «Durch den Ersatz von Glas durch hoch isolierende Lexan Polycarbonat-Verscheibungen verringert sich die von den Klimatisierungs- und Heizungssystemen angeforderte Leistung in heissen und kalten Gegenden sowohl bei Tages- als auch Nachtfahrten. Unsere Computersimulationen haben gezeigt, dass sich durch die geringere angeforderte Leistung die Emissionen um drei Gramm Kohlendioxid pro Kilometer reduzieren und die Reichweite der Elektromotorbatterie um zwei bis drei Prozent erhöht. Und dies zusätzlich zu den bereits bekannten Vorzügen des geringeren Gewichts der Polycarbonat-Verglasung.»

Informationen zu Sabic Innovative Plastics Lexan-Kunststoffprodukten mit Exatec-Beschichtungen: www.Sabic-ip.com oder www.exatec.de Technische Produktanfragen: www.Sabic-ip.com/prtechinquiry 0 6-2011

KUNSTSTOFF XTRA

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

Auslegung von Kunststoffkonstruktionen

Die Querkontraktionszahl in der Konstruktionspraxis Die Querkontraktionszahl ist bei der Bauteilauslegung von grosser Bedeutung (Bild 1). Sie verknßpft die Spannungs- bzw. die DehnungsgrÜssen bei mehrachsigen Spannungs- bzw. Verformungszuständen, und sie ist unverzichtbar als EingabegrÜsse bei FEM-Rechnungen. Umso bedauerlicher ist die Tatsache, dass diese Schlßsselkennzahl [1] in keiner Datenbank dokumentiert ist – ein Mangel, der dringend behoben werden sollte.

Johannes Kunz1

gĂźltig gilt fĂźr isotrope Werkstoffe. Darin sind Îľx , Îľy und Îľz die Dehnungen in den drei Raumrichtungen x, y, z (Bild 2). Bei Zugbeanspruchung gilt

Hx

Bild 1: Die Querkontraktionszahl ist auch mitbestimmend fĂźr die Ergebnisse von FEM-Analysen (IWK)

Die als Querkontraktion bekannte Erscheinung besteht darin, dass bei einem einachsig gezogenen Stab gleichzeitig mit der Verlängerung die Querschnittsabmessungen mehr oder weniger stark abnehmen (Bild 2).

Sie ist auf die Eigenschaft der Werkstoffe zurßckzufßhren, ihr Volumen unter Belastung so wenig wie mÜglich zu ändern. Werkstoffmechanisch erfasst wird die Querkontraktion durch die Querkontraktionszahl oder Poissonzahl, welche die Querdehnung ξq mit der Längsdehnung ξl unter einachsiger Beanspruchung linear verknßpft nach der Definition P

Hq Hl

Hy Hx

Hz Hx

Hy

'b b 0; b0

Hz

'd d 0 d0 (2)

Unter Druckbeanspruchung sind die Vorzeichen umgekehrt. In einzelnen Fachschriften wird statt dem Symbol Ο auch etwa ν verwendet.

Die Werte der Querkontraktionszahl liegen zwischen den theoretischen Grenzen Ο = 0 fßr Werkstoffe, die wie etwa offenporige Schaumstoffe keine Querkontraktion zeigen, und Ο = 0,5 bei vollständiger Inkompressibilität. Damit ist die Querkontraktionszahl auch ein Mass fßr die Kompressibilität der Werkstoffe. Die realen Werte der Kunststoffe liegen zwischen etwa 0,3 und 0,5. Allgemein strebt die Querkontraktionszahl mit abnehmender Steifigkeit und zunehmender Temperatur gegen 0,5 (Bild 3). An dieser oberen Grenze liegen Flßssigkeiten, wozu

Die Querkontraktionszahl ist wie die Moduln ein Kennwert des elastischen bzw. viskoelastischen Werkstoffverhaltens. Als solcher verknßpft sie beispielsweise den Elastizitätsbzw. Kriechmodul EC mit dem Schub- bzw.

Kriech-Schubmodul isotroper Werkstoffe gemäss GC

EC 2 ˜ 1 P

(3)

was fĂźr die Bestimmung des Schubmoduls genutzt werden kann, oder den Kriechmodul mit dem Kompressionsmodul KC

EC 3 ˜ 1 2 ˜ P

(4)

Dieser ist als Verhältnis der mittleren Normalspannung zur Volumendehnung definiert. Mit Ο = 0,5 strebt der Kompressionsmodul gegen unendlich, was bedeutet, dass solche Werkstoffe unter Belastung nicht komprimierbar sind.

(1)

1 Prof. Dipl.-Ing. Johannes Kunz, geb. 1940, Institut fĂźr Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung (IWK) an der HSR Hochschule fĂźr Technik Rapperswil, Schweiz; jkunz@hsr.ch

0 6-2011

'll !0; l0

auch Kunststoffschmelzen gehĂśren, und sehr weiche Kunststoffe wie Elastomere.

Bild 2: Querkontraktion am einachsig gezogenen Stab (schematisch)

27

KUNSTSTOFF XTRA

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

Bild 3: Querkontraktionszahl einiger Thermoplaste in Funktion der Temperatur (nach Schenkel [1])

Bild 4: Querkontraktionszahl von S-PVC in Funktion von Belastungszeit und Spannung (nach Frank [4])

Die Querkontraktionszahl ist keine Konstante, sondern grundsätzlich von den Prßfbedingungen und von den Struktur- und Verarbeitungsparametern der Kunststoffe abhängig. Diese Abhängigkeiten und die Verfahren zu ihrer Ermittlung sind an ausgewählten Kunststoffen wissenschaftlich untersucht und beschrieben worden [2 – 6]. Die Erkenntnisse lassen sich qualitativ verallgemeinern. So zeigt sich, dass auch die Erscheinung der Querkontraktion der Viskoelastizität unterliegt. Bei kurzzeitiger Belastung nimmt die Querkontraktionszahl mit zunehmender Dehngeschwindigkeit ab [5], im Zeitstand-Zugversuch steigt sie mit der Belastungszeit etwas an [4] (Bild 4).

Zudem nimmt sie mit wachsender Verformung ein wenig zu (Bild 5). Bei teilkristallinen Thermoplasten sinkt die Querkontraktionszahl mit zunehmendem Kristallisationsgrad leicht, was auf die dabei steigenden Nebenvalenzkräfte zurßckgefßhrt wird [5].

Die FĂźllung mit Fasern oder Mineralpartikeln reduziert die Querkontraktionszahl ebenfalls, und zwar, wie aus einzelnen bekannten Messwerten geschlossen werden kann [8], je nach dem Anteil an Fasern bzw. FĂźllstoffen um etwa 0,02 bis 0,04.

Dreidimensionales Verformungsverhalten

Charakteristisch ist der Anstieg der Querkontraktionszahl mit steigender Temperatur vom Ausgangswert bei Raumtemperatur bis zur oberen Grenze von Îź = 0,5 im Schmelzezustand (Bild 3). Die Ăźbrigen Parameter Zeit, Dehnung und Dehngeschwindigkeit haben sich bis zu Dehnungen von 1 bis 2 % als untergeordnete EinflĂźsse herausgestellt [4].

28

Hy

Als WerkstoffkenngrĂśsse dient die Querkontraktionszahl u.a. dazu, das dreidimensionale Verformungsverhalten der Werkstoffe unter mechanischer Beanspruchung zahlenmässig zu beschreiben. Im dreiachsigen Spannungszustand Ăźberlagern sich die ÂŤeinachsigenÂť Dehnungen Îľxe , Îľye , Îľze mit den in gleicher Richtung auftretenden Querkontraktionen. Diese ÂŤeinachsigenÂť Dehnungen sind jene Werte, die die einzelnen Normalspannungen Ďƒi hervorrufen wĂźrden, wenn sie je fĂźr sich allein einachsig wirken wĂźrden.

Sie lassen sich bequem etwa anhand eines isochronen Spannungs-Dehnungs-Diagramms bestimmen. Resultat dieser Ăœberlagerung ist das Gleichungssystem Hx

H xe P ˜ H ye H ze

Vx ECx C

§ Vy V ¡ P ˜¨ z ¸ ¨E ¸ E C C š Cz Š Cy (5.1)

H ye P ˜ H ze H xe

Vy ECy

§V V P ˜ ¨¨ z x Š ECz ECx

¡ ¸¸ š

(5.2)

Hz

H ze P ˜ H xe H ye

Vz ECz

§V Vy ¡ ¸ P ˜¨ x ¨E ¸ E Cy š Š Cx (5.3)

Darin sind ECi die mÜglicherweise spannungsabhängigen Kriechmoduln. Sind sie konstant, so resultieren die als Verallgemeinertes Hookesches Gesetz bekannten Beziehungen Hx

1 ˜ V x P ˜ V y V z

EC

>

@

(6.1)

Hy

1 ˜ V y P ˜ V z V x

EC

(6.2)

Hz

1 ˜ V z P ˜ V x V y

EC

(6.3)

>

>

@

@

Bild 5: Querkontraktionszahl von PMMA in Funktion von Dehnung und Temperatur (nach Frank [4])

0 6-2011

KUNSTSTOFF XTRA

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

Die Gleichungssysteme (5) und (6) verknüpfen den Spannungszustand mit dem Verformungszustand, der im Allgemeinen dreiachsig ist.

In den Berechnungsgleichungen für die Bauteilauslegung tritt die Querkontraktionszahl also gewöhnlich dann auf, wenn mehrachsige Spannungs- und/oder Verformungszustände vorliegen. So ist sie beispielsweise mitbestimmend für die Biegesteifigkeit von flächigen Tragelementen wie Platten usw. mit der Dicke h, der sog. Plattensteifigkeit, nach der Beziehung Sb

EC h 3 12 1 P 2

(7)

Wird hierin die Querkontraktionszahl zwischen 0,35 und 0,45 variiert, so wirkt sich dies mit einem Steifigkeitsunterschied von 10 % aus.

Als massgeblicher Werkstoffkennwert für die Beschreibung der räumlichen Verformung eines Bauteils unter Belastung ist die Querkontraktionszahl also unverzichtbar, insbesondere auch als Eingabegrösse bei FEMAnalysen. Deren Ergebnisse hängen somit wesentlich davon ab, mit welcher Genauigkeit und Trefflichkeit diese Kennzahl bekannt

ist. Häufig muss die Querkontraktionszahl auch beigezogen werden, um mit Gleichung (3) anhand des Kriechmoduls EC den Kriech-Schubmodul GC zu bestimmen.

Anforderungen der Konstruktionspraxis Die Konstruktionspraxis ist für eine vernünftige Bauteilauslegung auf zahlenmässige Angaben über die Querkontraktionszahl angewiesen, die wie die andern Kennwerten ausreichend genau und vor allem auch für möglichst viele Kunststoffe verfügbar sind.

Und dies in einem sinnvollen Parameterbereich, d.h. bei der Temperatur etwa bis zur oberen Gebrauchsgrenztemperatur.

Leider fehlen solche Informationen weitgehend, in den gängigen Datenbanken sind sie gänzlich abwesend. Dabei ist es mit den heutigen Technologien ohne nennenswerten Mehraufwand möglich, die Querkontraktionszahl systematisch zu ermitteln und in den Datenbanken auszuweisen. Die Querdehnung kann im Zugversuch, beispielsweise mit Videoextensometrie (Bild 6), gleichzeitig mit den übrigen Zug-Eigenschaften berührungslos mitgemessen und im Auswerteprogramm entsprechend (1) zur Querkontraktionszahl verrechnet wer-

Bild 7: Isothermes Spannungs-Diagramm von PMMA (Plexiglas H7) aus der Datenbank Material Data Center

den. Ideal wäre ein Kurvenverlauf, der wie Bild 3 die Querkontraktionszahl in Abhängigkeit der Temperatur als dominanten Einflussparameter zeigen würde. Als Minimum wäre zumindest die Querkontraktionszahl bei Raumtemperatur als Ein-Punkt-Wert zu ermitteln und anzugeben.

Zur behelfsmässigen Überbrückung dieser empfindlichen Lücke sind Ansätze entwickelt worden, welche die Querkontraktionszahl wenigstens abzuschätzen erlauben. Da die Parameter Zeit, Dehnung und Dehngeschwindigkeit bis zu Dehnungen von 1 bis 2 % von lediglich geringfügigem Einfluss sind, können sie in einer ersten Näherung vernachlässigt werden.

Eine brauchbare Näherung auf dieser Basis ist in Anlehnung an [7, 8] etwa die Beziehung P - | 0,5 0,5 P 0

Bild 6: Videoextensometrie erlaubt die berührungslose Dehnungsmessung und damit die direkte experimentelle Untersuchung der Querkontraktion (IWK)

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E C t , -

E C t , -0

(8)

Darin sind μ0 die Querkontraktionszahl und EC der Kriechmodul bei der Zeit t und der Temperatur ϑ. Als Bezugstemperatur ϑ0 bietet sich in der Regel die Raumtemperatur an. Je nach Verfügbarkeit der Kennwerte kann auch der Elastizitätsmodul mit seiner Temperaturabhängigkeit verwendet werden. Die temperaturabhängigen Moduln können im Idealfall den Datenbanken entnommen werden, z.B. einem isothermen Spannungs-Dehnungs-Diagramm (Bild 7).

Wo sie fehlen, kann möglicherweise die Potenzfunktion 29

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

§-

·

¨ 1 ¸ ¨¸ EC t , -

| a 0© 0 ¹ EC t , -0

(9)

gruppen zu Grössenordnungen der Querkontraktionszahl sein (Tab. 2).

Unbefriedigende Situation mit dem Temperaturkoeffizienten α0 weiterhelfen [9], was jedoch dessen Kenntnis voraussetzt (Tab. 1).

Leider sind für die Querkontraktionszahl μ0 kaum verlässliche Werte bekannt. Bei einzelnen Werkstoffen differieren die Angaben sogar erheblich, so beispielsweise für PE-HD zwischen 0,38 [1] und 0,5 [11] oder für PMMA zwischen 0,31 [1] und 0,4 [12]. Die bei fehlenden Werten gelegentlich verwendete Näherung μ0 = 0,3 [10] oder besser μ0 = 0,35 [2] kann lediglich als grober Behelf gelten. Eine Hilfe für Abschätzungen mag etwa die Zuordnung der Kunststoff-

Diese kurze Betrachtung zeigt, wie unbefriedigend die diesbezügliche Situation insgesamt für die Konstruktionspraxis ist. Umso berechtigter ist der Appell an die Kunststoffhersteller, die Werkstoffprüfer und auch die Normengestalter, die Querkontraktionszahl inskünftig systematisch zu ermitteln und in den Datenbanken auszuweisen. Zumal der Mehraufwand äusserst bescheiden bleibt, wenn die Querdehnung im Zugversuch gleichzeitig mit den übrigen Zug-Eigenschaften beispielsweise mit Videoextensometrie berührungslos mitgemessen und im Auswerteprogramm entsprechend (1) zur Querkontraktionszahl verrechnet wird.

Temperaturkoeffizient α0

Ob. Temperaturgrenze [°C]

PA 6

0,45

60

trocken

PA 66

0,50

90

trocken

POM

0,75

120

PBT

0,40

60

PET

0,70

120

PE-HD

0,50

80

ABS

0,70

80

PC

0,85

120

PS

0,83

80

PMMA

0,84

60

Werkstoff

Bemerkungen

Tab. 1: Temperaturkoeffizient ausgewählter Thermoplaste [9]

Querkontraktionszahl μ0

Werkstoffe

0,30 - 0,35

Steife, spröde Kunststoffe: Duroplaste, amorphe Thermoplaste wie PS, SAN, PMMA, PVC-U

0,35 - 0,40

Steife, zähe Kunststoffe: Thermoplaste und Blends wie PC, ABS, (PC+ABS), (PC+PET), PVC-P, PA6, PA66, POM

0,40 - 0,45

Weichere, zähe Kunststoffe: Thermoplaste wie PE-HD, PP

0,45 - 0,50

Weiche, hochelastische Kunststoffe: Thermoplaste, Elastomere und thermoplastische Elastomere, wie PE-LD, PB, PUR, TPE, TPU

Tab. 2: Richtwerte der Querkontraktionszahl verschiedener Kunststoffgruppen für 0 °C ≤ ϑ ≤ 50 °C

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KUNSTSTOFF XTRA

Literatur [1] Schenkel, G.: Verfahren zum Bestimmen der Poissonzahl insbesondere bei Kunststoffen.

Kunststoffe 63(1973)1, S. 49-53 [2] Pohl, G.: Das grundsätzliche Relaxationsverhalten des Poissonschen Verhältnisses von Plasten und dessen Beziehung zum Elastizitätsmodul.

Plaste und Kautschuk12(1965)6, S. 330-332 [3] Lewen, B.: Das nichtlinear viskoelastische Verhalten von Kunststoffen am Beispiel der Zeit-Temperatur-Verschiebung und der Querkontraktionszahl.

Diss. RWTH Aachen, 1991 [4] Frank, U.: Die Querkontraktionszahl von Kunststoffen, dargestellt am Beispiel amorpher Thermoplaste. Diss.

Universität Stuttgart, 1994 [5] Dassow, J.: Messung und Beschreibung der Querkontraktionszahl von teilkristallinen Thermoplasten als nichtlinear viskoelastischer Materialkennwert. Diss. RWTH Aachen, 1996 [6] Gutberlet, D.: Messung und Beschreibung der Querkontraktionszahl von Thermoplasten. In: Michaeli, W. (Hrsg.): 18. Kunststofftechnisches Kolloquium des IKV, Tagungsband, 1996 [7] Giencke, E., Meder, G.: Ermittlung der Kriechfunktionen von zweiachsig beanspruchten Harzen und Laminaten aus den Messwerten für einachsig beanspruchte Harze. Materialprüfung 23(1981)3, S. 75-80 [8] N.N.: Querkontraktionszahlen ausgewählter Bayer MaterialScience Thermoplaste. Firmenschrift PCS 1149 de, Bayer MaterialScience AG Leverkusen, 2008 [9] Kunz, J.: Temperaturabhängigkeit des Kriechmoduls erfassen. SwissPlastics 29(2007)3, S. 25-28 [10] Menges, G., Haberstroh, E., Michaeli, W., Schmachtenberg, E.: Werkstoffkunde Kunststoffe. 5. Aufl., Carl Hanser Verlag München, 2002 [11] Erhard, G.: Konstruieren mit Kunststoffen. 4. Aufl., Carl Hanser Verlag München, 2008 [12] Progelhof, R. C., Throne, J. L.: Polymer Engineering Principles. Carl Hanser Verlag München, 1993 ■

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FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG

Wegweisende Entwicklungen

ETH: Aus der Forschung in die Praxis

Bild: ETHZ

Die ETH ist an vorderster Front in der Grundlagenforschung und im Entwickeln zukunftsträchtiger Produkte. Einige laufende Projekte im Departement Materialwissenschaften, Polymer Technology, wurden im Mai KunststoffXtra vorgestellt.

Materialabfall: Links bei einem gesinterten Teil aus PTFE, rechts bei einem identischen Teil, spritzgegossen aus modifiziertem PTFE.

Marianne Flury Das Departement of Materials ist innerhalb der ETH ein kleines Departement. Für den Leiter Prof. Paul Smith ist dies kein Kriterium.

«Die Grösse der Gruppe verhält sich umgekehrt proportional zu dessen Forschungsergebnissen mit Industriepotenzial.»

Vorrangiges Ziel der Grundlagenforschung ist für Smith, für jedes Forschungsprojekt eine praktische Anwendung zu finden. Dabei geht es nicht nur um das Finden von neuen Polymeren, viel mehr sollen bestehende Polymere durch Manipulation der monolithischen Strukturen neue Eigenschaften erhalten. Der Weg dazu führt über die Molekularstruktur und über verschiedene «Herangehensweisen» bei der Verarbeitung.

Bei allen Modifikationsprozessen steht im Fokus das Endprodukt und hier seine mechanischen, optischen, elektrischen und magnetischen Eigenschaften.

Steif ohne kleben Innovative Wege hat die Gruppe um Paul Smith mit Hochleistungsfolien für den Leichtbau beschritten. Gängig im Leichtbau sind Glasfaser- oder Kohlefaser verstärkte Kunst0 6-2011

stoffe (z.B. Kevlar, Dyneema). Damit diese als Strukturbauteile ihre Steifigkeit beibehalten, müssen die Molekülketten strikt gleichgerichtet sein, ansonsten reduzieren sich die Eigenschaften massiv. Die Fasern werden deshalb orientiert und in einer Matrix verklebt (Epoxidharz). Der Nachteil dabei ist, dass ca.

35 Prozent des Endprodukts Klebstoff ist, der nichts zu den gewünschten Eigenschaften wie Steifigkeit beiträgt. Die von der Polymer Technology Gruppe kreierte neue Hochleistungsfolie ist gleichgerichtet und wird direkt extrudiert. Klebstoff erübrigt sich.

Je nach gewünschtem Eigenschaftsprofil werden die Folien verschieden ausgerichtet aufeinander gelegt und mittels Druck und Wärme «verklebt». Das Resultat ist ein «quasi isotropes Laminat», die Eigenschaften sind in alle Richtungen dieselben.

Meilenstein in der Verarbeitung Eine wegweisende Weiterentwicklung ist auch modifiziertes PTFE (Polytetrafluoroethylen). Hier ist es den ETH-Forschern gelungen, die Polymerstruktur so zu verändern, dass der «neue» Fluorkunststoff thermoplastisch verarbeitbar ist, im Gegensatz zu bestehendem PTFE. Damit öffnen sich zahlreiche Anwendungen, die vorher auf-

grund der klassischen PTFE Verarbeitung (Pressen, Sintern, Zerspanen) verschlossen waren. Da sich das Zerspanen erübrigt, reduziert sich der Materialabfall auf quasi Null (Bild). Zudem kann auch bezüglich Produktivität gepunktet werden: Der Zeitaufwand zur Herstellung eines Sinterteils beträgt ein Vielfaches gemessen an der Fertigung eines spritzgegossenen Teils – hier sprechen wir von Sekundenzyklus, beim Sintern von Stunden oder sogar Tagen.

Fälschen schwierig gemacht Ein Projekt aus dem Optikbereich, das höchste Sicherheit gegenüber Fälschungen garantiert, ist das Aufbringen von polarisierter Photolumineszenz z.B. auf Schweizer Banknoten. Hier ist es der Gruppe Polymer Technology gelungen, ein fluoreszierendes Sicherheitsmerkmal in das Sicherheitspapier einzubringen. Der Clou dabei ist, dass der Fluoreszenzeffekt nur auftritt, wenn die Polarisierung des einfallenden Lichts mit der Ausrichtung des Sicherheitsträger-Elementes übereinstimmt. Nur mit entsprechenden Prüfgeräten kann der optisch charakteristisch leuchtende Effekt sichtbar gemacht werden.

Diese zusätzlich zu den übrigen Sicherheitsmerkmalen (wie Wasserzeichen) versteckte Funktion bietet maximalen Schutz vor Fälschungen.

Diese drei Beispiele an Innovationskraft belegen, was Paul Smith so ausdrückt: «Die ETH ist ein Leuchtturm der neuen Möglichkeiten. Schade nur, dass dies offenbar vor allem im Ausland so wahrgenommen wird.»

Wie wahr: Nur eins der drei hier vorgestellten Projekte werden in Lizenz in der Schweiz in die Praxis umgesetzt.

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SICHERHEIT

Kundenzufriedenheitsumfrage 2010 der Suva

Kunststoffverarbeiter verteilen gute Noten Rasche und zuverlässige Hilfe nach einem Unfall und Unterstützung bei der Wiedereingliederung: Diese Angebote der Suva kommen bei den kunststoffverarbeitenden Betrieben gut an, wie die jüngste Kundenbefragung zeigt.

Beurteilt wurde die Zufriedenheit mit dem Präventionsschutz, den Kostendämpfungsmassnahmen, der Prämienbemessung und der Fachkompetenz der Suva.

Erich Wiederkehr1 Mit einer Gesamtzufriedenheit von 82 von 100 möglichen Punkten konnte die Suva in der Ende 2010 bei über 33 000 Kunden durchgeführten Befragung den Wert gegenüber der letzten Umfrage vor drei Jahren nochmals um drei Punkte steigern. Mit 81 Punkten beurteilen auch die kunststoffverarbeitenden Betriebe die Suva sehr gut.

Nach einem Unfall bietet die Suva schwer Verunfallten eine ganzheitliche Betreuung an und unterstützt sie bei der Wiedereingliederung in den Arbeitsprozess. Die kunststoffverarbeitenden Betriebe beurteilen die entsprechende Fachkompetenz mit 77 Punkten etwas unter dem Durchschnitt aller befragter Unternehmen (81 Punkte).

Die Suva setzt sich dafür ein, die Dauer der Arbeitsunfähigkeit kurz zu halten und fördert die Wiedereingliederung. Die Zahlen sprechen eine klare Sprache: Die neu gesprochenen Renten sind 2010 auf einen rekordtiefen Stand gesunken.

Fast jede achte Rechnung bleibt wegen Auffälligkeiten im System hängen und wird genauer überprüft. Zusätzlich werden 500 000 noch nicht elektronisch verarbeitbare Rechnungen manuell geprüft.» So verhindert die Suva, dass jährlich 100 Millionen Franken unnötigerweise ausbezahlt werden. Dies trägt wiederum dazu bei, die Prämien tief zu halten, da Überschüsse den Versicherten zugute kommen. Zudem verlief die Heilkostenentwicklung bei der Suva in den letzten Jahren deutlich moderater als bei den Krankenkassen.

Zur Dämpfung der Unfallkosten gehört aber auch, dass Missbräuchen ein Riegel geschoben wird. Jährlich werden gegen 300 Fälle eingehend überprüft. Das Einsparpotenzial beträgt pro abgeschlossenen Fall bis zu einer halben Million Franken. Die Zufriedenheit der kunststoffverarbeitenden Betriebe mit den Kostendämpfungsmassnahmen der Suva beträgt 71 Punkte und liegt damit drei Punkte unter der Durchschnittsbewertung aller Unternehmen.

Massnahmen zur Dämpfung der Unfallkosten

Prävention von Berufsunfällen und Berufskrankheiten

Wenig bekannt ist den Kunden, dass die Suva – auch in Zusammenarbeit mit Ärzten und Spitälern – eine konsequente Kostenkontrolle zur Dämpfung der Heilkosten betreibt.

Felix Weber, Mitglied der Geschäftsleitung der Suva (Departement Versicherungsleistungen und Rehabilitation): «Wir unternehmen diesbezüglich sehr viel. Dazu gehört zum Beispiel die elektronische Verarbeitung von jährlich 1,5 Millionen Rechnungen von Hausärzten, Labors oder Physiotherapeuten.

Grossen Wert legt die Suva auf die Prävention von Unfällen und Berufskrankheiten,

die von den kunststoffverarbeitenden Betrieben mit 78 Punkten leicht unter dem Durchschnitt aller Branchen (80 Punkte) bewertet wird. In den letzten zehn Jahren konnte das Berufsunfallrisiko um ein Drittel Prozent gesenkt werden. Edouard Currat, Geschäftsleitungsmitglied der Suva (Departement Gesundheitsschutz): «Die Präventionsstrategie der Suva orientiert sich stets an den aktuellen Risikoschwerpunkten.»

Geschätzt wird, dass die Suva die Vorschriften praxisnah durchsetzt, faire Kontrollen durchführt und Massnahmen schriftlich festhält.

Prämien sind der Preis für die Deckung des Unfallrisikos eines Unternehmens. Die kunststoffverarbeitenden Betriebe haben ein leicht unter dem Durchschnitt aller Branchen liegendes Berufsunfallrisiko.

Die Umfragewerte betreffend Unfallrisiko kamen auf der Basis 2009 zustande, da zu diesem Zeitpunkt die Zahlen 2010 noch nicht vorlagen. Dass das Unfallrisiko 2010 gestiegen ist, lässt sich u.a. mit einem Mehr an Werktagen begründen, die wegen der speziellen Lage der Feiertage anfielen. Ernst Mäder, Finanzchef der Suva und Mitglied der Geschäftsleitung: «Wenn es uns in Zukunft noch besser gelingt, den Kunden aufzuzeigen, dass wir zusammen mit ihnen

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Klasse: 23C

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Vergleichskollektiv: Suva Total

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Erich Wiederkehr, Suva, Bereich Unter nehmenskommunikation, Luzern, erich.wiederkehr@suva.ch

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Unfallrisiko – Fälle pro 1000 Vollbeschäftigte

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SICHERHEIT

alles tun, um die Prämien tief zu halten, sind wir auf dem richtigen Weg. Wir streben verursachergerechte, aber dennoch solidarische Prämien an.»

lung von Beschwerden, wobei aufgrund der kleinen Fallzahl eine Auswertung für einzelne Branchen nicht möglich ist. Ulrich Fricker, Vorsitzender der Geschäftsleitung der Suva: «Es gibt Beschwerden, für die wir zwar Verständnis zeigen, wo wir aber aus gesetzlichen Gründen nichts am Sachverhalt ändern können. Zentral ist, dass wir bei den Aspekten, die wir beeinflussen und optimieren können, dies auch tun.» Die Suva

Beschwerden als wichtige Kundenfeedbacks Weniger gut (40 von 100 Punkten) beurteilen die befragten Betriebe die Behand-

bemüht sich, ihren Kunden mit dem Produktemix aus Prävention, Versicherung und Rehabilitation die bestmögliche Dienstleistungskette zu bieten. Kundenfeedbacks werden deshalb systematisch ausgewertet und helfen, die Qualität der Dienstleistungen ständig zu verbessern.

1.2

Broschüre 1.0

0.8

Klasse: 23C 0.6

Vergleichskollektiv:

0.4

Grafiken: Suva

Suva Total 0.2

0.0 2001

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In einer neu erschienenen Broschüre «Modernes Schadenmanagement und ganzheitliche Rehabilitation» zeigt die Suva auf, welche Massnahmen sie zur Kostendämpfung im Gesundheitswesen umsetzt. Die Broschüre kann heruntergeladen und bestellt werden unter www.suva.ch/waswo (Bestellnummer 2934).

Kostenrisiko – Kosten der Fälle der letzten 10 Jahre in Prozent der Lohnsumme

6. Europäische Fachmesse & Forum für Verbundwerkstoffe, Technologie und Anwendungen

Effizienz mit Leichtigkeit

27. - 29. SEPTEMBER 2011 STUTTGART VERANSTALTER

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KUNSTSTOFF XTRA

WIRTSCHAFT

Zwei Welten: Stahlträger tragen das Betondach, unter dem der Sondermüllcocktail nun rückgebaut wird ...

VKR: Besuch in der Sondermülldeponie

Eine «Bombe» wird entschärft Zur 20. Generalversammlung des Verband Kunststoff-Rohre und -Rohrleitungsteile (VKR) trafen sich die Mitglieder am 6. Mai 2011 in Oberentfelden. Neben den obligaten Traktanden dürfte auch das Rahmenprogramm dafür gesorgt haben, dass insgesamt 43 Personen, davon 27 Firmenvertreter, den Weg ins Hotel Aarau West gefunden haben.

Der Besuch in der Sondermülldeponie Kölliken (SMDK) am Nachmittag vermittelte den Teilnehmern einen Einblick, wie die Altlasten der Ende Siebziger-/Anfang Achtzigerjahre beseitigt werden.

Von 1978 bis 1985 wurde in Kölliken eine ehemalige Tongrube als Deponie für Sondermüll aus der ganzen Schweiz (und teilweise auch aus dem Ausland) genutzt. Insgesamt landeten 300 000 m3 resp. 475 000 Tonnen Sonderabfälle unterschiedlichester Herkunft und Zusammensetzung in der Deponie. Den damaligen 4 Betreiberpartnern (die Kantone Aargau und Zürich, die Stadt Zürich und die Basler Chemie) flossen in den 7 Jahren 14 Millionen Franken in die Kassen. Diesem Betrag stehen heute CHF 700 Mio. zur Gasamtsanierung gegenüber.

Kein wirklich gutes Geschäft!

Die andauernden Reklamationen der Anwohner über Geruchs- und Staubemmissi34

Bilder: Marianne Flury

Marianne Flury

... und Blick durch Panzerglas auf die Deponie (Abbauhalle) (Stand: Mai 2011)

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KUNSTSTOFF XTRA

onen und die Gefährdung des Grundwassers führten schliesslich 1985 zur Schliessung der Deponie, die damals zu 70 Prozent gefüllt war.

Der Rückbau erfolgt heute schichtweise, so wie auch das Auffüllen der Deonie schichtweise erfolgt war. Insgesamt türmen sich 4 Schichten an Fässern aufeinander. Die Zwischenräume wurden mit Säcken und weiterem Müll gefüllt.

Am 1. November 2007 wurde mit dem Rückbau begonnen. Ende Oktober 2009 konnte die erste Rückbauetappe (Bereich der Manipulationshalle) abgeschlossen werden. Insgesamt wurden dabei 158 000 t

WIRTSCHAFT

Material Abdeckschicht, Deponiekörper und Deponiesohle) rückgebaut und entsorgt.

Ab November 2009 wurden im geräumten Bereich die für die zweite Rückbau-Etappe notwendigen Infrastrukturanlagen gebaut und installiert. Die Rückbauarbeiten sind seit März 2011 wieder in Gang – nun in der Abbauhalle mit 30 cm dicken Betonmauern.

Hier arbeiten die Leute unter Unterdruckbedingungen in Schutzanzügen und Masken, die Bagger haben luftdichte Kabinen.

Die Abluft wird über zwei Lüftungssysteme (je 200 000 m3/Std.) abgesaugt und über Aktivkohle gereinigt. In die Manipulationshalle gelangen die Arbeiter durch Schleusen

mit Duschen und Umkleideräumen. Das rückgebaute kontaminierte Material wird analysiert, triagiert und in Spezialanlagen im In- und Ausland entsorgt. Im 2008 unterbrachen Brände (Phosphor- und Magnesium) für 7 Monate die Rückbauarbeiten.

Nach heutiger Planung werden die Hallen 2016 vollständig abgerissen, die Grube wieder aufgefüllt und begrünt. Erklärtes Ziel der Betreiber – es sind dieselben, die 1978 die Deponie genutzt haben – ist es, das Deponieareal wieder so herzustellen, dass es «künftigen Generationen mit gutem Gewissen überlassen werden kann.

■

20. Generalversammlung des VKR

Der Vorstand des VKR (v.l.): Alain Stalder (neu), Michael Menzl, Präsident (bisher), Walter Brändle (bisher) und Peter Stauffer (Geschäftsführer).

Die Marktpräsenz konnte im Verband ausgebaut werden. Zum einen wurden mehr Kurse durchgeführt und die Anzahl Teilnehmer konnte gesteigert werden, aber auch das Kursangebot wurde ausgeweitet: Da die Anbindung von Erdwärmesonden laut SIA Norm nur durch zertifizierte Schweisser erfolgen darf, hat der VKR sein Kursangebot dementsprechend ausgebaut. Auch der Bereich Technik verzeichnete mehr Anfragen. Eine grössere Marktpräsenz verlangt viel Arbeit. Michael Menzl, Präsident des VKR, ruft deshalb die Mitglieder zur aktiven Mitarbeit auf. Auch Zah-

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lenmässig ist am Verbandsjahr 2010 nichts auszusetzen: Nach einem Verlust in 2009 weist der VKR im Folgejahr einen Gewinn von CHF 21 000 aus und kompensiert damit das eingefahrene Minus. «Wir sind jetzt wieder auf Kurs», stellt Geschäftsführer Peter Stauffer zufrieden fest. Bereits jetzt zeichnet sich aber ab, dass die Rohrschweisserkurse, die den Schwerpunkt des Ausbildungsprogramms ausmachen, im laufenden Geschäftsjahr weniger Teilnehmer ausweisen können. «Vor allem die Ingenieure und Planer ‹klemmen›.

Auch die Verlängerungskurse in der Ro-

mandie harzen», so Stauffer mit deutlichen Worten. Durch Werbung soll Gegensteuer gegeben werden. Dass der VKR das Marketing und die Werbung künftig forciert zeigt auch die Teilnahme an der Swiss Public in Bern (21. – 24. 6. 2011) und 2012 an der Swissbau in Basel.

Als Gastreferent sprach Daniel Widmer, Leiter Anlagen und Handel, der Aargauischen Kantonalbank, über den Stand der Schweizer Volkswirtschaft im Vergleich zu den USA, Europa, Japan und den BRICStaaten.

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KUNSTSTOFF XTRA

WIRTSCHAFT

Small is beautiful

Die grossen Vorteile des kleinen Zulieferers Es gibt unzählige Gründe, die für einen grossen Zulieferanten sprechen, wenn es um die Evaluierung eines neuen Stammlieferanten und die resultierende Auftragsvergabe geht. Oft wird den Vorteilen von kleinen Produktionsunternehmen jedoch viel zu wenig Beachtung geschenkt.

Yves Schindler1 Die bedeutendsten Pluspunkte sind im folgenden dargestellt und zeigen auf, dass vieles für einen kleinen Zulieferanten spricht.

Flexibilität Die Flexibilität muss in Kleinbetrieben nicht speziell gross geschrieben werden, wie dies bei vielen Grossunternehmen der Fall ist.

Aufgrund der Firmengrösse wird die Flexibilität gelebt, da ihr die Mitarbeiter tagtäglich ausgesetzt sind und es gewohnt sind mit ihr produktiv zu arbeiten. Bestellung einer Kleinmenge, kurzfristige Terminverschiebung, temporäre Zeichnungsanpassung, spezielle Kennzeichnung einer Serie – all dies sind Punkte, welche problemlos abgehandelt werden können, ohne gleich eine Ablauf- oder gar eine Softwareanpassung durchführen zu müssen.

Kurze Entscheidungswege Aufgrund der sehr flachen – oft nur zweistufigen – Hierarchie in Kleinbetrieben sind kurze Entscheidungswege gegeben. Durch diese Tatsache und durch die in Kleinbetrieben nötige Eigeninitiative der Mitarbeiter können beliebige Entscheidungen sehr schnell gefällt und umgesetzt werden. Diese Ausgangslage ermöglicht es, Neuprojekte und Änderungen sehr rasch und trotzdem kompetent umzusetzen.

Qualität Polyvalenz der Mitarbeiter gehört in Kleinbetrieben zum Alltag. Fachmännische Qualitätskontrollen werden in grösseren Unter1 Yves Schindler ist stellvertretender Geschäftsführer der Hans Brunner AG, einer Kleinfirma in Lützelflüh (Emmental).

Das Unternehmen produziert kundenspezifische Kunststoffspritzgussteile. yves.schindler@hansbrunner.ch www.hansbrunner.ch

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nehmen oft von ungelerntem Personal abgedeckt – im Gegensatz zu Kleinbetrieben, wo dies zum Aufgabenbereich des gelernten Mitarbeiters gehört. Ein einzelner Kleinbetrieb-Mitarbeiter bearbeitet einen sehr grossen Teil der Wertschöpfungskette, was die Produkte-Identifikation überdurchschnittlich fördert. Dieser Umstand verstärkt den Drang nach bestmöglicher Qualität und somit werden Qualitätsprobleme entdeckt, bevor diese über einen geordneten Prozess angezeigt werden.

Beratung Die Kundenberatung erfolgt meistens durch den Firmeninhaber persönlich. Diese fachmännische Unterstützung bereits in der Offertphase ermöglicht eine spätere kostengünstige Produktion und keine unangenehmen Überraschungen beim Produktionsstart.

Kundenfragen können in Beratungsgesprächen praktisch immer direkt beantwortet werden, da breites technisches und betriebswirtschaftliches Wissen vorhanden ist, welches mit der Entscheidungskompetenz ergänzt wird. Es resultieren effiziente und zeitsparende Beratungsgespräche.

Preis Die schmale Administration und die Polyvalenz der Mitarbeiter ergeben eine bescheidene Personenanzahl insbesondere im indirekten Bereich des Unternehmens.

Die resultierenden tieferen Personalkosten, welche in Produktionsunternehmen den mit Abstand grössten Kostenblock einnehmen, widerspiegeln sich dadurch massiv im Preis.

Dieser Vorteil der kostengünstigeren Teilepreise kommt somit bei kleinen und mittleren Stückzahlen gegenüber den grossen Produktionsbetrieben zum Tragen.

Swiss Made Zahlreiche namhafte Schweizer Unternehmen haben in den letzten Jahren aufgrund

der hohen Herstellungskosten Teile ihrer Produktion ins Ausland verlegt. Anfänglich qualitative Probleme konnten ausgemerzt werden, nicht aber die verlorene Flexibilität, welche bereits durch den Transportweg von teils mehreren Wochen ein akutes Problem darstellt. Der Trend ‹Swiss Made› geniesst in den vergangenen Jahren wieder vermehrt Beachtung. Bei Swiss-Made Endprodukten ist ein bestimmter Wertschöpfungsanteil in der Schweiz vorgeschrieben. Zahlreiche Unternehmen, welche flexibel und ohne grosse Lagerbestände auf dem Markt agieren müssen, haben deshalb Teile ihrer Produktion wieder vor Ort transferiert. Kleine Schweizer Produktionsunternehmen sind nicht in der Lage asiatische Preise zu offerieren, jedoch ist die angestrebte Flexibilität wieder gegeben, ohne kostenmässig zu stark vom Marktpreis abweichen zu müssen. Diese Ausgangslage ergibt lukrative Möglichkeiten für grosse und kleine Unternehmen, wobei bestimmt die agilen Kleinbetriebe stark profitieren werden.

Geographische Nähe Die geographische Nähe zum Lieferanten bringt aber nebst dem Swiss Made Argument noch weitere Vorteile für schnell agierende Unternehmen. Eine kurzfristige Besprechung vor Ort, eine persönliche Expresslieferung und/oder eine Besichtigung vor Ort ist problemlos möglich und verkürzen die Projekt-, RampUp- und die Produktionsdurchlaufzeiten frapant.

Um die Schwächen der grossen Zulieferanten müssen sich deshalb die kleinen Unternehmen nicht kümmern. Kleinbetriebe müssen sich aber weiterhin an den Stärken der grossen Zulieferanten orientieren, sich weiterentwickeln und weiterhin konkurrenzfähig bleiben – damit die Kleinen weiterhin stark bleiben!

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Am 27. Mai jährte sich der Gründungstag des Heilbronner Maschinenbauers Illlig (www.illig.de) zum 65. Mal. 1946 von Adolf Illig als mechanische Reparaturwerkstatt in seiner Heimatstadt Heilbronn gegründet, geniesst das Unternehmen heute den Ruf als weltweit führender Anbieter von Hochleistungsanlagen und Werkzeugen zum Thermoformen von Kunststoffen und von Lösungen für die Verpackungsindustrie. Nach wie vor in Familienbesitz, leiten seit den 1980er Jahren Wolfgang Illig und Karl Schäuble, Sohn und Schwiegersohn des Unternehmensgründers, die Geschicke des als Pionier der Thermoform-

technik geltenden Spezialisten; mittlerweile ist bereits die dritte Generation im Unternehmen aktiv. Von den weltweit 750 Mitarbeitern sind am Standort Heilbronn 700 beschäftigt, davon allein 100 im Bereich Forschung und Entwicklung. Zum weltweiten Netzwerk gehören eigene Niederlassungen in Frankreich, Grossbritannien und in den USA sowie eigene Servicestützpunkte in Fernost, Japan und Lateinamerika, ergänzt um Handelsvertretungen in über 80 Ländern.

In seiner Werkstatt in der elterlichen Garage hat Adolf Illig 1946 begonnen, defekte Geräte und Maschinen jeglicher Art zu reparieren. Zu den Kunden

Praxishilfe für Qualitäts- und Schadensanalysen Hochinteressant im Inhalt, aktuell in den Methoden und verblüffend griffig im Aufbau – das sind die Hauptmerkmale des neuen Handbuchs. Es vermittelt praxisorientiertes Wissen für das Vermeiden und die Analyse von Schäden in der Kunststoffverarbeitung und -anwendung. Fast 600 Bilder aus der licht- und rasterelektronenmikroskopischen Analyse, alphabetisch geordnet in 74 historisch gewachsenen Unterkapiteln wie Bindenaht, Lunker, Medien, Risse usw. erleichtern die Einordnung und Charakterisierung der Schadensphänomene. Die relevanten Fachbegriffe, 2620 an der Zahl, werden in einem lexikalischen Teil alphabetisch geordnet definiert und erklärt. Querverweise zu verwandten Begriffen erweitern den jeweiligen Blickwinkel.

Das neue Handbuch dürfte nicht nur bei Experten willkom0 6-2011

men sein, es vermag auch Studierenden und Einsteigern als wertvolle Grundlage zu dienen.

Kurr, F.: Praxishandbuch der Qualitäts- und Schadensanalyse für Kunststoffe. Carl Hanser Verlag München, 2011. ISBN 978-3-446-42518-7 Prof. Johannes Kunz

Bild: Illig

Illig – Wegbereiter und Taktgeber im Thermoformen

50 Jahre Entwicklung liegen zwischen dem ersten von der Rolle arbeitenden Formautomat R 650 im Jahr 1960 (im Bild oben eine RDM 37 aus den 60er Jahren) und der RDK 90 (unten), einem im Form-StanzBetrieb arbeitenden Rollenautomaten der aktuellen 3. Generation.

der ersten Stunde zählten insbesondere die im 2. Weltkrieg stark zerstörten Heilbronner Firmen. Bereits 1948 bringt Adolf Illig das erste eigene Produkt auf den Markt: eine Säulenbohrmaschine. Den Schwenk hin zur damals noch in den Anfängen steckenden Kunststoffverarbeitung verdankt er dem Anliegen eines Kunden, Folien und Platten aus Kunststoff zu verformen.

Und so legt Adolf Illig 1956, zehn Jahre nach Gründung seiner Reparaturwerkstatt, mit dem Bau der ersten Vakuumformmaschine vom Typ UA 100 den Grundstein für den bis heute anhaltenden Erfolg.

Bis heute hat Illig die Machbarkeitsgrenzen im Thermoformen immer wieder neu definiert. So auch mit den Thermoformern

der aktuellen 3. Generation, die durch hohe Reproduzierbarkeit aller Einstellungen erheblich gesteigerte Produktivität mit hoher Qualität der Formteile kombinieren und gleichzeitig eine Verbesserung der Energieeffizienz ermöglicht haben. Ein besonders wichtiger, Innovationen vorantreibender Bereich ist dabei der Verpackungssektor. Jüngere Entwicklungen wie Form- und Stanzmaschinen, mit denen sich durch Thermoformen erstmals Verpackungen mit starken Hinterschneidungen in der Kontur herstellen lassen, oder auch die Integration der IML-Dekorationstechnik stehen stellvertretend für diese Entwicklung.

In der Schweiz ist Illig vertreten durch die Mapag Maschinen AG in Bern (www.mapag.ch).

Husky erhält neuen Eigentümer Die Beteiligunsgesellschaften Berkshire Partners LLC, Boston Massachusetts, und Omers Private Equity Inc., Kanada, beabsichtigen, den kanadischen Spritzgiesstechnikanbieter Husky Injection Molding Systems

(www.husky.ca) mit Sitz in Bolton, vom Finanzinvestor Onex, Toronto, Kanada, zu übernehmen. Der Deal soll im 3. Quartal 2011 abgeschlossen sein. John Galt wird Husky weiterhin als Präsident und CEO vorstehen.

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

PBC Polymer ausgezeichnet

IN KÜRZE ■ Die Klöckner Desma Elastomertechnik GmbH, Fridingen (www.desma.biz), hat dem Institut für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen (www.ikv-aachen.de) eine neue LSR-Spritzgiessmaschine zur gemeinsamen Entwicklung von Verfahren zur Verarbeitung von Liquid Silicon Rubber übergeben. Die Horizontalspritzgiessmaschine ist mit der innovativen FlowControl+-Technologie ausgestattet.

■ Mit 2700 Ausstellern aus 60 Nationen in allen 19 restlos belegten Hallen des Düsseldorfer Messegeländes und knapp 170 000 Besuchern zählt die interpack 2011 zu den erfolgreichsten Veranstaltungen in der 53jährigen Geschichte der weltweit bedeutendsten Messe der Verpackungsbranche. Aussteller und Besucher äusserten sich entsprechend positiv zum Messeverlauf (www.interpack.com).

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schonende Produktion und Bearbeitung von Profilen aus der Kunststofftechnik mit einem sehr breiten Einsatzbereich. Als solider Nischenplayer versteht es die Firma, sich auf die Kundenbedürfnisse einzustellen.

Von der Ideenskizze bis zum einbaufertigen Dichtungsprofil können sämtliche Bearbeitungsschritte unter einem Dach angeboten werden. Bemerkenswert ist nebst der starken Kundenorientierung und breiten Produktepalette der moderne Maschinenpark.»

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IN KÜRZE

■ Die Osec hat anlässlich ihrer Generalversammlung vom 27.

Mai Ruth Metzler-Arnold in den Verwaltungsrat gewählt. Die ehemalige Bundesrätin ist zugleich Präsidentin des Aussenwirtschaftsförderers. Sie tritt die Nachfolge von Rolf Jeker an, der das Präsidium abgibt.

■ Bei Auerbräu Rosenheim wurden in den letzten Monaten gemeinsam mit Krones alle Vorbereitungen für eine neue Flaschensortieranlage und Flaschenreinigungsmaschine getroffen. Von der Planung bis zur Inbetriebnahme vergingen gerade einmal sechs Monate. Die gemeinsamen Aktivitäten wurden in Sequenzen festgehalten.

Entstanden ist daraus ein sechsteiliger Film, der online unter http://magazine.krones.com/ de/auerbraeu zu sehen ist.

■ Seit Juni 2011 ist Nanotec Electronic GmbH & Co. KG in

Bild: zvg

Bereits die fünfte Austragung des Unternehmerpreises wurde vom Aargauischen Gewerbeverband und von der Aargauischen Kantonalbank in Wettingen durchgeführt. Der Extrusionsspezialist der Poesia Gruppe (www.poesia-gruppe.ch), die PBC Polymer AG aus Unterkulm, erhielt von der Jury in der Kategorie Industrie- und Produktionsunternehmungen den 3.

Platz verliehen. Die Jury begründete die Auszeichnung so: «Die PBC Polymer AG steht für eine umweltfreundliche und energie-

Geschäftsleiter Hans Beat Christen nimmt von Moderatorin Isabel Florido, Gewerbeverbandpräsident Kurt Schmid und AKB-Direktionspräsident Rudolf Dällenbach die Gratulationen entgegen.

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IN KÜRZE

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IN KÜRZE

der Kapellenstr. 6, 85622 Feldkirchen b. München, zu finden.

Unter der neuen Anschrift stehen jetzt auf 2700 qm grössere Fertigungs- und Lagerkapazitäten bereit. Mit dem Umzug in ein neues Betriebsgebäude schafft der Hersteller von Schrittmotoren, Plug & Drive-Motoren, Linearaktuatoren und Steuerungselektronik jetzt die Rahmenbedingungen für einen zukunftsträchtigen Ausbau des Geschäfts.

■ Leister Process Technologies (www.leister.com), das Schweizer Traditionsunternehmen im Kunststoffschweissen, ist mit seinem Geschäftsbereich Lasersystems eine Kooperation mit den Prozessberatern von Perfect Plastic Welding (PPW) eingegangen. PPW (www.ppw-systems. de) verfügt, zusätzlich zum von Leister angebotenen Laserschweissen, über weitreichende Erfahrungen in den Bereichen Ultraschall- und Reibschweissen.

■ Der Wirtschaftsverband SGCI Chemie Pharma Schweiz heisst neu scienceindustries (www. sgci.ch). Der neue Name unterstreicht die hohe Innovationsfähigkeit der grössten Schweizer Exportindustrie und deren Einsatz für einen weltweit führenden Produktions-, Forschungs- und Unternehmensstandort Schweiz in den Bereichen Chemie, Pharma und Biotech.

■ Der Spezialchemie-Konzern Lanxess (www.lanxess.de) hat seine Business Unit Basic Chemicals in Advanced Industrial Intermediates (AII) umbenannt.

Der neue Name schafft eine direkte Verbindung zum Produktportfolio, das fortschrittliche Zwischenprodukte für viele Industriezweige beinhaltet, und hebt das angewandte Knowhow in der Herstellung hervor.

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Ceresana: Marktstudien über Stabilisatoren und Weichmacher Zwei neue Studien sind jüngst von Ceresana Research erschienen: Die Studie über Stabilisatoren fasst auf 567 Seiten das Wichtigste zu den verschiedenen Typen der Hitze- und LichtStabilisatoren zusammen. Ausführlich wird der globale Markt behandelt, besonders detailliert in den 17 Ländern mit der grössten Nachfrage. Die wichtigsten Einsatzgebiete werden jeweils

einzeln untersucht, zum Beispiel Rohre, Folien und Elastomere.

Das praktische Herstellerverzeichnis im zweiten Band bietet 149 Profile der bedeutendsten Produzenten von Stabilisatoren.

Die auf Englisch oder Deutsch erhältliche Studie prognostiziert bis zum Jahr 2018 Umsatz und Absatzmengen.

Die zweite Studie untersucht den Markt für Weichmacher.

Manfred Meimberg verstorben †

«Diese gehören zu den meistverkauften Chemikalien überhaupt», erläutert Oliver Kutsch, der Geschäftsführer von Ceresana Research: «Bis 2018 wird die weltweite Nachfrage auf über 7,6 Millionen Tonnen pro Jahr ansteigen.» Im Jahr 2010 wurde der Weichmacher-Markt noch von Phthalat-Produkten dominiert. Mit einem Anteil von nahezu 54 Prozent nahm dabei

Di(2-ethylhexyl)phthalat (DEHP) eine herausragende Stellung ein. In den nächsten Jahren wird DEHP aber zunehmend ersetzt werden: Gesetzliche Bestimmungen und steigendes Umweltbewusstsein erzwingen immer öfter den Einsatz phthalatfreier Weichmacher, etwa auf Basis von Pflanzenölen. www.ceresana.com/de/marktstudien/additive

˒nd your innovation Denn Innovation entsteht nicht durch Zufall

Manfred Meimberg, der Gründungsgesellschafter der Ter Hell Plastic GmbH (www. terhell.de), ist am 17. Mai 2011 nach kurzer Krankheit im Alter von 78 Jahren gestorben.

Noch zuletzt hatte sich Meimberg beratend in die Belange des Unternehmens eingebracht. Mit einer klaren unternehmerischen Vision sowie zupackender Tatkraft gründete er 1977 gemeinsam mit dem Hamburger Handelshaus Ter Hell & Co. GmbH die Ter Hell Plastic. Bis zu seinem Rückzug aus dem operativen Tagesgeschäft 2002 hat Meimberg das Unternehmen als geschäftsführender Gesellschafter und Sprecher der Geschäftsführung zu einem in Europa führenden Distributeur und Compoundeur entwickelt.

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Sanitized baut Polymerbereich aus Für die wachsende Zahl der Anwender von antimikrobiellen Wirkstoffen in der Kunststoffindustrie baut die Sanitized AG, Burgdorf (www.sanitized.com), ihre Services und die Kundenorientierung weiter aus und zwar durch kürzere Wege durch Direktvertrieb sowie ein professionelles Beratungsangebot.

Die Begleitung des Kunden durch alle Projektphasen – Definition des Endprodukts und der gewünschten antimikrobiellen Effekte, Risikoeinschätzung, Materialauswahl und Einbeziehung der Produktionsbedingungen – ist erfahrungsgemäss für ein optimales Endprodukt Ausschlag gebend.

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NEWS

KATZ-Symposium im Zeichen der Nachhaltigkeit Am 25. Mai 2011 lud das Kunststoff-Ausbildungs- und Technologie-Zentrum zum traditionellen Schweizerischen Kunststoffsymposium nach Aarau ein. Mehr als 90 Interessierte informierten sich über Fakten und Hintergründe rund um das Thema «Nachhaltigkeit». Prof. Jürg De Pietro, Geschäftsleiter des KATZ führte durch das Symposium. In lockerer Art und Weise stimmte Prof. Ingo Büren, IPI, auf das Thema Nachhaltigkeit in der Verpackungsindustrie ein. Mit Daten und Fakten zeigte er auf, wer wo wieviel Nahrungsmittel verderben lässt und wie die Verpackung dazu beiträgt, diese Ressourcenverschwendung zu minimieren. Sein Fazit: Es gibt keine nachhaltigen Verpackungen, nur nachhaltige Verpackungs- und Verteilprozesse.

Dass die Verpackung ein wichtiges Element ist, Güter zu schützen und vor Verderb zu bewahren, sprich, Ressourcen zu sparen, belegte Lars Lundquist, Nestlé anhand von Studien und hausinternen Analysen. Über die Bedeutung von Lignin, einem Nebenprodukt bei der Papierherstellung, referierte Hel-

mut Nägele, Tecnaro. Aus Lignin, Additiven und Fasern stellt das Unternehmen Granulat (Arboform) her, das auf herkömmlichen Spritzgiessmaschinen verarbeitet und dank kontinuierlich verbesserten Eigenschaften zu einer breiten Produktepalette verarbeitet werden kann.

Zum Thema Lignin basierte Kunststoffe sprach Patrick Semadeni, Semadeni AG, aus der Sicht des Verarbeiters. Ausser, dass die Verarbeitung dieser Werkstoffe eine echte Herausforderung darstellt – Geruchsemission, höhere Zyklen, geringere Schwindung als teilkristalline Thermoplaste – ist auch deren Verfügbarkeit limitiert: so geht man bei Biokunststoffen allgemein von 1,5 bis 2,5 Mio. jato aus, bei Lignin basierten etwa von 5000 jato.

Michael Gass, Biowert Industrie, zeigte auf, wie eine Kreislaufwirtschaft von Biowert Prozess (Verarbeitung von Gras) und eine Biogasanlage funktionieren und welche Synergien diese Technologie bringt. Das Produkt ist ein faserverstärktes Polymer mit 50 bis 70 % Faseranteil auf der Basis von PP, PE oder Cel-

Die Netstal-Maschinen AG (www.netstal.com) hat Thorsten Just zum neuen Leiter ihrer Tochtergesellschaft in Deutschland, mit Sitz in Stuttgart, ernannt. Er tritt zum 1. Oktober 2011 die Nachfolge von Klaus Jell an, der künftig die Geschicke der Tochtergesellschaft der KraussMaffei Gruppe in Brasilien verantworten wird. Vor seinem Eintritt 2004 bei Netstal Deutschland war Just mehrere Jahre bei der Bayer AG. 40

Thorsten Just

Ganzheitliche Betrachtung Mit Blick auf die Prozessseite stellte Nicolas Beyl, KraussMaffei, an drei Beispielen Nachhaltigkeit dank Prozessintegration dar.

Den Produktionsprozess ganzheitlich betrachten und dabei durch geschickte Führung der Energieflüsse die Energieeffizienz steigern, dies war das Thema von Eduard Stückle, Arburg.

Percy Limacher, IE Plast Engineering, machte klar, dass eine nachhaltige Industrieplanung eine ganzheitliche Betrachtung, auch unter dem Aspekt der Ethik, die bewusst wirtschaftliche, ökologisch und gesellschaftliche Kriterien berücksichtigt, umfasst.

Das Ziel ist, gesetzliche Vorgaben zu erfüllen, Betriebskosten zu reduzieren, aber auch die Lebensqualität zu verbessern.

Aus dem Bereich der Forschung referierte Prof. Theo Tervoort, ETHZ, über die Herstellung von Hochleistungsfolien, die dank einer neu entwickelten Düse in puncto Steifigkeit mit Faserverbundwerkstoffen konkurrieren können.

Leon E. Govaert, Eindhoven University of Technology, stellte ein vielversprechendes Simulationsmodul vor, das die Beurteilung des Einflusses der thermischen Behandlung während der Verarbeitung auf die Fliessspannung ermöglicht und damit eine Vorhersage über das Alterungsverhalten eines Kunststoffbauteils erlaubt.

Den Schluss der Vortragsreihe machte Prof. Clemens Dransfeld, IKT, über einen neuen Lösungsansatz mit Compression RTM – eine Kombination zwischen Spritzprägen und RTM. Das CRTM öffnet das Feld für sehr schnelle Harzformulierungen und ermöglicht dadurch die Serienfertigung von Faserverbundbauteilen. mf

Single eröffnet Niederlassung in China Bild: Netstal

Neuer Geschäftsführer bei Netstal Deutschland

luloseacetat, das sich mit bekannten Kunststoffverfahren verarbeiten lässt. Sein Fazit: Die Kreislaufwirtschaft zusammen mit optimalen Schnittstellen (Landwirtschaft, Biokraftanlage) ergeben nachhaltige Produkte.

Martin Hochuli, Ems Grivory, sprach über die Herstellung von Bio-Polyamiden aus Rizinuspflanzen für Anwendungen mit hohen Ansprüchen.

Die deutsche Single Temperiertechnik GmbH, Hochdorf (www. single-temp.de) ist seit Juni 2011 in China auch mit einer eigenen Niederlassung in Shenzhen präsent. Damit entspricht das Unternehmen dem gewachsenen Interesse an seinen Produkten, insbesondere an den leistungsfähigen Hochtemperatur-Wassertemperiersystemen für die Kunststoffverarbeitung sowie dem Wechseltemperiersystem ATT (Alternating Temperature

Technology) zur Steigerung der Formteilqualität beim Spritzgiessen. Dazu bietet die neue Tochtergesellschaft Single Temperature Controls Shenzhen Co. Ltd. massgeschneiderte Technologien, umfassendes Engineering und auf den chinesischen Markt abgestimmte Serviceleistungen.

Kompetente einheimische Mitarbeiter werden vor Ort unterstützt von erfahrenen deutschen Technikern.

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Die KTK Kunststofftechnik Vertriebs GmbH, Germering (www.ktkgmbh.de), ein führender Händler und Verarbeiter für technische Kunststoffe in Deutschland geht für den Bereich Halbzeuge für die Medizintechnik eine strategische Partnerschaft mit der Röchling Sustaplast KG (www.roechling. com) ein. Die Nachfrage nach Kunststoffhalbzeugen und Zeichnungsteilen in diesem Segment ist in den letzten Jahren sehr stark gestiegen. Das Interesse an preislich interessanten Alternativen zum bestehenden Angebot und kompetenter Beratung ist gross. Dieser Trend

und die positiven Erfahrungen in der Zusammenarbeit gaben den Ausschlag zur Partnerschaft der international gut aufgestellten Firmen. Die beiden Unternehmen haben das europaweit grösste Halbzeuglager mit Kunststoffen für die Medizintechnik aufgebaut. Dazu gehören PP, PEEK, PPSU, POM C und PEI. Die Vielfalt an Modifikationen und Farben ist gross. Die Medical Grade Produktpalette ist biokompatibel nach ISO 10993 und USP Class IV. Wenn die Kundenanforderungen darüber hinaus gehen, werden gemeinsam Werkstoffe für die individuelle Anwendung entwickelt.

Neue Köpfe bei PlasticsEurope Patrick Thomas, CEO von Bayer MaterialScience, ist der neue Präsident von PlasticsEurope Deutschland e.V. (www. plasticseurope.org). Die Mitgliederversammlung des paneuropäischen Verbands der Kunststofferzeuger wählte ihn zum Nachfolger von Jacques van

Rijckevorsel. Neuer Vorsitzender des Verbands ist Dr. Wolfgang Hapke, der die Nachfolge von Dr. Günter Hilken antritt. Hapke ist seit 1989 in wechselnden Positionen bei der BASF beschäftigt. Seit 2010 ist er President Performance Polymers in Ludwigshafen.

Patrick Thomas

Wolfgang Hapke

Bilder: PlasticsEurope

KTK schliesst Partnerschaft mit Röchling Sustaplast

Günter Schwank ist 80

Günter Schwank

Günter Schwank, Ehrenpräsident des Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie (GKV), feierte am 1. Juni 2011 seinen 80. Geburtstag. Er ist seit 1970 in der Kunststoff verarbeitenden Industrie tätig; davon 29 Jahre lang Geschäftsführender Gesellschafter der Georg Utz GmbH in Schüttorf (D). Als Aktionär der Georg Utz Holding 0 6-2011

AG, Bremgarten (CH) gehörte er bis 2006 deren Verwaltungsrat an.

In seiner GKV-Präsidentschaft setzte sich Schwank in herausragender Weise für die gemeinsamen Belange der Branche ein.

Er ist weiter in zahlreichen übergeordneten Institutionen der deutschen Wirtschaft sowie auf internationaler Ebene aber auch im regionalen Umfeld engagiert, unter anderem als Mitglied im Steering Committee des Europäischen KunststoffverarbeiterVerbandes EuPC, des Beirates der Beteiligungs- und Kunststoffverwertungsgesellschaft mbH (BKV), des Verwaltungsrates des Süddeutschen Kunststoffzentrums (SKZ) und des Kuratoriums der Kunststoffindustrie.

Er ist Träger des Bundesverdienstkreuzes am Bande und des Bundesverdienstkreuzes 1.

Klasse.

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KUNSTSTOFF XTRA

NEWS

Kunststofferzeuger überraschen positiv Die Kunststofferzeuger in Deutschland rechnen für 2011 mit einem Wachstum «von zwei plus x Prozent».

Dies erläuterte der neu gewählte Vorsitzende von PlasticsEurope Deutschland e.V., Dr. Wolfgang Hapke, im Mai vor der Presse. Das zurück liegende Jahr 2010 habe die Kunststofferzeuger in Deutschland ausgesprochen positiv überrascht: Produktion und Umsatz wuchsen deutlich stärker als erwartet,

sagte Hapke. Auch die ersten Monate des Jahres 2011 seien gut gelaufen. Zum einen habe die Nachfrage in Deutschland 2010 unerwartet stark angezogen, zum anderen seien die befürchteten Mengenströme aus neuen Produktionsanlagen im Nahen und Mittleren Osten ausgeblieben. Eine erstaunlich hohe Nachfrage nach Polymeren in China habe ihrerseits zur positiven Entwicklung beigetragen.

Zahoransky Köbelin zieht um

Bild: Zahoransky

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derne und grosszügig geplante Werksgebäude des Formenbaus und dem in unmittelbarer Nähe erstellten Neubau der Systemtechnik sind alle Voraussetzungen für eine Erweiterung geschaffen. Der Umzug soll bis Ende September 2011 abgeschlossen sein.

Der Marktanteil von Medizinwerkzeugen der Zahoransky Group steigt stetig. Das Unternehmen will die Position in der Medizintechnik ausdehnen und verstärkt komplette Reinraumlösungen anbieten.

reichte 12,8 Milliarden Euro, ein Plus von 39,2 Prozent. Die 27 Staaten der EU waren mit 73 Prozent am Kunststoffexport und sogar mit 88 Prozent am Import beteiligt.

Wichtigstes Einsatzgebiet für Kunststoff ist in Deutschland die Verpackung, in die rund jede dritte Tonne (35 Prozent) Kunststoff geht. Es folgen der Bau mit 24 Prozent, die Fahrzeugindustrie mit 9 Prozent und der Elektro-/ Elektroniksektor mit 6 Prozent.

Vergütung für Kunststoffreste Für industrielle Restkunststoffe aus Acrylglas (PMMA) und Polycarbonat (PC) zahlt der Kunststoffrecycler pekutherm (www. pekutherm.de) zurzeit die höchsten Vergütungen seit der Firmengründung im Jahr 1985. Bei farblosen Acrylglasresten ist diese zum Beispiel seit Herbst 2009, dem Höhepunkt der Wirtschaftskrise, von durchschnittlich 65 Cent auf heute 1 Euro pro Kilogramm gestiegen. Bei farblosen Polycarbonatresten stieg die Vergütung von durchschnittlich 0,75 Cent auf heute 1,20 Euro. pekutherm orientiert seine Preisgestaltung dabei grundsätzlich an den in der Branche bekannten

Neubau von Zahoransky in Freiburg

Für die Zahoransky Köbelin GmbH (www.zahoransky-group. com) stehen die Zeichen auf Expansion. Das zur Zahoransky Group gehörende WerkzeugbauUnternehmen mit Schwerpunkt im Bereich Medizintechnik und Reinraum verlagert seine Produktion von Eichstetten nach Freiburg i.Br. Dies ist notwendig geworden, da im Werk Eichstetten keine Erweiterungsmöglichkeiten innerhalb des bisherigen Standorts gegeben sind. Mit dem Umzug nach Freiburg, an die Bebelstrasse 11a, in das mo-

Die Produktion von Kunststoff in Deutschland stieg 2010 um rund 19 Prozent auf 20 Millionen Tonnen, der Umsatz der Kunststofferzeuger in Deutschland auf 23,4 Mrd. Euro. Der Export stieg 2010 in der Menge gegenüber dem Vorjahr um 11,9 Prozent auf 12,2 Millionen Tonnen, der Import um 16 Prozent auf 8,4 Millionen Tonnen. Im Wert stieg der Export auf 20,4 Mrd. Euro. Das ist ein Plus von 32,3 Prozent. Der Import er-

Indizes. Über die tatsächliche Höhe der Vergütung entscheiden primär die Grösse, Form und Dicke der angebotenen Kunststoffausschüsse sowie die Sortenreinheit, die den Arbeitsaufwand für das Recycling bestimmt. Weitere Einflussfaktoren sind die verfügbare Menge und die jeweiligen Transportkosten.

Dazu Geschäftsführer Heiko Pfister: «Das momentan sehr hohe Vergütungsniveau ist in erster Linie ein Ergebnis der anhaltend guten Konjunkturlage und der steigenden Nachfrage nach Sekundärkunststoffen auf den Rohstoffmärkten bei gleichzeitiger Verknappung des Angebots.»

Solvay will Rhodia übernehmen Der belgische Chemiekonzern Solvay will für 3,4 Mrd. Euro in bar den französischen Konkurrenten Rhodia übernehmen. Mit dem Kauf setzt das Unternehmen seine Strategie zur Diversifikation des Chemie- und Kunststoffgeschäfts fort. Die Produktpalette der beiden Konzerne ist weitgehend komplementär.

Der Schulterschluss hat vor al-

lem zum Ziel, das Angebot an Spezialprodukten für die Konsumgüter-, Bau-, Auto-, Elektronik, Energie-, Wasser- und die Umweltindustrie zu erweitern.

Mit dem Zusammenschluss, der im zweiten Halbjahr erwartet wird, entsteht ein Chemiekonzern mit weltweit 30 900 Mitarbeitern und einem kombinierten Umsatz von 12 Mrd. Euro.

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KUNSTSTOFF XTRA

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

Veranstaltungen JULI 2011 KVS-Mitgliederversammlung / Tag des Kunststoffs Ort: Domat/Ems Veranstalter: Kunststoff Verband Schweiz (KVS) Schachenallee 29c, CH-5000 Aarau Tel. +41 (0)62 834 00 60, info@kvs.ch, www.kvs.ch

Bild: Pixelio, Rainer Sturm

01.07.

04.07.– 08.07.

Wochenschulung: Einstieg in die Spritzgiesstechnik Ort: Lüdenscheid Veranstalter: Kunststoff-Institut Lüdenscheid Karolinenstrasse 8, D-58507 Lüdenscheid Telefon +49 (0)2351 1064-116 mail@kunststoff-institut.de, www.kunststoff-institut.de

05./06.07.

Seminar: Spritzgiesswerkzeuge effizient temperieren Veranstalter: SKZ – ConSem GmbH Frankfurter Strasse 15–17, D-97082 Würzburg Telefon +49 (0)931 4104-164 anmeldung@skz.de, www.skz.de/seminare

05./06.07.

Seminar: Strukturelles Kleben mit Hightech Klebstoffen Ort: Wuppertal Veranstalter: Technische Akademie Wuppertal e. V. Hubertusallee 18, D-42117 Wuppertal Telefon +49 (0)202 74 95-0 taw-wuppertal@taw.de, www.taw.de

06.07.

Crash-Kurs: Vorbehandlung von Kunststoffen Ort: Lüdenscheid Veranstalter: Kunststoff-Institut Lüdenscheid Karolinenstrasse 8, D-58507 Lüdenscheid Telefon +49 (0)2351 1064-116 mail@kunststoff-institut.de, www.kunststoff-institut.de

07./08.07.

Seminar: Qualitätsoptimierte Spritzgiessteile Ort: Würzburg Veranstalter: SKZ – ConSem GmbH Frankfurter Strasse 15–17, D-97082 Würzburg Telefon +49 (0)931 4104-164 anmeldung@skz.de, www.skz.de/seminare

07./08.07.

VDI-Fachkonferenz: Leichtbaustrategien für den Automobilbau Ort: Ludwigsburg Veranstalter: VDI Wissensforum GmbH VDI-Platz 1, D-40468 Düsseldorf Telefon +49 (0)211 6214-201 wissensforum@vdi.de, www.vdi.de/leichtbau

11.07.

0 6-2011

Tagung: Grundlagenseminar Handlaminieren, Faserspritzen Ort: Ditzingen Veranstalter: AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V. Am Hauptbahnhof 10, D-60329 Frankfurt am Main Tel. +49 (0)69 271 077-0 info@avk-tv.de, www.avk-tv.de

13.07.

Seminar: Hybridtechnik Ort: Lüdenscheid Veranstalter: Kunststoff-Institut Lüdenscheid Karolinenstrasse 8, D-58507 Lüdenscheid Telefon +49 (0)2351 1064-116 mail@kunststoff-institut.de, www.kunststoff-institut.de

13./14.07.

Seminar: Wood Plastic Composites (WPC) Veranstalter: SKZ – ConSem GmbH Frankfurter Strasse 15–17, D-97082 Würzburg Telefon +49 (0)931 4104-164 anmeldung@skz.de, www.skz.de/seminare

14./15.07.

Seminar: Innovativ konstruieren mit neuen Werkstoffen und Leichtbau – Konstruktionsprinzipien Ort: Wuppertal Veranstalter: Technische Akademie Wuppertal e. V. Hubertusallee 18, D-42117 Wuppertal Telefon +49 (0)202 7495-0 taw-wuppertal@taw.de, www.taw.de

20.07.

Seminar: Optimierungspotenziale in der Spritzgiessfertigung aufdecken Ort: Lüdenscheid Veranstalter: Kunststoff-Institut Lüdenscheid Karolinenstrasse 8, D-58507 Lüdenscheid Telefon +49 (0)2351 10 64-116 mail@kunststoff-institut.de, www.kunststoff-institut.de

AUGUST 2011 19.08.

Einsteigerkurs Spritzgiessen Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Kunststoff-Ausbildungsund Technologie Zentrum Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Tel. +41 (0)62 836 95 36, info@katz.ch, www.katz.ch

19.08.

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

22.–26.08.

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

29.08.

Kurs: Alterungsverhalten von thermoplastischen Polymerwerkstoffen Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Kunststoff-Ausbildungsund Technologie Zentrum Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Tel. +41 (0)62 836 95 36, info@katz.ch, www.katz.ch

30./31.08.

Kurs: Schadensanalyse an Kunststoffteilen Ort: Aarau Veranstalter: KATZ Kunststoff-Ausbildungsund Technologie Zentrum Schachenallee 29, CH-5000 Aarau Tel. +41 (0)62 836 95 36, info@katz.ch, www.katz.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Neues Feinmahlkonzept mit vertikaler Scheibenmühle

Die neue Feinmühlengeneration von Herbold Meckesheim weist gleich zwei neue Merkmale auf: mit der vertikalen Anordnung der Rotorwelle und direkt geflanschtem Antrieb hat die Maschine ein ungewöhnliches Design.

Feinmühlen für Kunststoffe sind bauartbedingt Maschinen mit sehr hoher Umfangsgeschwindigkeit. Solche Lagerungen sind besonders robust und langlebig, wenn ein Massenausgleich vorhanden ist und keine Querkräfte wirken, wie dies bei einem Keilriementrieb betriebsbedingt der Fall ist: durch die vertikale Anordnung wurden dafür optimale konstruktive Voraussetzungen geschaffen.

Die liegende Anordnung der Mahlscheiben beeinflusst auch die Verweilzeit des Materials im Mahlraum positiv. Dadurch werden höhere Feinheiten bei hohem Durchsatz erreicht.

Das Funktionsprinzip ist altbekannt, dennoch ist es Herbold gelungen, dieses Prinzip zu optimieren. Zwei geriffelte Mahlscheiben arbeiten gegeneinander, und die Form der Riffel bestimmt die Feinheit und den Durchsatz des Endprodukts. Mit einer neuen, patentierten Scheibenform werden höhere Feinheiten bei hohen Mengendurchsätzen erreicht, eine Grobgutrückführung ist in vielen Fällen überflüssig oder kann wesentlich einfacher gestaltet werden als bei konventionellen Feinmühlen.

Die Mahlscheiben dieser neuen Generation von Feinmühlen sind nicht mehr eingeschraubt, sondern geklemmt montiert. Der Wegfall von Bohrungen reduziert das Risiko von Scheibenbrüchen auf ein Minimum.

Die erste Maschine, die Herbold in diesem Design anbietet, ist die Baugrösse PU 650 mit 650 mm Scheibendurchmesser, bestückt mit 75 oder 90 kW Antriebsmotor. Es werden beim PE-Feinmahlen Leistungen bis 800 kg/h erzielt, bei Hart-PVC bis 1200 kg/h.

Colorplastic AG Zelgweg 5c CH-2540 Grenchen Telefon +41 (0)21 803 75 76 info@colorplastic.ch www.colorplastic.ch

Spritzgiessautomat Boy 35 E mit Servo-Antrieb überzeugt

Im April stellte die Dr. Boy GmbH & Co. KG mit der Boy 35 E die neueste Entwicklung ihrer umfangreichen Modellreihe auf der Plagkem im slowenischen Celje vor. Der Spritzgiessautomat wird von einem energieoptimierten Synchron-Servomotor mit einer Zahnradpumpe angetrieben und verfügt über eine Schliesskraft von 350 kN. Neben dem sparsamen Motor beeindruckt die Neuentwicklung mit ihrer extremen Laufruhe und der sehr kompakten Aufstellfläche von nur 1,9 m².

Somit ist dieser Spritzgiessautomat mit frei überstehendem Zwei-Platten-Schliesssystem der kompakteste in seiner Schliesskraftklasse.

Eine von Boy entwickelte Software der Procan Alpha Steuerung sorgt zusammen mit einem elektronischen Umrichter für eine äusserst dynamische und sehr genaue Druck- und Geschwindigkeitsrege-

lung. Die Pumpendrehzahl wird stets exakt an die Anforderungen des jeweiligen Zyklusschrittes angepasst. Zwischen den Prozessschritten «Ende Dosierzeit» und «Ende Kühlzeit» stehen Motor und Pumpe völlig still und verbrauchen keine Energie. Bei vielen Anwendungen ist der Energiebedarf daher so gering, dass eine Ölkühlung nicht mehr erforderlich ist.

Ebenfalls neu bei der Boy 35 E ist die seitlich ausschwenkbare Spritzeinheit, mit der sich die Wechselzeiten von Plastifizierylinder und Düse deutlich verkürzen lassen.

Boytec GmbH Weihermattstrasse 80 CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 823 80 01 info@boytec.ch www.boytec.ch

Einblick in die Produktion aus der Ferne 8 bietet Funktionen, die sich beispielsweise auf einem Blackberry anwenden lassen. Das ermöglicht, die Betriebs- oder Maschinendaten einzusehen und sofort zu reagieren, wenn es nötig ist – unabhängig davon, ob man gerade vor Ort im Betrieb ist oder nicht.

Was läuft in der Fabrik? Das erfahren Hydra-Anwender jetzt auch von unterwegs, wenn sie keinen Zugriff auf das Intranet haben und nur über Smartphone erreichbar sind. Hydra

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So lässt sich beispielsweise der aktuelle Status aller Maschinen einsehen. Das hat den Vorteil, immer über die Situation in der Fertigung informiert zu sein. Auch den Auftragsfortschritt kann man unterwegs im Auge behalten – wichtige Aufträge können damit durchgehend überwacht werden. Fertigungsleiter können sich über ihre Smartphones

Auswertungen und Reports anzeigen lassen und erhalten damit jederzeit einen Überblick über das Maschinenverhalten und die produzierten Mengen. So kommt man auch den Ursachen hoher Produktionskosten auf die Spur: Die Ausschuss-Statistik ist an beliebigen Orten abrufbar.

Die Vorteile dieser mobilen Funktionen aus Sicht des Hydra 8-Pilotanwenders schildert Matthias Schmälzle, MES-Projektleiter bei Ruch Novaplast in Oberkirch: «Die Nutzung von Hydra auf Smartphones ist für uns hochinteressant. Es ist ein gutes Beispiel dafür, wie die ganzheitliche Informationskette in

der Kommunikationstechnik funktioniert: Auf einen Klick und auf einen Blick erhalten wir alle Informationen, die wir zum jeweiligen Zeitpunkt benötigen, egal, wo wir uns gerade befinden. Für Schichtführer ist das beispielsweise eine grosse Erleichterung, auch unterwegs prüfen zu können, wie es in der Produktion gerade aussieht.»

MPDV Mikrolab GmbH Römerring 1 D-74821 Mosbach Telefon +49 (0)6202 9335-0 n.neubig@mpdv.de www.mpdv.de

0 6-2011

KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Miniatur-Schnellwechsler für Greifer

Die Gimatic SpA erweitert ihr Sortiment der Schnellwechsler mit einer zusätzlichen Baugrösse. Neben den vorhandenen Ø 150 mm und Ø 90 mm, ist neu nun auch eine Miniaturversion von Ø 50 mm erhätlich.

Die neue QC-50 verfügt über 4 Anschlüsse und kann optional (wie alle Baugrössen) mit Sensor-Elektronik ausgestattet werden.

Die einfache Handhabung der Schnellwechsler QC-Serie ermög-

licht mit einem Handgriff die Abtrennung des Greifers vom Roboter. Ein- und Umrichtkosten werden somit auf ein Minimum reduziert. Ein weiterer Vorteil zeigt sich in der Vermeidung von Anschlussfehlern.

Alle Druck-, Vakuumund Sensor-Anschlüsse bleiben auf ihrem Steckplatz bestehen und sind somit immer richtig angeordnet.

cb-Technik GmbH Schachenstrasse 82 CH-8645 Jona Telefon +41 (0)55 224 30 20 info@cb-technik.ch www.cb-technik.ch

Neuer online-lackierbarer Karosseriekunststoff Das aktuelle T-Modell in der E-Klasse von Mercedes hat eine besonders grosse Tankklappe, denn sie soll variable Betankungsarten ermöglichen. Diese Tankklappe besteht seit kurzem aus dem neuen Ultramid TOP 4000 der BASF, einem mineralgefüllten teilaromatischen Polyamid (PA 6/6T).

Der leitfähige technische Kunststoff ist die Weiterentwicklung des 2007 vorgestellten Ultramid TOP 3000 und bietet vor allem höhere Steifigkeit und Dimensionsstabilität. Genau wie sein Vorgänger zeichnet sich das neue Material dadurch aus, dass es online lackiert werden kann.

Das heisst: Kunststoffbauteile aus Ultramid TOP 4000 können ohne Zusatzaufwand oder -kosten wie der Rest der Karosserie die verschiedenen Bäder und Lackierschritte durchlaufen. Daher ist mit diesem Werkstoff ein weiterer Schritt in Richtung Kunststoffkarosserie und Leichtbau und damit zur Treibstoffersparnis und Emissionsreduktion getan.

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i-mold erweitert sein Heisskanalprogramm

Bei der Entwicklung hat sich auch der BASF-Verbund bewährt, denn die Experten der BASF Coatings GmbH in Münster konnten mit ihrem Know-how in Sachen Lack und Lackierung intensiv zur Optimierung des neuen Kunststoffs beitragen. Hergestellt wird die Tankklappe für das Daimler-Kombifahrzeug bei der Kunststoff Schwanden AG (www.ks-ag.ch) in Schwanden (CH).

BASF Schweiz AG Klybeckstrasse 141 CH-4057 Basel Telefon +41 (0)61 636 11 11 info@basf.com www.basf.ch www.ultramid.de

Mit einer Reihe von Neuheiten erweitert die i-mold GmbH & Co. KG die Einsatzgebiete ihrer hochwertigen Heisskanalsysteme. Die Systeme sind einfacher in der Anwendung und in der Montage. Nach wie vor zeichnen sich die Heisskanalsysteme durch den robusten Aufbau aller Komponenten, günstige Preise und kurze Lieferfristen aus. Neu für Europa sind ■ Multitipp-Düsen, bei denen 2, 3 oder 4 Anspritzpunkte in einer Düse zusammengefasst sind. In Multikavitäten-Werkzeugen für Kleinteile ergeben diese Düsen einen einfacheren Verteiler. Ferner eignen sie sich optimal für die Direktanspritzung von zylindrischen Teilen.

■ eingeschraubte Düsen, die erhebliche Montagevorteile bieten: Das Heisskanalsystem kann als Ganzes in das Werkzeug eingesetzt werden. Solche Heisskanalsysteme kann i-mold auch einbaufertig montiert und auf Wunsch komplett verdrahtet liefern.

■ Nadelverschlussdüsen mit pneumatisch betätigter Verschlussnadel. Mit Hilfe dieser Düsen lassen sich auch bei grossem Angussquerschnitt optisch einwandfreie Teile herstellen. Ferner lässt sich der Schmelzestrom in die Kavität exakt an- bzw. abschalten, wie z. B. beim Kaskaden-Spritzgiessen.

■ vormontierte Heisskanalsysteme mit gegenüberliegenden Düsen, die sich für das Anspritzen in zwei Trennebenen eignen. Das bevorzugte Einsatzgebiet dieser Systeme sind Etagenwerkzeuge, bei denen die Kavitäten in den beiden Trennebenen gleichzeitig bedient werden. Sie eignen sich aber auch für Tandemwerkzeuge, bei denen die Trennebenen abwechselnd versorgt werden.

Für das Verarbeiten von gefüllten oder glasfaserverstärkten Kunststoffen sind alle Düsen auch mit hoch verschleissfesten Spitzen lieferbar.

Speziell zum Herstellen von Verpackungen oder Verschlusskappen bietet i-mold Heisskanal-Lösungen, die für Multikavitäten-Werkzeuge mit 16, 32 oder noch mehr Formnestern konzipiert sind. Diese Systeme zeichnen sich durch eine niedrige, genau eingehaltene Schmelzetemperatur aus. Dies verringert den Kühlungsbedarf, sodass die Zykluszeit und damit die Fertigungskosten sinken.

i-mold GmbH & Co. KG Relystrasse 29 a D-64720 Michelstadt Telefon +49 (0)6061 96564-0 info@i-mold.com www.i-mold.com

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Lanxess baut Kapazitäten für Hochleistungskautschuk aus Lanxess erhöht derzeit am Standort Dormagen die Produktionskapazitäten für die Ethylen-VinylacetatCopolymere (EVAC) Levapren und Levamelt um 30 Prozent auf 15 000 Jahrestonnen und investiert in den Ausbau der Produktion neun Millionen Euro. Die neuen Kapazitäten sollen ab der zweiten Jahreshälfte 2012 zur Verfügung stehen.

Levapren bewährt sich seit Jahrzehnten als Problemlöser für eine ausserordentlich breite Palette von Anwendungen. So kommen die öl-, ozon- und alterungsresistenten Levapren-Kautschuke zum Beispiel im Motorraum von Fahrzeugen zum Einsatz. Hier sorgt das wasser- und sauerstoffundurchlässige sowie UVbeständige Levapren dafür, dass Kabelisolierungen, Schläuche, Dichtungen, Riemen und weitere Gum-

miteile trotz Hitze und aggressiver Flüssigkeiten dicht halten. Levapren ist in ultraleichten und dennoch hoch-elastischen Schuhsohlen ebenso zu finden wie in transparenten Faltenbälgen und robusten Profilen.

Ausserdem können die schwer entflammbaren Synthesekautschuke in Bodenbelägen und Kabelummantelungen im Brandfalle Leben schützen. Der Werkstoff überzeugt überall dort, wo es auf Qualität, extreme Lebensdauer und Sicherheit ankommt.

Lanxess AG Kaiser-Wilhelm Allee 40 D-51369 Leverkusen Telefon +49 (0)214 30 33333 lanxess-info@lanxess.com www.lanxess.de

Teflon PFA-Typ für noch leistungsfähigere Elektronikanwendungen und eine gute Verarbeitbarkeit beim Spritzgiessen.

Teflon PFA 416HP ist ein neuer PFATyp (PFA = Perfluoralkoxylalkan) von DuPont Fluoropolymer Solutions zur Isolierung von Drähten, Kabeln und komplexen Elektronikbauteilen. Der Werkstoff besitzt die vorteilhaften Eigenschaften von Polytetrafluorethylen (PTFE), wie sehr hohe thermische Beständigkeit und sehr gute dielektrische Eigenschaften, und kombiniert diese mit einer sehr hohen Fliessfähigkeit der Schmelze.

Damit lassen sich nahezu transparente Ummantelungen für sehr dünne Kabel fertigen, z. B. für Mobiltelefone, Sensoren in der Medizintechnik, Mikro-Koaxialkabel und Antennen für Drahtlos-Anwendungen wie Headsets, Laptops und Smartphones. Darüber hinaus bietet der neue PFA-Typ eine ausserordentlich hohe chemische Beständigkeit, eine sehr hohe Spannungsrissbeständigkeit

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Dazu Jacob Lahijani, Senior Technical Consultant bei DuPont Fluoropolymer Solutions: «Mit seiner herausragenden Eigenschaftskombination bietet das neue Teflon PFA 416HP noch mehr Möglichkeiten für die Fertigung ultradünner Kabel und Leiter mit höchster Biegsamkeit und hoher thermischer Beständigkeit. Werkstoffe mit ultrahoher Temperaturbeständigkeit ermöglichen eine extrem dünne, fast transparente Beschichtung von Elektronikbauteilen, die den hohen Temperaturen beim Löten Stand hält.

Dank der verbesserten Fliessfähigkeit der Schmelze erweitert dieser Werkstoff auch die Möglichkeiten beim Spritzgiessen filigraner und komplex geformter Bauteile.»

Dolder AG Immengasse 9 CH-4004 Basel Telefon +41 (0)61 326 66 00 info@dolder.com www.dolder.com

Modulare Flexibilität aus einer Hand Für einen Hersteller von Kunststoff-Behältern realisierte Getecha jüngst eine Mehrstationenlinie zur vollautomatisierten Verpackung neuer PETGetränkeflaschen unterschiedlicher Grössen.

Transportfertig auf Palette gestapelt und in Stretchfolie gewickelt entspringen die PET-Flaschen der neuen Verpackungslinie des Anlagenbauers.

Die vollautomatisierte Mehrstationen-Anlage verpackt Flaschen mit Volumen von 200 ml bis 1,5 L und eignet sich für Paletten im Euro(1200 x 800 mm) und Industriemass (1200 x 1000 mm). Sie ist direkt an die Streckblasform-Maschinen der Flaschenproduktion angedockt und auf eine Stundenleistung von bis zu 6000 PET-Flaschen ausgelegt. Basierend auf seinem modularen Konzept kann Getecha die einzelnen Stationen der Verpackungsanlage jederzeit austauschen, entfernen oder ergänzen und so kurzfristig an Spezialaufträge oder Sonderserien des Kunden anpassen.

Alle mechanischen Schnittstellen und die Steuerungstechnik (SPS) sind darauf abgestimmt.

Über ihre Module führt die GetechaVerpackungsanlage Paletten, Packmittel und PET-Flaschen prozesssicher zusammen. Konstruktiv betrachtet besteht die über 14 Meter lange Linie aus drei materialflusstechnischen Funktionsebenen: Einer mehrfach angetriebenen SchwerlastRollenförderbahn, die alle Stationen linear miteinander verbindet (Ebene 1); den fünf Stationen Palettenspender, Traymagazin, Lagentisch, Palettiereinheit und Stretchwickler (Ebene 2); und ein über vier Stationen hinweg fahrendes Handlinggerät (Ebene 3).

Getecha GmbH Am Gemeindegraben 13 D-63741 Aschaffenburg Telefon +49 (0)6021 8400-0 info@getecha.de www.getecha.de

New Versalloy HC grades accelerate time zu market PolyOne GLS Thermoplastic Elastomers, aglobal leader in high-performance, custom-formulated thermoplastic elastomer solutions (TPEs), announced an addition to their healthcare offering with the new Versalloy HC grades. These alloy grades are USP Class VI certified, facilitating faster time to market and based on thermoplastic vulcanizate (TPV) technology for applications in high-stress, harsh environments.

Featuring advanced performance and low durometer, Versalloy HC grades are an excellent choice for processors and OEMs in search of an elastomer with exceptional flow, lower shrink rate, and better aesthetics than typical TPVs. Versalloy HC grades are well suited for medical devices that are designed with long, thin flow paths. In addition, these grades are highly colorable, offer a smooth tactile feel,

contain no nitrosamines, phthalates or polyvinyl chloride and are ideal for applications that require overmolding onto polypropleyene.

Offered in Shore A hardnesses from 45A to 70A, Versalloy HC grades are available in natural or black and are injection moldable. The TPV alloys boast specific gravities of 0.89 and tensile strengths ranging from 1.17 to 5.58 mPa. (based on test method and specific material). These alloys display elongation retentions of 93 to 99 percent in recent tests, exhibiting exceptional strength for high wear applications.

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