KunststoffXtra 3/2021 by SIGWERB GmbH

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März 2021

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

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

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Nicht nur in Zeiten von Covid-19 gilt: In der Medizintechnik geht es um Qualität, Präzision und absolute Reinheit – von Schutzausrüstungen über Spritzen bis zu Implantaten. Damit Sie hier bestens versorgt sind, unterstützt Sie bei ARBURG ein Team aus Spezialisten bei der Ausgestaltung von Spritzgiessmaschinen- und Reinraumtechnik für Ihre spezifischen Produkte. Inklusive Analysen und Funktionstests in unseren Einrichtungen. www.arburg.ch

EDITORIAL

Das Beste in der Zukunft erwarten «Der Haushalt muss ausgeglichen, die Staatskasse wieder aufgefüllt und die Staatsverschuldung abgebaut werden; die Arroganz des Beamtentums muss

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KUNSTSTOFF XTRA

in die Schranken gewiesen und kontrolliert werden, damit Rom nicht bankrott geht. Die Menschen müssen wieder lernen zu arbeiten, anstatt von öffentlicher Hilfe zu leben.» Dies soll Cicero (Politiker, Schriftsteller) 55 v. Chr. gefordert haben. Erstaunlich, wie zeitlos die Aussage ist. Die Umstände mögen verschieden sein, aber die Fakten bleiben. Als am 11. September 2001 zwei Flugzeuge in die beiden World-Trade-Türme krachten, war der allgemeine Tenor: Die Welt wird nie mehr so sein, wie sie vorher war. Hat sie sich wirklich verändert? Nach der weltweiten Finanzkrise 2008/09 stellte sich die gleiche Frage wieder. Und nun die Corona-Pandemie: Das Virus und dessen Mutationen haben uns immer noch fest im Griff. Die Bereitschaft der Bevölkerung, die einschränkenden Massnahmen und Verbote einzuhalten und mitzutragen bröckelt – damit steigt auch das Risiko einer dritten Welle. Die Hoffnung auf eine rasch sinkende Inzidenz (Zahl der Neuinfektionen der letzten sieben Tage bezogen auf 100 000 Einwohner) liegt nun auf den Impfungen. Viele Wirtschafts- und Industrievertreter geben sich (zweck)optimistisch und gehen davon aus, dass die Wirtschaft bereits 2021 wieder wachsen wird. Auch die Auswertung der Umfrage, die der deutsche Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie bei seinen Mitgliedern jährlich erhebt, zeigt in diese Richtung. Zwei Drittel der Unternehmen gehen für das Jahr 2021 von Gut die Hälfte der Befragten planen höhere (34%) respektive gleichbleibende (18%) Investitionen (mehr dazu in unserem Fokus-Thema). Für viele hart Betroffene hinterlässt diese Krise aber eine Welt, die nicht mehr so ist, wie sie war. Hier gilt das Prinzip Hoffnung und das bedeutet – um es mit den Worten von Willibald Ruch (Professor für Persönlichkeitspsychologie, Uni Zürich) zu sagen: «Das Beste in der Zukunft erwarten und daran arbeiten, es zu erreichen.»

Marianne Flury, Redaktorin m.flury@sigwerb.com

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Medizinaltechnik Medizinaltechnik

steigenden (52%) oder zumindest gleichbleibenden (16%) Umsätzen aus.

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INHALTSVERZEICHNIS

FOKUS Trotz weniger Umsatz Stimmung zuversichtlich

Wie nicht anders zu erwarten, mussten die deutschen Kunststoffverarbeiter im vergangenen Corona-Jahr Umsatzeinbussen einstecken. Der GKV zieht Bilanz.

Sandwichverbunde mit Kavitäten im Kern

Bei Sandwichstrukturen können in der Kernschicht makro skopische Aussparungen vorgesehen werden. Dies bringt Gewichtseinsparung und zusätzlichen Bauraum mit sich.

VERARBEITUNG

Zusätzlicher Filter für Mundund Nasenmaske

Arburg brachte zusammen mit Partnern in 41 Tagen eine Mund- und Nasenmaske zur Serienreife.

Forschende der ETH Zürich haben Mikroroboter entwickelt, die dereinst die Medizin revolutionieren sollen.

Das Infektionsrisiko im Griff behalten

PUBLIREPORTAGE

IMPRESSUM

KUNSTSTOFF XTRA

Die Fachzeitschrift für Werkstoffe – Verarbeitung – Anwendung Erscheinungsweise 10 × jährlich Jahrgang 11. Jahrgang (2021) Druckauflage 4600 Exemplare WEMF / SW-Beglaubigung 2020 4175 Exemplare total verbreitete Auflage 1394 Exemplare davon verkauft ISSN-Nummer 1664-3933 Internet www.kunststoffxtra.com Geschäftsleiter Andreas A. Keller

Anzeigenverkauf SIGImedia AG Jörg Signer Alte Bahnhofstrasse 9a CH-5610 Wohlen Telefon +41 56 619 52 52 Telefax +41 56 619 52 50 info@sigimedia.ch Redaktion Thomas Meier Telefon +41 79 310 01 59 thomas.meier@sigwerb.com Marianne Flury (Senior Editor) Telefon +41 32 623 90 17 m.flury@sigwerb.com

WERKSTOFFE Perfekt verbunden ohne Spannungen

Kunststoffgebundene Magnete, die im Spritzgussverfahren hergestellt und auf einen Träger aufgebracht werden, stossen bei verschiedenen Anwendungen an ihre Grenzen. MS-Schramberg präsentiert eine Lösung.

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

MEDIZINTECHNIK Winzige Roboter aus Metall und Kunststoff

VERARBEITUNG

Trotz Lockdown bleibt das Corona-Infektionsrisiko. Kunststoffprofile aus der Schweiz verringern die Ansteckungsgefahr.

PROZESSTECHNIK

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Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGWERB GmbH über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Copyright 2021 by SIGWERB GmbH, CH-6302 Zug

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KUNSTSTOFF XTRA

INHALTSVERZEICHNIS

WERKSTOFFE 3D-druckfähiges thermoplastisches Elastomer

Weiterbildung im Wandel

Evonik und HP präsentieren als Co-Branding-Produkt ein flexibles Hochleistungspulver auf Basis eines thermoplastischen Amid-Typs (TPA) für den 3D-Druck.

E-Learning, Fernunterricht, digitale Bildung, all das hat durch die Corona-Krise neuen Schwung bekommen. Dabei ist die Idee nicht neu. Bereits Ende der 1960er Jahre wurde Fernunterricht angeboten.

RECYCLING PVC liefert Säure für das Metallrecycling

Damit bei Siliconen aus dem flüssigen Vorprodukt das elastische und haltbare Polymer wird, benötigt man oft teure Edelmetalle als Katalysatoren. Einem Forschungsteam ist es nun gelungen, einen Vernetzungsprozess zu entwickeln, der ohne diese auskommt.

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CLUSTER

März 2021

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

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

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22.02.21 12:39

KUNSTSTOFF XTRA

Fokus

Deutsche Kunststoffverarbeiter ziehen gemischte Bilanz

Trotz weniger Umsatz Stimmung zuversichtlich

Das Jahr 2020 war geprägt von der Corona-Pandemie und der damit einhergehenden Unterbrechung von Lieferketten und Produktionsprozessen. Die LockdownPhasen liessen parallel dazu etliche Abnahme-Märkte einbrechen. Dazu kommt eine allmähliche Verknappung von einigen wichtigen Rohstoffen. «Dies zusammen hat dazu geführt, dass die wirtschaftlichen Ergebnisse unserer Industrie im Jahr 2020 stark eingebrochen sind», erläuterte GKVPräsident Roland Roth. Der Umsatz der Kunststoff verarbeitenden Industrie in Deutschland ging im vergangenen Jahr gegenüber 2019 um 5,6 Prozent auf 61,5 Mrd. Euro zurück. Die im Inland getätigten Umsätze büssten dabei mit einem Minus von 5,5 Prozent weniger ein als die Exporte, die um 6,1 Prozent sanken. Gründe sind eingeschränkte Flugverbindungen, erschwerter Grenzverkehr und Lieferpro bleme aufgrund des Lockdowns sowie eine gesunkene Nachfrage bei bestimmten Konsumprodukten. Die Verarbeitungsmenge lag 2020 bei 14,2 Mio. Tonnen (–2,8 Prozent) und damit unter der des Jahres 2019. Der Beschäftigtenstand in der Branche lag zum Jahresende 2020 bei 322 000 Personen und damit um 4,1 Prozent niedriger als im Jahr davor. Gleiches gilt für die Anzahl der Betriebe mit 20 und mehr Beschäftigten, die gemäss der amtlichen Statistik im Vergleich zum Vorjahr um 0,7 Prozent gesunken ist.

Entwicklung der Branchensegmente Die Branchensegmente haben sich unterschiedlich entwickelt. Während für die Verpackungsindustrie und im Fahrzeug- und Transportsektor die Nachfrage im letzten Quartal 2020 wieder anzog, sorgen in die4

Grafiken: GKV

Wie nicht anders zu erwarten, mussten die deutschen Kunststoffverarbeiter im vergangenen ‘Corona’-Jahr markante Umsatzeinbussen einstecken. Der Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie e. V. (GKV) zog in seiner virtuell durchgeführten Jahreswirtschaftspressekonferenz am Aschermittwoch Bilanz.

Menge und Umsatz der Kunststoff verarbeitenden Industrie nach Branchen 2018/2019/2020

sen Bereichen mangelnde Rohstoffverfügbarkeit und gestiegene Rohstoffpreise dafür, dass die Entwicklung in den nächsten Monaten fragil bleibt. Kunststoffverpackungen Bei den Kunststoffverpackungen hatten noch im Herbst 80 Prozent der Hersteller mit einer stabilen Versorgung gerechnet. Die Hälfte der Unternehmen hat jedoch derzeit Probleme, genügend Rohstoffe zu bekommen und mit dieser Verknappung haben nun viele Unternehmen zu kämpfen. «Hintergrund der angespannten Versorgungslage sind ausbleibende Importe, die vor allem nach China umgelenkt werden, sowie Anlagenausfälle und ForceMajeure-Erklärungen bei den RohstoffLieferanten. Diese Verknappung trifft auf eine gestiegene Verpackungsnachfrage im Lebensmittelbereich sowie bei der Automobil-, Möbel- und Bauindustrie», erklärt GKV-Geschäftsführerin Julia Grosse-Wilde die Situation.

Trotz dieser Engpässe erwarteten zu Beginn des Jahres zwei von drei Kunststoffverpackungsherstellern, dass sich die allgemeine Wirtschaftslage gut oder zumindest befriedigend entwickelt und rechnen mit einer besseren oder zumindest gleichbleibenden Umsatzentwicklung im 1. Quartal 2021. Technische Kunststoff-Produkte Für den Bereich der Technischen Kunststoff-Produkte war das Pandemiejahr 2020 eines der schlechtesten Jahre seit der Finanzkrise 2009. Durch den Produktionsstillstand der Automobilindustrie im April wurden die Hersteller von technischen Kunststoffprodukten sowie der Maschinenbau und die E+E Branche stark strapaziert. Dies führte zu einem Umsatzrückgang von rund 12 Prozent. Im letzten Quartal 2020 konnte jedoch durch einen deutlichen Anstieg der Nachfrage insbesondere im Automobilbereich das Ergebnis des Jahres 2020 noch ver3/2021

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bessert werden. Trotz des Anstiegs der Nachfrage führten die zuletzt grossen Materiallieferschwierigkeiten, die gestiegenen Materialpreise und somit Sonderkosten in der Logistik dazu, dass die Verkaufspreise der Produkte meist nicht gedeckt werden konnten. Dennoch wird für die Entwicklung in 2021 ein Umsatzniveau wie in 2019 erwartet, da wieder mit mehr Neuprojekten gerechnet wird, die sich aus einem Nachholbedarf der in 2020 aufgeschobenen Projekte herleiten lassen. Mit dem Herunterfahren der Wirtschaft im ersten Quartal 2020 und dem damit einhergehenden Preisverfall am Rohölmarkt brach auch die Nachfrage nach Kunststoffrezyklaten auf dem deutschen Markt ein. «Kunststoffverarbeiter aus den technischen Branchensegmenten, die ihre Altkunststoffe in eine professionelle Aufbereitung geben, lagerten auf Grund des Preisverfalls ihre Fehlteile und Angüsse in der Hoffnung auf eine schnelle Erholung des Marktes lieber ein. Der Markt der technischen Rezyklate trocknete somit aus und durch den Preisverfall der Neuware konnten Kunststoffabfälle nicht in den Markt gebracht werden», so Grosse-Wilde. Es zeigt sich damit erneut, wie empfindlich und verwundbar das Kunststoffrecycling auf Preisschwankungen am Rohölmarkt reagiert. Composites Im Bereich der Composites bleiben die beiden Hauptanwendungsgebiete für glasfaserverstärkte Kunststoffe der Bau- und Infrastrukturbereich sowie der Transportbereich. Diese beiden Sektoren bleiben mit jeweils circa einem Drittel der gesamten Produktionsmenge die Hauptabnehmer für Bauteile aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Der europäische Markt für glasfaserverstärkte Kunststoffe / Composites hat im Jahr 2020 durch die Corona-Pandemie einen der stärksten Einbrüche seit der Wirtschafts- und Finanzkrise 2008/2009 erlebt. Das Gesamtvolumen der Produktionsmenge von Glasfaserverstärkten Kunststoffen fiel in Europa um 12,7 Prozent auf 996 000 Tonnen, wobei sich die stärksten Verluste im Transportbereich zeigen. Seit dem vierten Quartal 2020 ist der Fahrzeugsektor wieder auf dem Niveau vor der Krise und geht mit guten Perspektiven 3/2021

Fokus

in das Jahr 2021. Deutschland bleibt trotz des Rückgangs grösster Hersteller von glasfaserverstärkten Kunststoffen mit 207 000 Tonnen. Hier ist der Rückgang mit 8 Prozent insgesamt am niedrigsten im europäischen Vergleich. Schaumkunststoffe und Polyurethane Der FSK Fachverband Schaumkunststoffe und Polyurethane berichtet, dass der Markt im März/ April 2020 einen regelrechten Umsatzeinbruch verzeichnete. Alles deutete zunächst auf grosse Absatz-

rückgänge und Gewinneinbussen hin, denn bedingt durch Corona wurde der klassische Vertrieb und die Logistik jäh unterbrochen. Anfang des dritten Quartals kam die Nachfrage im Automotive-Bereich und im Privatkonsum aus Asien, insbesondere China, aber sehr schnell und überraschend stabil wieder in Schwung. Die Unternehmen berichteten von teilweise europaweiten, enormen Nachfragen nach Polyol und Isocyanat, die bis heute anhalten. Etliche Force-Majeure-Meldungen haben europaweit diesen Umstand begleitet.

GRAVIMAX

gravimetrische Dosiergeräte

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Fokus

ten Unternehmen rechnen mit steigenden Umsätzen im Jahr 2021, wohingegen 33 Prozent mit einem Rückgang rechnen. Anders als der Trend der Umsatzentwicklung sieht die Entwicklung der Gewinne im Jahr 2020 aus: 34 Prozent der Unternehmen meldeten steigende Gewinne, während für 29 Prozent das vergangene Jahr mit sinkenden Gewinnen verbunden war. Für das Jahr 2021 erwarten 32 Prozent der befragten Unternehmen Gewinnzuwächse, während 49 Prozent von einem sinkenden Gewinn in 2021 ausgehen.

Umsatzerwartung für 2021 nach Anzahl der befragten Unternehmen

Bauprodukte und Konsumprodukte Die Hersteller von Halbzeugen und Konsumprodukten sind insgesamt halbwegs zufriedenstellend durch das Jahr 2020 gekommen, wobei es in den einzelnen Bereichen doch deutliche Unterschiede gab. Im ersten Lockdown März/April 2020 kam es zu Störungen in den betrieblichen Abläufen durch Behinderungen in der Lieferkette. Über massive Probleme berichteten Unternehmen, die ihre Produkte in die Automobil- und Flugzeugindustrie lieferten, sie verzeichneten markante Rückgänge, die erst gegen Ende des Jahres langsam aufgeholt werden konnten. Unternehmen ohne diese Absatzbereiche erlebten allerdings eine solide bzw. eine sonderkonjunkturelle Entwicklung mit Ergebnissen über dem Vorjahr, wie beispielsweise die Hersteller von systemrelevanten Produkten für den Medizinund Lebensmittelbereich.

Haken Rohstoffverfügbarkeit Für die Kunststoff verarbeitende Industrie ist das Thema Rohstoffverknappung ein heisses Eisen. Äussere Umstände (Konflikte, Pandemie, Finanzkrise) lassen in mehr oder weniger regelmässigen Abständen die Rohstoffmengen und -preise zusammenbrechen. Die Rohstoffindustrie versucht, diesem Trend Gegensteuer zu geben. «Es kommt immer wieder zu Situationen, wo ’zufälligerweise’ Produktionsanlagen stillgelegt werden müssen, weil Wartungsarbeiten anstehen, technische Probleme auftreten oder weil Transportvorgänge beeinträchtigt sind. Auf Grund der damit erfolgten Verknappung ist 6

es dann möglich, die Preise zu erhöhen. Es gibt Einzelfälle, in denen die Verknappung tatsächlich unabwendbar ist. Aber die höhere Wahrscheinlichkeit spricht dafür, dass die Verknappung letztlich der Unterstützung der Preisbewegung nach oben dient. Das müssen wir einfach sehen und damit müssen wir auch jetzt wieder für einige Zeit leben können», äussert sich Roth ungewöhnlich offen zum Spiel der Marktplayer. «Wichtig ist dabei, dass das einzelne Unternehmen sich entsprechend breit aufstellt und nicht nur von ein bis zwei Lieferanten abhängig ist, um damit Ausweichmöglichkeiten zu haben. Für 80 % der Rohstoffe gibt es Alternativen», betont er.

Konjunktur- und Wirtschaftslage – Umfrage Auch dieses Jahr hat der GKV zu Beginn des Jahres 2021 die Mitgliedsunternehmen seiner fünf Trägerverbände AVK, FSK, TecPart, IK und pro-K zur Konjunktur- und Wirtschaftslage befragt. Nachdem sich die abkühlende Konjunktur schon im Jahr 2019 abzeichnete und nur noch 36 Prozent der befragten Unternehmen einen gestiegenen Umsatz verzeichnen konnten, aber 43 Prozent sinkende Umsätze gemeldet hatten, hat sich im vergangenen Jahr dieser Trend verstärkt: Nur noch 26 Prozent der befragten Branchenunternehmen meldeten Umsatzzuwächse, während 55 Prozent Umsatzrückgänge verzeichneten. Positiv stimmt die Erwartungshaltung der Branchenunternehmen an ihre künftige Umsatzentwicklung: 52 Prozent der befrag-

Export leidet Regelrecht eingebrochen – wen wundert es im Corona-Jahr – ist der Export. 57 % der Firmen meldeten eine gesunkene Exportentwicklung, während es im Jahr 2019 einen Rückgang bei 16 Prozent der Unternehmen gab. Auch für das Jahr 2021 rechnen 57 Prozent der Unternehmen mit einer sinkenden Exportquote, während 30 Prozent mit steigenden Exporten rechnen. Die Corona-Krise schlug sich auch bei der Investitionsneigung der Unternehmen der Kunststoff verarbeitenden Industrie nieder. Im Jahr 2020 gaben nur 24 Prozent der Unternehmen gestiegene Investitionen an, während fast die Hälfte (47 Prozent) der Umfrageteilnehmer angab, im vergangenen Jahr weniger investiert zu haben. Bei der Investitionsplanung für das Jahr 2021 zeigt sich ebenfalls unternehmerische Zurückhaltung: fast die Hälfte (48 Prozent) der Unternehmen gaben an, weniger investieren zu wollen als im Jahr 2020. Die deutliche Eintrübung der Wirtschaftslage der Kunststoff verarbeitenden Industrie kommt auch in einem geringeren Personalbedarf zum Ausdruck. Während im Jahr 2020 schon fast die Hälfte der Unternehmen Personal abgebaut hat, rechnet eine Mehrheit von 65 Prozent der Unternehmen mit einem weiteren Personalabbau in 2021 und dies, obwohl nahezu 70 Prozent von einem Mangel an Fachkräften und Auszubildenden in 2021 ausgehen. Laut 73 Prozent der Unternehmen fehlen insbesondere Kunststofftechniker und Verfahrensmechaniker und über die Hälfte benennen einen Mangel an technischen Auszubildenden. www.gkv.de

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Verarbeitung

Filter für Arburg-Maske rundet Corona-Projekt ab

Zusätzlicher Filter für Mund- und Nasenmaske

«Uns war wichtig, mit der Maske nicht nur ein Produkt für den Alltag zu entwickeln, sondern durch den zusätzlichen Filter auch den persönlichen Schutz in den Vordergrund zu stellen», sagt Gerhard Böhm, Arburg-Geschäftsführer Vertrieb. Als weitere Anforderungen nannte er einen hohen Tragekomfort, die Sterilisierbarkeit und die Mehrfachverwendung im Hinblick auf Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung. Thomas Walther, Abteilungsleiter Anwendungstechnik bei Arburg ergänzt: «Das Masken-Projekt zeigt anschaulich, wie sich bei neuen Produktideen in ganz besonderen Fällen die ‚time-to-market‘ beschleunigen lässt, wenn alle Partner ihre Kompetenzen, Technologien und Ausstattungen bündeln.»

Multifunktionale Maske Die Maske selbst besteht aus einer weichen LSR-Komponente, die über Nase und Mund gestülpt wird und einem festen PPHalter mit Ösen zur Befestigung der elastischen Bänder. Auf einem elektrischen Allrounder 570 A mit 2000 kN Schliesskraft und einem 4-fach-Werkzeug wurden die LSR-Masken gespritzt und von einem Multilift V Robot-System entnommen. Der zugehörige PP-Halter entstand auf einem elektrischen Allrounder 520 E Golden Electric mit 1500 kN Schliesskraft und einem 2-fach-Werkzeug. Die Spritzteile entnahm hier ein Multilift Select Robot-System. Zur Infektionsvermeidung im Alltag wird die Maskenöffnung mit einer Abdeckung verschlossen, sodass die Atemluft nach unten abgeleitet wird. Um den Träger selbst und gleichzeitig dessen Umfeld vor dem Corona-Virus zu schützen, kann ein Einwegfilter auf die Öffnung gesteckt werden. 3/2021

Bilder: Arburg

Arburg brachte zusammen mit Partnern in 41 Tagen eine Mund- und Nasenmaske zur Serienreife. Im Mai fiel der Startschuss für die Produktion. Bald folgte der nächste Schritt: Die Konzeptionierung und Herstellung eines ergänzenden Einwegfilters, der sich einfach auf die Maskenöffnung aufstecken lässt.

Die komplette Arburg Mund- und Nasenmaske besteht aus der LSR-Maske, dem Halter und dem Filter (v. r.): Alle Komponenten wurden auf Allroundern bei Arburg in Lossburg gespritzt.

Filter für mehr Sicherheit Der Filter wurde zusammen mit der Firma Karl Küfner entwickelt. Die Experten für die Herstellung von Filtern setzen seit Jahrzehnten Arburg-Maschinen in der Spritzgiessfertigung ein. Die Herstellung des Maskenfilters erläutert der Projektverantwortliche Manuel Frick, der als Arburg Sales Manager LSR die Mund- und Nasenmaske konzipiert hat: «Für die Herstellung der dünnwandigen Filtergehäuse aus PP haben wir einen Allrounder 470 H mit 1000 kN Schliesskraft und 4-fach-Werkzeug eingesetzt. Da diese hy bride Hochleistungsmaschine für schnelllaufende Anwendungen konzipiert ist, können wir die Teile in einer Zykluszeit von rund 5,5 Sekunden fertigen». So sei es möglich, sehr effizient circa 2500 Gehäuse pro Stunde zu produzieren, die dann mittels Ultraschall mit einem Hochleistungsvlies zum fertigen Filter verschweisst werden.

Kunden profitieren vom Projekt Die Frage, ob Arburg künftig mit der Produktion von Masken als Spritzgiesser am Markt agieren wird, verneint Gerhard

Böhm ganz klar: «Mit der Herstellung der Masken möchten wir kein Geld verdienen, sondern wollten vielmehr aufzeigen, wie sich solche hochwertigen Produkte schnell entwickeln und wirtschaftlich in Serie fertigen lassen.» Mit diesem Projekt habe Arburg sowohl seine Kompetenz im Turnkey-Sektor aufgezeigt, als auch interessante Erfahrungen sammeln können: von der Konzipierung der Maske über die Prototypenfertigung mit dem Freeformer bis hin zur Serienfertigung mit automatisierten Allroundern. «Davon können nun auch unsere Kunden umfassend profitieren. Wir haben bereits Anfragen von Unternehmen erhalten, die mit solchen Turnkey-Anlagen in die Fertigung von Mund-Nasenmasken einsteigen möchten», freut sich der Vertriebsgeschäftsführer.

Kontakt Arburg AG Südstrasse 15 CH-3110 Münsingen +41 31 724 23 23 switzerland@arburg.com www.arburg.ch

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Verarbeitung

Heisskanal auf engstem Raum erfolgreich umgesetzt

Spritzguss für Profis

Das Kunststoffwerk Buchs (KWB) gibt es mittlerweile schon seit über 50 Jahren. Die selbstständig agierende Aktiengesellschaft im Besitz der Firma Wiha Werkzeuge GmbH hat ihren Sitz in Buchs bei St. Gallen. Als Spezialist für Messmittel aus Kunststoff sind die Anwendungsbereiche der Produkte des Unternehmens breit gefächert. Die Endprodukte werden weltweit in verschiedenen Bereichen angewandt – vom Werbemittelhändler über den Bauarbeiter bis hin zum Profi-Surfer ist alles dabei. Für jeden Kunden gilt es das passende Produkt zu finden, daher werden auch viele kundenspezifische Teile produziert. Seit geraumer Zeit fokussiert das KWB sich zusätzlich vermehrt auf die Composite-Technologie bzw. den Leichtbau im thermoplastischen Bereich. Das Unternehmen aus der Schweiz ist bekannt für seine hohe Produktqualität und dadurch bereits seit Jahrzenten erfolgreich. Herausforderungen beim Spritzguss sind auch beim Kunststoffwerk Buchs keine Seltenheit. Ein Beispiel ist das Spritzen eines Gelenkschlauchsystems, das zur Leitung von Luft, Wasser, Kühlmitteln, Gasen und vielem mehr verwendet wird. Dieses Gelenkglied zeichnet sich durch seinen varia blen Einsatz aus und kann in verschiedenen Farben, Grössen und Materialien hergestellt werden. Das Haupteinsatzgebiet ist im Bereich der Kühlung der spanabhebenden Fertigung, doch das Kunststoffteil wird auch im medizinischen Bereich eingesetzt. Dort wird das Maxiflex-System während Operationen in einer Pumpe für die Versorgung von Organen mit Nährflüssigkeit verwendet. Der Anspruch an die Qualität des Produktes ist also hoch und der Schweizer Messmittelhersteller vertraut bei der Herstellung auf die Produkte des Heisskanalspezialisten Meusburger. Im konkreten Anwendungsfall 8

Bilder: Meusburger

Das Kunststoffwerk Buchs setzt bei der Herstellung seiner Qualitätsmesswerkzeuge auf hochwertige Rohstoffe und langjährige Erfahrung – die gleichen Werte, die auch beim Heisskanalexperten Meusburger im Vordergrund stehen. Bei Herausforderungen im Spritzguss steht Meusburger dem Schweizer Unternehmen zur Seite und findet für jede Herausforderung die passende Lösung.

Die neu hergestellte Düsenseite beim Kunststoffwerk Buchs

lag die Herausforderung darin, die bestehenden Kavitäten und Stichmasse aufgrund der komplexen Konturen beizubehalten. Somit musste die Vorgabe mit dem Stichmass von 26 mm eingehalten werden.

Umbau auf Heisskanal Das Werkzeug zur Herstellung des Gelenksystems war zunächst ein Kaltkanalwerkzeug und wurde schliesslich auf einen Heisskanal umgebaut. Nach einigen Qualitätsmängeln und dem Anspruch, wieder sechs gleichmässige Teile spritzen zu können, entschied sich das KWB einen neuen Lieferanten auszuprobieren. So kam Meusburger ins Spiel. Der Kontakt zu Meusburger kam über den Standort Wolfurt in Österreich zustande. Der Normalienhersteller veranstaltet regelmässig Konstrukteurstreffen und bei solch einem Treffen wurde das Kunststoffwerk auf den Heisskanalbereich von Meusburger mit

Standort in Deutschland aufmerksam. Die Heisskanaltechnik von Meusburger deckt seit über 55 Jahren Anforderungen an anspruchsvolle Anwendungen hinsichtlich physikalischer Eigenschaften, Materialien, Funktionsintegration, Oberflächenqualität und komplizierter Formgebungen ab. Je nach Anwendungsfall des Kunden bietet Meusburger standardisierte Heisskanalsysteme an, welche dadurch innerhalb von kürzester Zeit eingesetzt werden können. Doch auch für spezielle Herausforderungen werden kundenspezifische Lösungen umgesetzt. Im Produktportfolio befindet sich beispielsweise die PSG smartFILL-Düsenbaureihe in verschiedenen Ausführungen. Neben der Ausführung 4519-S als Einzeldüse gibt es die Verteilerdüsen 4019 und 4519. Die Variante 4019 ist eine Schiebedicht-Düse, wohingegen die 4519 in den Verteiler eingeschraubt ist. Alle Düsen zeichnen sich durch fortschrittliche Heizungstechnologie aus und 3/2021

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Verarbeitung

sorgen somit für eine gleichmässige Wärmeverteilung, obwohl der Düsenkörper mit ca. 17 mm sehr schlank ist. Im Gespräch zwischen Meusburger und dem KWB entstand dann die Idee, in das bestehende Spritzgiesswerkzeug ein komplettes 6-fach Heisskanalsystem einzubauen. Unterstützt wird das Kunststoffwerk hierbei von Jörg Bruder, Fachexperte für Heisskanaltechnik bei Meusburger.

Kleine Toleranzen einhalten Durch die Zusammenarbeit mit Meusburger hatte das Kunststoffwerk Buchs die Möglichkeit, als erstes Unternehmen die geschraubte Düse smartFILL 4519 einzusetzen. Bedingt durch den kompakten Aufbau der Düse konnte der geforderte enge Düsenabstand problemlos realisiert werden. «Die Möglichkeit für eine enge Anordnung und kleine Stichmasse ist sicherlich ein grosser Vorteil bei den smartFILL-Düsen», erklärt Memo Ljatifi, Leiter Engineering/ Werkzeugbau/QM beim Kunststoffwerk Buchs. Auch beim gespritzten Gelenkteil müssen kleine Toleranzen eingehalten werden, da es sonst bei der Montage des Schlauchsystems zu Problemen kommt. Das Werkzeug mit den Düsen aus dem Meusburger Programm ist nun seit Herbst 2019 im Einsatz und das Kunststoffwerk Buchs ist sehr zufrieden. Die smartFILLDüse gilt nicht nur als zuverlässig, sondern auch als servicefreundlich in der Wartung und Reinigung. Dies kann Memo Ljatifi bestätigen, denn die Werkzeuge beim KWB werden nach jedem Einsatz einer Reinigung unterzogen.

Produktion der Schlauchelemente maxiflex – Jörg Bruder (links) und Memo Ljatifi (rechts)

Erfolgreiche Zusammenarbeit Die Kooperation zwischen dem Schweizer Unternehmen und Meusburger wird sehr geschätzt. «Die Zusammenarbeit ist jederzeit zuvorkommend, gewissenhaft und transparent», lobt Memo Ljatifi. Der Eindruck des Kunden gegenüber Meusburger ist äussert positiv, der Heisskanalspezialist gilt als kompetent und erfahren. Ein Pluspunkt dabei ist besonders das viele Hintergrundwissen. Memo Ljatifi arbeitet nun schon längere Zeit mit Jörg Bruder zusammen und kann sich stets auf den Heisskanalexperten verlassen. «Die Abwicklung von Bestellungen läuft stets einfach und schnell ab, die Beratung ist sehr gut und bei Schwierigkeiten erhält man umgehend

Hilfestellung. Alles in allem funktioniert es problemlos», freut sich Ljatifi. Das Kunststoffwerk Buchs setzt ausser der smartFILL-Düse 4519 auch auf andere Produkte von Meusburger. Neben Formnormalien bezieht der Schweizer Messwerkzeughersteller auch Werkstattbedarf vom Normalienhersteller aus Wolfurt – man kann sagen, Produkte aus dem kompletten Sortiment. Kontakt Kunststoffwerk AG Buchs Rheinaustrasse 7 CH-9470 Buchs +41 81 750 60 30 info@kwbswiss.ch www.kwbswiss.ch

NEU online möglich

www.skz.de/bildung

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Verarbeitung

Innovative Kunststoffprofile

Das Infektionsrisiko im Griff behalten

Wenn über den Schutz vor einer Ansteckung mit SARS-CoV-2 gesprochen wird, steht die Atemschutzmaske im Zentrum der Aufmerksamkeit. Schon seit den ersten Monaten der bis heute andauernden Pandemie warnen Fachleute zusätzlich vor der Übertragung durch Schmierinfektion. Eine zuverlässige Möglichkeit, dieses Risiko zu minimieren, bietet die Desinfektion von Berührungsflächen in Kombination mit regelmässigem Händewaschen. Im Alltag gestaltet sich dies jedoch oft kompliziert und aufwändig, weshalb der Einkauf im Supermarkt oder die Fahrt in Bus und Bahn auch dann zum Risiko werden können, wenn man sich an Abstandsregeln hält und einen geeigneten Atemschutz trägt. Mit dem «Clip-On-Tube» entwickelte das Schweizer Unternehmen K-Profile AG aus Bischofszell, eine einfache aber zuverlässige Möglichkeit, sich in solchen Alltagssituationen zusätzlich vor einer Corona-Infektion sowie vor anderen Viren und Bakterien zu schützen, die über Oberflächen übertragen werden. Die speziellen Clip-Profile sind vom Spezialisten für Kunststoffverarbeitung so konstruiert, dass sie sich zum Beispiel an Griffen von Einkaufswagen oder an Stangen und Haltegriffen in öffentlichen Verkehrsmitteln befestigen lassen. Die Montage erfolgt dabei im namensgebenden Clip-On-Verfahren, sodass eine Berührung der abzudeckenden Fläche nicht erforderlich ist.

Bilder: K-Profile

Trotz Lockdown und umfassenden Aufklärungskampagnen bleibt das Corona-Infektionsrisiko allgegenwärtig. Mit innovativen Kunststoffprofilen aus der Schweiz lässt sich die Ansteckungsgefahr deutlich verringern.

Mit dem «Clip-On-Tube» entwickelte K-Profile eine einfache Möglichkeit, sich vor Viren und Bakterien zu schützen.

Antivirales Rohmaterial

«Mit innovativen Produkten, wie dem von uns entwickelten und produzierten »ClipOn-Tube«, können wir einen zusätzlichen Beitrag leisten, Infektionszahlen zu senken. Darüber hinaus bietet der Werkstoff zahlreiche weitere Anwendungsmöglichkeiten, die wir im Kundenauftrag sehr schnell in Produkte umsetzen können.» Innerhalb weniger Wochen haben die Fachleute von K-Profile den Clip-On-Tube zusammen mit dem Endkunden entwickelt. Dabei nutzt K-Profile die im Betrieb vorhandenen 3D-Drucker für erste Prototypen. Die Konstruktion der Profile und Extrusionswerkzeuge erfolgt mittels CAD, sodass die Werkzeuge in kürzester Zeit im eigenen Werkzeugbau hergestellt werden können.

Die eigentliche Schutzfunktion ergibt sich jedoch nicht alleine aus einer Abdeckung einer kontaminierten Oberfläche, sondern aus der speziellen Zusammensetzung des verarbeiteten Kunststoffs. Dieser ist das Ergebnis mehrjähriger Forschung im medizinischen Bereich. Das Ausgangsmaterial und damit die aus ihm gefertigten «Clip-On-Tubes» wirken

Kontakt K-Profile AG Obere Bisrütistrasse 3 CH-9220 Bischofszell +41 71 424 26 40 info@k-profile.com www.k-profile.com

antibakteriell bzw. antiviral und damit keimtötend. Verantwortlich hierfür sind in den Kunststoff eingearbeitete Silberpartikel. «Der Schutz vor einer Corona-Infektion erfordert innovative Produkte und Disziplin in der Umsetzung der verschiedenen Massnahmen zum Selbstschutz und zum Schutz seiner Mitmenschen», bemerkt Reinhard Lechthaler, CEO der K-Profile AG.

Die Schutzfunktion ergibt sich nicht alleine aus einer Abdeckung einer kontaminierten Oberfläche, sondern aus der speziellen Zusammensetzung des verarbeiteten Kunststoffs.

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KUNSTSTOFF XTRA

Verarbeitung

Zuverlässig und sicher

Ballenpresse als effiziente Lösung

Tenax war auf der Suche nach einer zuverlässigen und effizienten Ballenpresse zur Entsorgung von stranggepressten Zaunnetzen und Gittern. Die neue Ballenpresse sollte eine alte, fehleranfällige und dadurch ineffiziente Ballenpresse ersetzen, bei der in naher Zukunft teure Reparaturen zu erwarten gewesen wären. Deshalb wandten sich die Verantwortlichen an den deutschen Ballenpressen-Hersteller HSM GmbH + Co. KG, der unter anderem eine Tochtergesellschaft in den USA besitzt. Tenax wurde 1960 in Italien gegründet. Seitdem konnte das Unternehmen auf vielen Märkten ein stetiges Produktionswachstum und anhaltenden Erfolg für sich verbuchen. Heute ist es dank der Produktionsstätten in den USA und den drei Divisionen – Bauingenieurswesen, Industrie und Handel – ein Pionier der «Made in the US»-Bewegung. Weltweite Bekanntheit erreichte das Unternehmen mit seinem ersten in den USA hergestellten Produkt – einem orangefarbenen Sicherheitszaun für Baustellen.

Ersatz für eine alte Ballenpresse Durchschnittlich fallen bei Tenax wöchentlich ungefähr zehn bis zwölf Ballen, mit einem Ballengewicht von jeweils ca. 300 Kilogramm, an, die es zu entsorgen gilt. Früher war die Entsorgung der viel zu lockeren, unordentlichen und sperrigen Ballen ein grosses Problem. Den Verantwortlichen war klar, wenn sie ihren Betrieb in Maryland rationalisieren und optimieren wollten, musste die alte und unzuverlässige Ballenpresse durch eine bessere Lösung ersetzt werden. Bei einer Internetrecherche fand das Unternehmen schliesslich HSM als lokalen Anbieter von Ballenpressen und sah in die12

Bilder: HSM

Tenax ist eine internationale Gruppe und ein globaler Lieferant für Spezialprodukte in den Anwendungsbereichen Netze und Zäune, Rohrschutz, Bauwesen, Landwirtschaft, Gartenbau und den Heimwerkerbedarf. Auf der Suche nach einer Ballenpresse stiess das Unternehmen auf den Hersteller HSM.

Die vertikale Ballenpresse HSM V-Press 860 plus B liefert Ballen mit optimalen Ballenabmessungen.

sem Lieferanten alle Bedür fnisse befriedigt. HSM konnte zeitnah eine TestBallenpresse zur Verfügung stellen, damit sich das Unternehmen von der Qualität und der Technologie selbst ein Bild machen konnte. Die vertikale Ballenpresse HSM V-Press 860 plus B ist, aufgrund ihrer von unten nach oben führenden Schiebetür, eine sicherere Maschine als ihr Vorgänger im Lager von Tenax. Dadurch kann der Bediener die Maschine gefahrlos von Hand mit den entsprechenden Materialien befüllen – ein Gabelstapler ist nicht mehr notwendig. Darüber hinaus sorgt die Ballenpresse dank ihrer zuverlässige Arbeitsweise für niedrigere Wartungskosten. Da der Preis für die HSM V-Press 860 plus B im eingeplanten

Der Bediener kann die Maschine gefahrlos von Hand befüllen.

Budget lag, musste Tenax nicht lange überlegen und bestellten die Maschine umgehend.

Optimierte Entsorgung Mit der vertikalen Ballenpresse HSM VPress 860 plus B hat Tenax seinen Entsorgungskreislauf bestmöglich optimiert und kann die Ballen nun an Wertstoffhändler verkaufen. Dank der niedrigeren Einfüllhöhe ist die Ballenpresse ergonomisch zu bedienen. Die Ballen werden nun dichter gepresst, das erleichtert das übereinanderstapeln und schafft dadurch mehr Arbeitsfläche am Lagerort. Der Ballenboden fällt nicht mehr auseinander, dadurch bleibt die Arbeitsumgebung sauber. Durch die Einsparungen bei den Wartungskosten kann Tenax weiter wachsen – mit der Gewissheit, dass alle Materialien effizient und sicher entsorgt werden. Kontakt HSM GmbH + Co. KG Austrasse 1-9 D-88699 Frickingen +49 7554 2100-0 info@hsm.eu www.hsm.eu

n 3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Publireportage

Qualität und Sicherheit in der Kunststoffbranche «EMI profitiert vom französischen Flexibilitäts- und Innovationsbewusstsein sowie der deutschen Disziplin als Kunststoffverarbeiter», erklärt EMIs Gründer.

EMI ist als Spezialist in der Verarbeitung von Thermoplast- und Verbundmaterialien, in der Werkzeugherstellung und in der Ent wicklung von kundenspezifischen Bauund Unterbaugruppen, im Dreiländereck zwischen Frankreich, Deutschland und der Schweiz tätig. Die Gründung des Betriebs in 1995 durch Jean-Pierre Wissler steht in der Kontinuität des Spritzgussformenbauers-Unterneh men seines Vaters in Neuwiller. Mit seiner Frau Evelyne Wissler, Geschäftsführerin, und ab Januar 2019 mit seinem Sohn Geoffrey Wissler, Projekt- und F & E-Abtei lungsleiter, dessen Erfahrung als Ingenieur bei Industriellen der Branche gefestigt wurde, konnte der Gründer seinen Betrieb deutlich vergrössern. Von den ersten Gebäuden mit 1300 m² und einem Team von 5 Mitarbeitern in Neuwiller, zu den 4 Produktionsstandor ten in Hésingue, ist EMI heute in SaintLouis Neuweg auf einem 17 000 m² ein zigen Gelände etabliert und zählt 180 mehrsprachige Mitarbeiter (FR - DE - EN). Dadurch entwickelt sich EMI ständig wei ter, immer mit Respekt vor den Werten, die auch heute noch seine Stärke ausma chen. Mit einer Produktionsfläche von 6500 m² und 62 Spritzgussmaschinen in 1K, 2K, und 3K, erstellt EMI technische Kunststoff teile für die Medizin-, Automobil-, Elektro-, Verbindungs-, Erneuerbare Energie-, Bauund Industriebereiche. EMIs 360 ° Full Plastic Concept bietet den Kunden eine echte Unterstützung bei der 3/2021

Bild: EMI SAS

Seit 25 Jahren begleitet das elsässische Familienunternehmen seine Kunden und investiert in anspruchsvolle Projekte. EMI denkt anders und bietet seinen Kunden innovative Lösungen dank seiner soliden Kenntnisse der Branche und seines He rausforderer-Instinkts.

Einer der Gänge in der Spritzgusswerkstatt von EMI

Lösung von Kunden Anforderungen mit hohen Ansprüche: – Entwicklung von Teilen – Werkzeugkonstruktion und -herstellung – Spritzgiessen und Umspritzen auf 1K-, 2K-, 3K-Spritzgussmaschinen von 35 bis 700 t – Grauzone mit integriertem ISO 8 Pro zess – Mess- und Prüflabor – Baugruppen- und Unterbaugruppen montage – Personalisierung: Magnetisierung, Ka merakontrolle, Verpackung, Markierung usw. Die Überwachung der gesamten Produkti onskette von technisch hochwertigen Tei len wird durch EMIs globale Vision des Berufs ermöglicht.

raum, einer 50 t Sprizgussmaschine und einer robotisierten Anlage unter laminarer Strömung integriert ist, um die Produkti onsanforderungen des medizinischen und paramedizinischen Bereichs zu erfüllen. Dadurch kann EMI an der gemeinsamen Entwicklung neuer medizinischer Geräte teilnehmen, Anfragen für das Teile- oder Formendesign erfüllen und Funktionsvali dierungen durchführen. EMI bietet alle Kompetenzen in einer sau beren Umgebung, um die Sicherheit von Kunststoffkomponenten von Spritzguss bis zur Verpackung zu garantieren. Zusätzlich wird eine ISO 13485 Zertifizierung ange strebt. Exzellenz erreichen, die Qualitätsreferenz in seinem Bereich bleiben und immer mehr innovative Lösungen anbieten: so lautet die Vision von EMI.

Dank ISO 9001 & 14001 sowie UL Zertifi zierungen und ein 4.0 Werk, blickt EMI in die Zukunft. Qualität steht in der globalen Strategie an erster Stelle und das Unter nehmen engagiert sich für die Umwelt mit besonderem Fokus auf die Risikovermei dung. Orientiert auf Entwicklung und Innovation, EMI hat seine Werkstatt mit einer grauen Zone von 350 m² eingerichtet, in der ein kompletter ISO 8 Prozess mit einem Rein

EMI SAS 1 avenue Euroeastpark F-68300 Saint-Louis Neuweg contact@emi-wissler.com www.emi-wissler.com

n 13

KUNSTSTOFF XTRA

Prozesstechnik

Optimierung von Sandwichverbunden

Sandwichverbunde mit Kavitäten im Kern Bei Sandwichstrukturen können in der Kernschicht makroskopische Aussparungen vorgesehen werden, sodass lokal Kavitäten entstehen. Dies bringt neben einer Einsparung von Gewicht den Vorteil von zusätzlichem Bauraum mit sich, welcher z.B. durch den Einbau funktionaler Komponenten genutzt werden kann (Bild 1).

Während die mechanische Analyse von Sandwichstrukturen mit homogenen Kernen in der Fachliteratur umfassend dokumentiert ist und dem Stand der Technik entspricht, gibt es für Sandwichstrukturen mit lokalen, makroskopischen Kavitäten keine allgemeingültigen Formeln zur Dimensionierung. Da für die Auslegung derartiger Bauteile bisher aufwändige FE-Analysen durchgeführt werden mussten, besteht das Bedürfnis nach einer analytischen Wegleitung zur Grobdimensionierung. Die vorliegenden Ausführungen begrenzen sich dabei vorerst auf Sandwichbalken mit unterschiedlichen Belastungen (Bild 2).

Versagensarten Mechanisch belastete Sandwichstrukturen können auf verschiedene Arten in ihrer Funktion versagen. Neben unzureichender Steifigkeit, dem Überschreiten der Festigkeiten in Deckschichten, Kern oder der Verbindung zwischen Kern und Deckschicht, spielen insbesondere Instabilitäten eine grosse Rolle. Sind die Deckschichten aufgrund der Kavitäten nur noch lokal vom Kern gestützt, besteht eine erhöhte Gefahr von lokalen Instabilitäten. Es kann zum Beulen der Deckschichten über den freistehenden Feldern oder zum Ausbeulen der schlanken Kernstege kommen.

Modellierung des mechanischen Verhaltens Zur Charakterisierung des mechanischen Verhaltens von Sandwichbalken mit KaviProf. Dr. Markus Henne, Luca Müller, IWK, Fachbereich Mechanische Systeme

Bilder: IWK

Markus Henne1, Luca Müller1

Bild 1: Tragfläche einer Fixed Wing Drohne mit integrierter Elektronik.

täten werden neben theoretischen Betrachtungen umfangreiche Parameterstudien mit FE-Simulationen durchgeführt. Dabei wird der Einfluss der Materialeigenschaften und geometrischen Proportionen auf die Spannungsverläufe, Verformungen und Instabilitäten untersucht. Basierend auf den theoretischen Grundlagen und den Ergebnissen aus den numerischen Parameterstudien werden die bekannten analytischen Modelle durch semi-empirisch hergeleitete Formeln erweitert, um so den Einfluss von rechteckigen Kavitäten zu berücksichtigen. Es hat sich gezeigt, dass sich Sandwichbalken mit Kavitäten unter reiner Biegebeanspruchung ähnlich verhalten wie solche ohne Kavitäten. Das Biegemoment wird dabei in ein Kräftepaar umgewandelt, das in den Deckschichten zu Zug- bzw. Druckspannungen führt. Die Verformung kann durch Lösen der Biegedifferentialgleichung unter Berücksichtigung der entsprechenden Randbedingungen ermittelt werden. Ist der Sandwichbalken zusätzlich zur Biegung durch Querkräfte beansprucht, entstehen in den Deckschichten Sekundär-

spannungen, welche sich mit den Biegespannungen überlagern. Diese Sekundärspannungen wirken in der Deckschicht ebene und äussern sich in einem ebenen Spannungszustand. Zur Berechnung der Sekundärspannungen werden die freistehenden Felder über den Kavitäten als isotrope Platten betrachtet. Gemäss Verformungs-Spannungs-Beziehungen aus der Plattentheorie rufen Krümmungen und Drillungen Spannungen in den Deckschichten hervor. Die Sekundärspannungen erreichen insbesondere im Randbereich der Kavitäten ihr Maximum (Bild 3). Das Verhalten lässt sich durch Betrachtung

Bild 2: Sandwichbalken mit rechteckigen Aussparungen.

3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Bild 3: FE-Analyse eines Sandwichbalkens: Spannungen auf der Deckschicht in Balkenrichtung (oben), Beulen der druckbeanspruchten Deckschicht (unten).

der Verformung in diesem Bereich erklären: An den Übergängen zu den Kavitäten ändert sich die Schubsteifigkeit des Sandwichverbundes. Dadurch ergibt sich eine Änderung in der Durchsenkung, was im Randbereich der Kavität – abhängig von den vorliegenden Steifigkeitsverhältnissen von Kern- und Deckschichtmaterial – eine erhöhte Krümmung der dünnen Deckschichten zur Folge hat (Bild 4). Die Schubsteifigkeit des Kerns im Bereich der Kavitäten kann angenähert werden, indem die Schubsteifigkeit der Schaumstege über die ganze Breite «verschmiert» wird. Mit einer Mittelung der Schubsteifigkeit über die ganze Balkenlänge lässt sich durch Lösen der Differentialgleichung die Durchsenkung annähernd exakt berechnen. Im Kern führen die Querkräfte wie bei gewöhnlichen Balken zu Schubspannungen. Diese Schubspannungen werden an Querschnittsänderungen durch die Kavitäten lokal überhöht. Die kritische Spannung hinsichtlich Beulen der Deckschichten lässt sich mit der Formel zur Berechnung der Beulspannung bei eingespannten, druckbeanspruchten Flächen abschätzen. Die Formel wird derart erweitert, dass sie die weiche Bettung der Deckschichten auf dem Kern berücksichtigt. Ein Ausbeulen der Kernstege ist theoretisch möglich, wird aber nicht erwartet, weil die Schaumstrukturen in der Praxis nicht derart schlank gefertigt und verklebt werden können, dass Beulen zu erwarten ist, bevor die Festigkeit des Kerns überschritten wird.

Validierung anhand von 4-Punkt Biegeversuchen Die Erkenntnisse aus den FE-Analysen und den hergeleiteten Formeln wurden an3/2021

Prozesstechnik

Bild 4: Durchsenkung am Übergang zu Kavität, links: starke Krümmung durch steifen Kern und weiche Deckschichten, rechts: schwache Krümmung durch weichen Kern und steife Deckschichten.

hand verschiedener Proben mit 4-PunktBiegeversuchen überprüft. Die Proben setzen sich aus einem Rohacell IG-F Kern mit vier quadratischen Taschen und Deckschichten aus AN AW 1050A zusammen. Die theoretisch berechnete Steifigkeit der Proben und das Versagen der Strukturen konnte für dünne Deckschichten validiert werden. Bei dickeren Deckschichten wird die Steifigkeit und maximal erreichbare Kraft unterschätzt, weil in der Modellbildung davon ausgegangen wird, dass die Querkräfte alleine vom Kern aufgenommen werden. Verifiziert werden konnte zudem, dass die Kavitäten im Kern die Biegesteifigkeit des Gesamtverbundes bei den betrachteten geometrischen Verhältnissen kaum beeinflussen. Das elastische Beulen der Deckschichten konnte anhand von Kameraaufnahmen verfolgt werden und führte zu lokalen grossen Deformationen, nicht jedoch zum Kollaps der Struktur (Bild 5).

Optimierung mit evolutionärem Algorithmus in Matlab Die hergeleiteten Formeln für Verformung, Belastungen und lokale Instabilitäten flies

Bild 5: Kraft-Weg-Diagramm von zwei verschiedener Proben. Gestrichelt: analytisch; durchgezogen: 4-Punkt Biegeversuch.

sen in die Nebenbedingungen einer Optimierung zur Evaluierung der optimalen Sandwichkonfiguration ein. Dazu wird ein Matlab-Skript entwickelt, welches für verschiedene Lastfälle die optimalen Materialien, Grösse der Kavität und Dicke der Deckschicht ermittelt. Die Optimierung kann hinsichtlich der Zielgrössen variieren. Es kann sich z.B. um eine Minimierung des Gewichts bei geforderter Mindest-Kavitätsgrösse handeln oder um eine Maximierung der Steifigkeit pro Gewicht. Das Skript nutzt einen bereits in Matlab implementierten evolutionären Algorithmus. Es handelt sich dabei um eine ableitungsfreie Methode, die durch den teilweise diskreten Suchraum benötigt wird. Diskret deshalb, weil die Materialeigenschaften wie Dichte, Steifigkeit und Festigkeit in einem Wert, dem Materialtyp zusammengefasst sind und untereinander nicht über Funktionsbeziehungen beschrieben werden können. Darüber hinaus ist die Funktionsweise des evolutionären Algorithmus leicht verständlich und die Anwendung in Matlab mit wenig Programmieraufwand möglich. Das Prinzip beruht darauf, dass Lösungskandidaten als Individuen in Generationen durch Rekombination und Mutation verändert werden. Angelehnt an die Evolution überleben nur Individuen, welche die Zielfunktion hinreichend und die Nebenbedingungen gänzlich erfüllen. Somit können sie ihre Merkmale an die nächste Generation weitergeben (survival of the fittest). Dieser Prozess wird wiederholt durchlaufen und das beste Individuum einer Generation nähert sich schrittweise dem globalen Optimum an. Das Skript ermöglicht eine Dimensionierung und gleichzeitige Optimierung von Sandwichbalken mit Kavitäten innerhalb weniger Sekunden Berechnungszeit in Matlab.

Kontakt IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung Luca Müller Eichwiesstrasse 18b CH-8645 Rapperswil-Jona +41 58 257 47 70 rj-iwk@ost.ch www.iwk.hsr.ch

n 15

KUNSTSTOFF XTRA

Medizintechnik

Hightech Herstellungstechnik

Winzige Roboter aus Metall und Kunststoff

Roboter, so winzig, dass sie sich durch unsere Blutgefässe bewegen und Medikamente im Körper an bestimmte Stellen bringen – dies ist ein Forschungsziel, das Wissenschaftler seit Jahren verfolgen. Forschenden der ETH Zürich ist es nun gelungen, erstmals solche «Mikromaschinen» zu bauen, die aus Metall und Kunststoff bestehen, und bei denen diese beiden Materialien so miteinander verknüpft sind, wie beispielsweise die Glieder einer Kette. Möglich ist dies dank einer von ihnen entwickelten neuen Herstellungstechnik. «Metalle und Polymere haben unterschiedliche Eigenschaften, und beide Materialien bieten Vorzüge beim Bau von Mikromaschinen. Um alle diese Eigenschaften gleichzeitig nutzen zu können, wollten wir die beiden Materialien kombinieren», erklärt Carlos Alcântara, ehemaliger Doktorand in der Gruppe von Salvador Pané am Institut für Robotik und Intelligente Systeme und einer der beiden Erstautoren der Arbeit. In der Regel werden Mikromaschinen von ausserhalb des Körpers mit Magnetfeldern angetrieben. Dazu müssen in die Mikromaschinen magnetische Metallteile eingebaut werden. Polymere wiederum haben den Vorteil, dass sich damit weiche und bewegliche Teile konstruieren lassen oder solche, die sich im Körperinnern auflösen. Werden Medikamente in solche auflösbaren Polymere eingebettet, lassen sich an bestimmten Körperstellen gezielt Wirkstoffe freisetzen.

Hightech-Herstellungsmethode Die neue Herstellungsmethode basiert auf der Expertise von ETH-Professor Salvador Pané. Er arbeitet schon seit Jahren mit einer hochpräzisen 3D-Drucktechnik, mit der sich komplexe Gegenstände im Mikrometermassstab herstellen lassen: der 3D16

Bilder: ETH Zürich

Forschende der ETH Zürich haben eine Methode entwickelt, mit der sie Mikrometer kleine Maschinen herstellen können, in denen mehrere Materialien auf komplexe Weise miteinander verwoben sind. Solche Mikroroboter sollen dereinst die Medizin revolutionieren.

Computergrafik eines Mikrovehikels mit Eisenrädern (goldfarben) und einem Polymer-Chassis (rot). Das Vehikel ist 0,25 Millimeter lang.

Lithographie. Die ETH-Wissenschaftler haben mit dieser Technik für ihre Mikromaschinen eine Art Gussformen hergestellt. Letztere haben dünne Kanäle, die als Negativ dienen und mit dem entsprechenden Material gefüllt werden. Mittels elektrochemischer Abscheidung füllen die Ingenieure die einen Kanäle mit Metall, andere füllen sie mit Polymeren aus. Zum Schluss wird die Gussform mit Lösungsmitteln aufgelöst. «Wir konnten diese Methode entwickeln, weil in unserer interdisziplinären Gruppe Elektroingenieure, Maschineningenieure, Chemiker und Materialwissenschaftler eng zusammenarbeiten», sagt Fabian Landers. Er ist Doktorand in Panés Gruppe und ebenfalls Erstautor der Arbeit, die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde.

Mikroskopiebilder weiterer Beispiele Zwei-Komponenten-Mikromaschinen.

von

Vehikel mit magnetischen Rädchen

andere, die – je nach verwendetem Polymer – in Flüssigkeit oder an einer Flüssigkeitsoberfläche schwimmen können. Die Wissenschaftler werden ihre ZweiKomponenten-Mikromaschinen nun weiterentwickeln und mit weiteren Materialien experimentieren. Ausserdem werden sie versuchen, komplexere Formen und Maschinen herzustellen, auch solche, die sich zusammenfalten und auffalten können. Neben wirkstoffausschüttenden Fähren gehören zu künftigen Anwendungsmöglichkeiten Mikromaschinen, mit denen Aneurysmen (Blutgefässausbuchtungen) behandelt oder andere Operationen durchgeführt werden können. Ein weiteres Forschungsziel sind auffaltbare Stents (röhrenförmige Gefässstützen), welche mit Magnetfeldern an den gewünschten Ort gebracht im Körper werden können.

Als Machbarkeitsnachweis von ineinander verwobenen Mikromaschinen stellten die ETH-Ingenieure verschiedene winzige Vehikel mit Kunststoff-Chassis und magnetischen Metallrädern her, die sich über ein rotierendes Magnetfeld antreiben lassen. Darunter sind solche, die sich auf einer Glasoberfläche fortbewegen lassen, und

Kontakt ETH Zürich Fabio Bergamin Rämistrasse 101 CH-8092 Zürich +41 44 632 42 44 www.hk.ethz.ch

n 3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Medizintechnik

Simulationstechnologien in der Medizintechnik

Prothesen in Zukunft individuell berechnen

Bei rund 10 % moderner Prothesen kommen 3D-Drucker zum Einsatz. Die Kon struktion erfolgt dabei jedoch nicht anhand von Simulationstechnologien, sondern rein geometrisch anhand von gescannten Daten des Stumpfes. Wanddicken und Verrippungen werden nach Gefühl designt. Brechen Prothesen, wird aus der Erfahrung heraus verstärkt. Ein teurer Spass für die Krankenkassen, ganz zu schweigen für den Besitzer der Prothese, der auf die ordentliche Funktion angewiesen ist. Heutige Technologien können längst die Prothese für einen im MRT vermessenen Stumpf mit Knochen, Muskeln und Gewebe optimieren, bis der Kontaktdruck über mehrere Belastungsszenarien (Stehen, Gehen, Springen, Beugen, etc.) ein Minimum erreicht. Leider sind diese Fälle für die breite Anwendung in der Medizintechnik noch zu teuer. Über Näherungswerte über FEM-Verfahren jedoch können kritische Zonen bewertet und verstärkt werden. So werden Prothesen ingenieursmässig präziser ausgelegt. Dieser Prozess liesse sich nach Merkle & Partner sogar weitgehend automatisieren, gegebenenfalls auch über die Kombination mit KI-Verfahren. Allein die Kosteneinsparung durch die verlängerte Lebensdauer sollte bei grösseren Stückzahlen den erforderlichen Aufwand amortisieren. Das macht Simulationstechnologien so wertvoll – nicht nur für die Medizintechnik.

Bild: Merkle & Par tner

Circa 90 % der Prothesen werden in der Medizintechnik noch herkömmlich von Orthopädie-Technikern von Hand gefertigt. Über Simulationsberechnungen liessen sich Belastungen, Spannungen oder Druckstellen von Prothesen schon im Vorfeld erkennen.

Moderne Hochleistungsprothesen leisten bereits Beachtliches.

«Mit einem unserer Forschungsprojekte, ROAD3D, beschäftigen wir uns mit den ertragbaren Spannungen von 3D-gedruckten Bauteilen. In einem weiteren Forschungsthema beschäftigen wir uns mit der Simulation des menschlichen Körpers oder von Teilen davon. Optimale Voraussetzungen also für das richtige Knowhow», so Dipl.-Ing. (TU) Stefan Merkle, Geschäftsführer der Merkle & Partner GbR. «Aktuell werden bereits Projekte im Bereich Medizintechnik umgesetzt. Ich bin überzeugt davon, dass wir hier in Zukunft

vermehrt wertvolle Unterstützung leisten können.»

Kontakt Merkle & Partner GbR Ingenieurbüro für Simulation und Entwicklung Friedrichstrasse 1 D-89518 Heidenheim +49 7321 9343-0 kontakt@merkle-partner.de www.merkle-partner.de

HAUG BIEL AG Johann-Renfer-Str. 60 Postfach CH-2500 Biel/Bienne 6 Tel.: +41 (0) 32 344 96 96 Fax: +41 (0) 32 344 96 97

info@haug.swiss

www.haug.swiss

3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Werkstoffe

Elastomergebundene Magnete

Perfekt verbunden ohne Spannungen

Ob in Motorgetrieben und Nockenwellen in der Automobil- und Zulieferbranche, als Drehgeber in der Haustechnik und im Maschinenbau, in Polrädern und Kugellagern oder Pneumatik- und Hydraulikzylindern: Magnete übernehmen in zahlreichen industriellen Anwendungen wichtige Aufgaben. Sie helfen unter anderem dabei, Positionen, Geschwindigkeiten, Drehzahlen, Winkel und Lagen zu erkennen und zu erfassen. Oft kommen dafür kunststoffgebundene Magnete zum Einsatz, bei denen Magnetpulver in ein thermoplastisches Grundmaterial wie Polyamid (PA) oder Polyphenylensulfid (PPS) eingebracht wird. Dieses Compound wird anschliessend direkt auf den in der Regel metallischen Träger aufgespritzt. Dabei kann es jedoch in einigen Fällen zu Problemen kommen – denn der bei hohen Temperaturen aufgebrachte Kunststoff zieht sich beim Erkalten zusammen, und das führt zu einem Materialschwund. Dies ist wiederum die Ursache für innere Spannungen im Magneten und bedeutet, dass dieser nicht optimal am Träger haften bleibt. Auch unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten von Magnet- und Trägermaterial können die Verbindung und damit die Funktion der Baugruppe beeinträchtigen, insbesondere in Anwendungen mit grossen Temperaturschwankungen.

Hohe Elastizität und chemische Verbindung Ein zusätzliches Verkleben des Magneten ist zwar eine naheliegende Lösung, bedeutet allerdings auch einen Mehraufwand und führt nicht immer zu einem optimalen Ergebnis. 18

Bilder: MS Schramberg

Kunststoffgebundene Magnete, die im Spritzgussverfahren hergestellt und auf einen Träger aufgebracht werden, stossen bei verschiedenen Anwendungen an ihre Grenzen: Der Materialschwund beim Erstarren der Masse sowie unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten können innere Spannungen und sogar Risse verursachen. MS-Schramberg erweitert deshalb das Portfolio um elastomergebundene Magnete, die in solchen Fällen durch ihre hohe Elastizität deutliche Vorteile bieten.

Elastomergebundene Magnete bieten durch ihre hohe Elastizität deutliche Vorteile bei einer Vielzahl von Anwendungen.

Eine deutlich bessere Alternative sind in diesen Fällen elastomergebundene Magnete. Auch hier sorgt ein Magnetpulver für die gewünschte magnetische Wirkung. Dieses wird jedoch nicht in einen thermoplastischen Kunststoff, sondern in ein synthetisches Elastomer wie etwa hydrierten oder nicht hydrierten Acrylnitril-ButadienKautschuk (HNBR, NBR) eingebracht. Diese Materialien sind gegenüber thermoplastischem Kunststoff deutlich elastischer. Ausserdem geht das Elastomer beim Aufbringen auf das Trägermaterial mit diesem eine chemische Verbindung ein. Das ermöglicht einen besonders zuverlässigen und festen Halt ohne innere Spannungen im Magneten. Auch weisen Elastomere eine hohe Schlagzähigkeit auf und sind äusserst beständig gegenüber einer Vielzahl von Medien, etwa Schmierstoffen und Chemikalien. Die Temperaturbeständigkeit liegt je nach Material bei bis zu 180 Grad Celsius. Risse durch Aufweitung bei der Montage sind dank der hohen Elastizität so gut wie ausgeschlossen.

Verschiedene Magnetisierungsarten möglich Ein weiterer Vorteil elastomergebundener Magnete ist die hohe Homogenität des Grundmaterials. Dies erlaubt eine besonders genaue Magnetisierung – ideal für Anwendungen, in denen es auf Präzision ankommt. Anisotrope Magnete sind mit

Bei der Herstellung elastomergebundener Magnete wird ein Magnetpulver in ein synthetisches Elastomer wie etwa hydrierten oder nicht hydrierten Acrylnitril-ButadienKautschuk (HNBR, NBR) eingebracht.

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KUNSTSTOFF XTRA

Heinz Schell, Key Account Manager bei MSSchramberg: «Anwender profitieren von unserem über Jahrzehnte angesammelten Know-how und unserer umfassenden Beratungskompetenz.»

einer typischen Remanenz von 230 Millitesla herstellbar. Die Magnetisierung erfolgt in der Regel vielpolig am Umfang oder sektorenförmig, weitere Magnetisierungsarten sind jedoch bei Bedarf ebenfalls möglich. Die minimale Polbreite liegt bei etwa einem Millimeter. Die MS-Schramberg GmbH & Co. KG, einer der europaweit führenden Hersteller von Permanentmagneten und Baugruppen, hat deshalb elastomergebundene Magnete in ihr Produktportfolio aufgenommen. Das Unternehmen entwickelt und realisiert kundenspezifische Artikel für Anwendungen in verschiedenen Branchen – etwa Automotive, Heizung und Klima, Elektro- und Automatisierungstechnik sowie im Maschinenbau. «Wir unterstützen unsere Kunden bei der mechanischen und magnetischen Auslegung ihrer Bauteile und verfügen über die Möglichkeiten der magnetischen, mechanischen und thermischen Simulation», erklärt Heinz Schell, Key Account Manager bei MS-Schramberg. «Auch die Herstellung der benötigten Magnetisierspulen und Werkzeuge sowie die für die Fertigung geeignete Automatisierung erfolgt bei uns im Haus. Anwender profitieren von unserem über Jahrzehnte angesammelten Know-how und unserer umfassenden Beratungskompetenz.»

Neue Materialien für mehr Einsatzmöglichkeiten Durch den Einsatz elastomergebundener Magnete kann MS-Schramberg das Anwendungsspektrum seiner Produkte deutlich erweitern. Sie eignen sich zum Bei3/2021

Werkstoffe

spiel, wenn Thermoplast-Magnete aufgrund des Schwunds nicht direkt in Hülsen gespritzt werden können oder wenn Ringmagnete aufgrund von Rissbildung nicht direkt auf das Trägermaterial aufgespritzt, sondern verklebt werden müssen. Auch wenn eine hohe Genauigkeit der Polteilung gefordert ist oder sich die Ausdehnungskoeffizienten von Trägermaterial und Magnet stark unterscheiden, sind Elastomere eine funktionale Lösung. In manchen Fällen können durch ihren Einsatz auch andere Trägermaterialien ge-

wählt werden, die das Bauteil in der Herstellung günstiger machen. Damit bieten elastomergebundene Magnete in einer Vielzahl von Szenarien ein erhebliches Optimierungspotenzial. Kontakt MS-Schramberg GmbH & Co. KG Max-Planck-Strasse 15 D-78713 Schramberg +49 7422 519-0 info@ms-schramberg.de www.ms-schramberg.de

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DIE EINHEIT FÜR ERFOLG

KUNSTSTOFF XTRA

Werkstoffe

Die richtige Wahl der Werkstoffe

Aromaverschleppung – keine Chance

Wie in fast allen Konsumgütermärkten müssen auch Hersteller von Getränken immer flexibler produzieren. Produktionszeiten werden kürzer, Produktinnovationen erfolgen in immer höherem Takt. Auch die Produktlebenszyklen im Markt für Softdrinks verkürzen sich. Produkte werden schneller modifiziert oder durch Neuentwicklungen ersetzt. Entsprechend häufiger kommen Produktwechsel in den Abfüllanlagen vor. Mit ihrer Anzahl wächst das Risiko einer Aromaverschleppung. Also müssen komplizierte Produktionspläne erstellt oder die Anlagen aufwändig gereinigt werden – das erfordert grosse Mengen Wasser und Energie und verursacht kostspielige Stillstandzeiten. Krones und Trelleborg Sealing Solutions haben mögliche Gründe für die ungewollte Übertragung von Aromen in Abfüllanlagen analysiert und Möglichkeiten gefunden, diese zu verhindern. Als besonders relevanter Faktor erwiesen sich die für Komponenten mit Produktkontakt verwendeten Werkstoffe, speziell im Bereich der Dichtungen. Die Analyse der verschiedenen Dichtungswerkstoffe ergab, dass Ethylen-PropylenDien-Kautschuk (EPDM) in erheblichem Ausmass Aroma absorbierte, während sich Fluorkautschuk (FKM) deutlich resistenter zeigte und daher für die Verwendung bei der Abfüllung vieler Getränke geeignet ist. Tests führten auch zu dem Schluss, dass Dichtungen aus Perfluorelastomer (FFKM), wie beispielsweise die Isolast FoodPro Compounds von Trelleborg Sealing Solutions, eine effektive Lösung sein können. Die FFKM-Materialien absorbierten keinerlei Aromen und zeigten auch unter ungünstigen Bedingungen praktisch keinen nachweisbaren Einfluss auf den Geschmack der nachfolgenden Getränke. Dies macht diese Dichtungsmaterialien 20

Bild: Krones

Trelleborg Sealing Solutions hat mit dem Abfüllspezialisten Krones die möglichen Gründe für die ungewollte Übertragung von Aromen bei der aufeinanderfolgenden Abfüllung von unterschiedlichen Getränken analysiert. Als ein massgeblicher Faktor erwies sich der für die verwendeten Dichtungen gewählte Elastomer-Werkstoff.

Bei Produktwechseln in Abfüllanlagen für Getränke muss sichergestellt sein, dass es nicht zur ungewollten Übertragung von Aromastoffen kommen kann. Mit der richtigen Dichtung ist das garantiert.

ideal für den Einsatz in Abfüllanlagen, die Getränke mit intensiven Aromen verarbeiten.

Trend hin zu intensiveren Aromen Dr. Eva Beierle Development Engineer Aseptic and Process Technology bei Krones kennt die Hintergründe aus Sicht der Abfüller: «Ein Trend bei modernen Getränken sind immer intensivere Aromen. Das stellt uns vor Herausforderungen, da Getränke mit hohen Konzentrationen von Aromen natürlich eher wahrnehmbare Spuren in den Abfüllanlagen hinterlassen als schwach aromatisierte. Die Zusammenarbeit mit Trelleborg Sealing Solutions hat uns ein tiefes Verständnis dafür vermittelt,

wie die nicht zulässige Aromenverschleppung in der Abfüllung vermieden werden kann.» Martin Krüger, Area Sales Manager Indus trial bei Trelleborg Sealing Solutions, ergänzt: «Unsere Kunden müssen sich auf eine uneingeschränkte Funktion der von ihnen verwendeten Dichtungslösungen verlassen können. Wir können unsere Dichtungssysteme in Geometrie und Material exakt an die jeweiligen Anforderungen anpassen. In Abfüllanlagen ist die Auswahl der optimalen Dichtung extrem wichtig, um Aromaverschleppung zu verhindern. Hier haben sich Werkstoffe auf Basis FKM oder FFKM wie beispielsweise unser Isolast FoodPro Compound bewährt. Diese Werkstoffklassen sind gegenüber den gängigen Reinigungsmitteln und Tem3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Werkstoffe

Grafik: Trelleborg

Nachhaltigkeit in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Durch unsere Forschungspartnerschaft mit Krones haben wir unser Know-how im Bereich der elastomeren Dichtungswerkstoffe mit der Expertise von Krones bei Getränketrends und -entwicklungen kombiniert. Im Ergebnis haben wir herausgefunden, dass die Auswahl des optimalen Dichtungswerkstoffs entscheidend für die Vermeidung von Aromaverschleppung ist. Davon profitieren sowohl unsere Kunden als auch die von Krones.» Die Aufnahme von Aromastoffen ist bei EPDM unter bestimmten Umständen erheblich. Bei FKM sind sie viel geringer, während FFKM so gut wie kein Aroma aufnahm.

peraturprofilen, welche in den CIP/SIP Prozessen der Abfüllindustrie vorkommen, beständig und verfügen weiterhin über die erforderlichen Zulassungen für den Kontakt mit Lebensmitteln.»

Konrad Saur, Vice President Innovation & Technologie bei Trelleborg Sealing Solutions, sagt: «Die Vermeidung von Geschmacksverschleppung spielt eine bedeutende Rolle bei der Steigerung der

Kontakt Trelleborg Sealing Solutions Business Area Head Office Schockenriedstrasse 1 D-70565 Stuttgart +49 711 7864 0 sealing.solutions@trelleborg.com www.trelleborg.com

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3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Werkstoffe

Neue Anwendungen in der Multi Jet Fusion Technologie

3D-druckfähiges thermoplastisches Elastomer Evonik und HP präsentieren als Co-Branding-Produkt ein flexibles Hochleistungspulver auf Basis eines thermoplastischen Amid-Typs (TPA) für den 3D-Druck. Das ready-to-use Material wurde für die Multi Jet Fusion Technologie von HP optimiert.

Erfolgreiche Zusammenarbeit Das ready-to-use Pulvermaterial erfüllt alle Verarbeitungskriterien für eine optimierte Produktion, die in der Multi Jet Fusion Technologie gefordert werden. Das TPAPulver ermöglicht eine schnelle und qualitativ hochwertige Herstellung von Bauteilen mit den 3D-Druckern der HP Jet Fusion 4200-Serie und bietet zudem ein ähnliches Druckerlebnis wie das bewährte Polyamid 12 Kunststoffmaterial von HP. «Eine offene Zusammenarbeit mit Materialführern wie Evonik ist weiterhin so wichtig, da wir die Grenzen der additiven Fertigung erweitern und die Branche beschleunigen», sagt Tim Weber, Leiter 3D Printing and Digital Manufacturing bei HP. «Wir freuen uns auf neue innovative Anwendungen, die sich die flexiblen, leichten Eigenschaften von TPA zunutze machen.» «Die Entwicklung neuer ready-to-use Spezialmaterialien, die auf Kundenbedürfnisse massgeschneidert werden, gehört exakt zu der DNA von Evonik, als einem führenden Hersteller von innovativen Hochleistungspulvern-, Filamenten und Flüssigharzen für alle wichtigen 3D-Druck-Technologien», sagt Sylvia Monsheimer, Leiterin des Marktsegments Neue 3D-Druck Technologien bei Evonik. «Das neue TPA steht bespielhaft für eine gelungene Zusammenarbeit zwi22

Bild: GoProto

Das Pulvermaterial von Evonik und HP ist ein flexibler Leichtbauwerkstoff, der sich durch seine sehr geringe Dichte von 1,01 g/cm3 sowie eine Shore-A-Härte von 91 auszeichnet. Das Hochleistungspulver eignet sich hervorragend für die Herstellung von funktionellen Hightech-Kunststoffteilen – für Prototypen ebenso wie für Serienprodukte –, die eine hohe Dehnung und Energierückgabe erfordern wie etwa Sportartikel oder Automobilbauteile.

«Die Kombination produktqualitativer Materialeigenschaften wie hohe Verschleissfestigkeit, Energierückgabe, Langlebigkeit und geringes Gewicht beeindruckt weiterhin bei jeder Anwendung», sagt Jesse Lea, President und CEO bei GoProto.

schen Evonik und HP – also der Materialund Technologieseite –, um in enger Abstimmung die perfekten Druckparameter zu entwickeln und im Endeffekt einen reibungslosen Druckprozess zu ermöglichen.»

Unbegrenzte Anwendungen bei GoProto Mit dem neuen TPA-Pulver von Evonik können Kunden real verwendbare Prototypen schnell und werkzeuglos vom Elasto-

Das neue Hochleistungspulver eignet sich hervorragend für die Herstellung von funktionellen 3D-High-Tech-Kunststoffteilen – für Prototypen ebenso wie für Serienprodukte –, die eine hohe Dehnung und Energierückgabe erfordern wie etwa Sportartikel oder Automobilbauteile.

mer bis zum fertigen Bauteil herstellen. Service-Anbieter wie der US-amerikanische Rapid Manufacturing Partner GoProto entwickeln bereits neue innovative Anwendungen. «Unsere Kunden fertigen Kanäle, Bälge, Schuhe, Sportgeräte, Weara bles und Kabelbäume oder Stecker. Die Kombination produktqualitativer Materialeigenschaften wie hohe Verschleissfestigkeit, Energierückgabe, Langlebigkeit und geringes Gewicht ist beeindruckend. Wir sind begeistert von dem unglaublichen Wert, den dies für unsere Kunden bedeutet, neue Produkte in einem schnelllebigen und sich ständig verändernden Umfeld zu entwickeln», sagt Jesse Lea, Präsident und CEO von GoProto, Inc.

Kontakt Evonik Industries AG Rellinghauser Strasse 1-11 D-45128 Essen +49 201 177-01 info@evonik.com www.evonik.de

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KUNSTSTOFF XTRA

Recycling

Gut für die Umwelt und für’s Portemonnaie

PVC liefert Säure für das Metallrecycling Die Mitverbrennung von PVC-Abfällen in Schweizer Kehrichtverwertungsanlagen schont sowohl die Umwelt als auch das Portemonnaie. Das Projekt VinylAcid – Chemisches Recycling von schwermetallhaltigen, werkstofflich nicht verwertbaren PVC-Abfällen in Schweizer KVA – ist eine erfolgsversprechende Ergänzung des bestehenden PVC-Kunststoffrecyclings.

PVC liefert Säure für die Metallgewinnung

Andreas Gauer1 Das Kunststoffrecycling leistet einen wichtigen Beitrag zur Entlastung der Umwelt. Allerdings lassen sich nicht alle Kunststoffe gleichermassen gut rezyklieren. So ist PVC dank zahlreicher Additive zwar ausserordentlich vielseitig einsetzbar, aber eben wegen dieser Zusatzstoffe nicht immer leicht verwertbar. An seine Grenzen stösst das werkstoffliche Recycling von PVC dann, wenn das Material problematische Stoffe wie Schwermetalle enthält. Eine Möglichkeit, stofflich nicht verwertbare PVC-Abfälle dennoch ökologisch und ökonomisch sinnvoll zu verwerten, ist das «chemische Recycling» von Salzsäure aus PVC in Kehrichtverwertungsanlagen. Andreas Gauer, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Umwelt und Verfahrenstechnik Umtec, OST

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In der Schweiz werden alle organischen Abfälle, die nicht verwertbar sind, verbrannt. Dies geschieht meist in Kehrichtverwertungsanlagen. Aus rund vier Millionen Tonnen verbrannten Abfällen entstehen unter anderem etwa 80 000 Tonnen Flugaschen. Diese enthalten hohe Konzentrationen an wasserlöslichen Schwermetallverbindungen, vor allem von Zink, Blei, Cadmium und Kupfer. Damit diese Schwermetalle nicht aus Oberflächendeponien ausgewaschen werden können, müssen die Flugaschen in der Schweiz vor ihrer Ablagerung durch eine «saure Wäsche» behandelt werden. Hierbei werden die Schwermetalle mit Salzsäure extrahiert und anschliessend dem Recycling zugeführt. Diese Extraktion findet meistens direkt am Ort der Kehrichtverwertungsanlage statt. In der Grafik ist das Prozessschema der sauren Flugaschenwäsche

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

bei einer Kehrichtverwertungsanlage dargestellt. Im Gegensatz zu vielen anderen europäischen Ländern wird das Abgas in Schweizer Kehrichtverwertungsanlagen in der Regel nicht trocken gereinigt, sondern mit Wasser gewaschen. Saure Abgase lösen sich in diesem Waschwasser zu einer Mischsäure, die hauptsächlich aus Salzsäure besteht. Ungefähr 40 % dieser Salzsäure stammt aus PVC, denn dieses enthält

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Circular Economy

KUNSTSTOFF XTRA

Recycling

Prozess-Verfahren der sauren Flugaschenwäsche In der Flugaschenabscheidung der Kehrichtverwertungsanlage fällt die schwermetallhaltige Flugasche an. Die sauren Bestandteile aus dem Rauchgas, hauptsächlich Salzsäure, werden im Gaswäscher als Mischsäure ausgewaschen und damit die Flugaschen sauer gewaschen. Die extrahierten Schwermetalle werden dem Recycling zugeführt und der gewaschene Rest zusammen mit der Schlacke deponiert.

Eine drohende «Säurelücke» und schwermetallhaltiges PVC Etwa zwei Drittel der in Schweizer Kehrichtverwertungsanlagen anfallenden Flugaschen werden aktuell sauer gewaschen. Einige Kehrichtverwertungsanlagen waschen bereits Flugaschen von anderen Anlagen, die selbst keine nasse Rauchgasreinigung betreiben und folglich keine Säure produzieren. Zukünftig wird die Rückgewinnung von Schwermetallen aus den Flugaschen der Kehrichtverwertung gesetzlich verpflichtend. Ausserdem müssen voraussichtlich auch die ungefähr 75 000 Tonnen Filteraschen aus der Holzverbrennung zwecks Metallrückgewinnung, vor allem von Zink, mit Säure extrahiert werden. Da die verbrannte Abfallmenge und damit die Säureproduktion in den Schweizer Kehrichtverwertungsanlagen etwa konstant bleiben, wird die erzeugte Säuremenge in Zukunft nicht zur Behandlung aller Verbrennungsaschen ausreichen. Um diese «Säurelücke» zu füllen, müsste in Zukunft Salzsäure zugekauft werden. PVC findet vor allem im Bausektor in sehr langlebigen Produkten Verwendung. Um die 24

Grafik: Umtec

rund 58 % Chlor, welches bei der Verbrennung Salzsäuregas bildet. Das PVC gelangt vor allem durch Bauabfälle oder durch Kabelisolationen in Shredderrückständen aus der Auto- und Elektronikschrottaufbereitung in den Abfall. Die in der Rauchgaswäsche einer Kehrichtverwertungsanlage gewonnene Mischsäuremenge reicht gerade etwa aus, um die Schwermetalle aus den dort abgeschiedenen Flugaschen zu extrahieren.

Prozessschema der sauren Flugaschenwäsche (siehe Info-Box links).

Haltbarkeit des PVC angesichts der extrem langen Einsatzdauern zu erhöhen, wurden dem Polymer früher Schwermetalle wie Blei und Cadmium beigefügt. Noch immer fallen erhebliche Mengen schwermetallhaltiger PVC-Abfälle beim Rückbau an und können zu Problemen beim Recycling führen. In der EU wird daher die Einführung eines Grenzwertes für Blei im PVC-Rezyklat diskutiert. Hierdurch würde die werkstoffliche Verwertung von schwermetallhaltigem PVC massiv behindert. Solche stofflich nicht verwertbaren PVC-Abfälle müssten dann in Kehrichtverwertungsanlagen verbrannt werden, wo das enthaltene Blei und Cadmium in die

Zusammengefasst Die Mitverbrennung von PVC-Abfällen in Schweizer Kehrichtverwertungsanlagen schont sowohl die Umwelt als auch das Portemonnaie. Chemisches Recycling von schwermetallhaltigen, werkstofflich nicht verwertbaren PVCAbfällen in Schweizer Kehrichtverwertungsanlagen ist eine erfolgsversprechende Ergänzung des bestehenden PVC-Kunststoffrecyclings.

Flugasche gelangt und mit dieser zusammen aus dem Abgas abgeschieden wird.

Bekannte Probleme innovativ lösen Im Projekt VinylAcid werden PVC-haltige Abfälle, die aufgrund zu hoher Schwermetallgehalte nicht werkstofflich rezykliert werden können (oder dürfen), gezielt in Schweizer Kehrichtverwertungsanlagen mit nasser Rauchgasreinigung eindosiert. Dadurch wird die Säureproduktion erhöht, was ökonomisch und ökologisch vorteilhaft ist. Erstens ersetzt die so gewonnene zusätzliche Mischsäure technische Salzsäure, die aus dem Ausland eingekauft werden müsste. Zweitens werden die im PVC enthaltenen Schwermetalle mit der Flugasche der Kehrichtverwertungsanlage abgeschieden und werden hieraus mittels der Mischsäure extrahiert und dann recycliert. Prioritär wird versucht, nicht rezyklierbares PVC mit hohen Schwermetallgehalten aus Schweizer Quellen dem beschriebenen «chemischen Recycling» zuzuführen. Hierzu werden PVC-haltige Abfallströme im Inland von Kehrichtverwertungsanlagen mit trockener Rauchgasreinigung in solche 3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

mit Rauchgaswäsche umgeleitet. Zudem werden nicht rezyklierbare PVC-haltige Reste aus der Sortierung von Schweizer Kunststoffabfällen akquiriert. Das Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik der Ostschweizer Fachhochschule, Umtec, treibt diese Idee ab Mitte 2021 in Zusammenarbeit mit dem Verband der Schweizer Kunststoffindustrie Kunststoff. swiss und der Kehrichtverwertungsanlage in Thun (bei Bern) voran. Unterstützt wird das Projekt von der Umwelttechnologieförderung des Schweizer Bundesamtes für Umwelt Bafu. Was ist neu? In der Eurozone verfügen die meisten Kehrichtverwertungsanlagen über trockene, respektive quasi-trockene Rauchgasreinigungen und die schwermetallhaltigen Flugaschen werden in Untertagdeponien verbracht. In solchen Anlagen sind die Säuregewinnung und Schwermetallextraktion aus technischen Gründen unmöglich. Zwar gibt es auch in Deutschland Kehrichtverwertungsanlagen, die Säure aus PVC-haltigen Abfällen gewinnen. Da aber in Deutschland keine Metalle aus den Flugaschen der Kehrichtverwertung extrahiert werden, können die im PVC enthaltenen Schwermetalle nicht rezykliert werden. Zudem muss die produzierte Mischsäure sehr aufwändig zu einer Salzsäure mit «technischer Qualität» aufbereitet werden, um wirtschaftlich verwertbar zu sein.

Was kann schieflaufen?

Recycling

Möglichkeit, dieses im Rahmen des Projekts ExDiox wieder zu zerstören. Besonders zu beachten ist die Hochtemperatur-Chlorkorrosion, bei der abkühlende und auf den Wärmetauschern kondensierende Metallchloride die metallischen Werkstoffe angreifen. Dieser Prozess geschieht allerdings ohnehin in der Kehrichtverwertungsanlage, da Chlor – auch in PVC freiem Siedlungsabfall – durch Bioabfälle, Speisereste, Papier etc. eingetragen wird. Die Korrosion ist also chlor-, aber nicht PVC-spezifisch. Bei massvoller Zuga-

be von etwa 50 % mehr PVC als ohnehin im Abfall enthalten ist, erwartet das Umtec keine wesentlich erhöhte Korrosion. Kontakt OST – Ostschweizer Fachhochschule Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik UMTEC Fachstelle Rohstoffe und Verfahrenstechnik Oberseestrasse 10 CH-8640 Rapperswil +41 58 257 4860 www.umtec.ch n

Kühlung – Verkalkungsarm und druckschlagfrei Im Wasserkreislauf besteht besonders bei höheren Temperaturen immer die Gefahr von Kalkausscheidungen. Besonders bei Wassertemperaturen von über 60 °C im Kühler. Unsere Temperiergeräte sind mit einer Bypasskühlung und Proportionalventiltechnik ausgerüstet. Dem Kühler wird dabei nur so viel heisses Wasser zugeleitet, dass sich das Kaltwasser nicht auf Temperaturen über 60 °C erwärmt. Verkalkung und Druckschlag war gestern!

Videoclip

Die Kehrichtverwertungsanalage in Thun eignet sich aus zwei Gründen besonders gut zur Durchführung der Versuche. Erstens betreibt sie mit der aus dem Rauchgas gewonnenen Mischsäure bereits eine Flugaschenwäsche. Zweitens wird das ebenfalls vom Umtec initiierte Projekt «ExDiox-Demo» aktuell an dieser Anlage durchgeführt. Hierbei wird das zusammen mit der Flugasche abgeschiedene Dioxin durch einen nassmechanischen Prozess abgetrennt und anschliessend zerstört. Denn aus der Theorie ist bekannt, dass die Verbrennung von PVC – je nach Rahmenbedingungen der Verbrennung und Rauchgasreinigung – zur Bildung von Dioxin führen kann. Sollte durch die Verbrennung von zusätzlichem PVC zusätzliches Dioxin entstehen, besteht in der Kehrichtverwertungsanlage Thun die Anzeige_KunststoffXtra_Bypass_2021-03.indd 1

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08.02.21 09:15

Verband

Stellungnahme erwünscht

Die Bildungspläne stehen

Quelle: Kunststof f.swiss

Nach dem grossen Einsatz der verschiedenen Arbeitsgruppen, sind die Bildungspläne nun bereit. Betroffene Firmen und Institutionen haben nun die Gelegenheit, die Pläne und Verordnungen zu prüfen und ihre Stellungnahme dazu abzugeben. Anmerkungen, Ergänzungen und Fragen fliessen dann in die finale Bearbeitung ein. So ist sichergestellt, dass die Bildungspläne für alle Beteiligten verständlich, anwend- und umsetzbar sind.

Diese Tabelle ist zentraler Teil des neuen Bildungsplans.

Kurt Röschli, Noel Gilomen

Vom Kompetenzen-Ressourcen-Modell zur Handlungskompetenz-Orientierung Die neuen Bildungspläne kommen jetzt um einiges schlanker daher. Aus den umfassenden 345 Seiten langen Dokumenten werden zwei viel kürzere. Das hat 26

aber nicht damit zu tun, dass die Lehre weniger bietet – im Gegenteil, die Dokumente sind nun leicht verständlich aufgebaut: Die Bildungspläne leiten mit dem Berufsbild (die «Visitenkarte» des Berufs) ein. Darauf folgt die Handlungskompetenzübersicht, wo alle Lerninhalte übersichtlich auf einer Seite zusammengefasst sind. Erst dann geht es ins Detail: Jede Handlungskompetenz wird genau be-

schrieben und es wird aufgezeigt, welche Bildungsinhalte an welchem der drei Lernorte Betrieb, Berufsfachschule und

Nächste Schritte Ihre Stellungnahme: Bis am 22. März 2021 haben Sie Zeit, Stellung zu den neuen Bildungsplänen zu nehmen.

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Verband

Jugendarbeitsschutzverordnung beschreiben.

Interne Anhörung Laden Sie sich die neuen Bildungspläne und Bildungs verordnungen auf www.kunststoff.swiss/biplapo herunter. Mit dem Formular «Eingabe» können Sie uns Ihre Bemerkungen, Korrekturvorschläge und Änderungswünsche zukommen lassen. Wir werden diese aufbereiten, anonymisieren und der Arbeits- und Steuergruppe zur weiteren Prüfung weiterreichen. Diese entscheidet dann, welche Änderungen weitergezogen und in die Bildungspläne einfliessen werden.

Änderungen beim Qualifikationsverfahren und bei der Lernortkooperation

überbetrieblicher Kurs vermittelt werden. Zum Schluss folgen die Anhänge, die Zuständigkeiten und Ausnahmen aus der

Die Steuer- und Arbeitsgruppe sowie der Vorstand von Kunststoff.swiss schlagen vor, das Qualifikationsverfahren ab 2022 zu ändern. Künftig soll es neu keine berufskundliche Prüfung mehr geben. Dafür wird das theoretische Wissen verstärkt in der Erfahrungsnote und in der IPA (individuelle praktische Arbeit) gewichtet. Diesen Kompromiss einzugehen bedeutet, dass dann auch die überbetrieblichen Kurse (üK) benotet werden. So prüfen wir das, worauf es bei unserem Kunststoff-Nachwuchs wirklich ankommt: Die Praxis. Die Lernortkooperation ist ein weiteres, zen trales Thema bei der Ausbildung. Nur wenn Betrieb, Berufsfachschule und üK

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perfekt zusammenspielen, gelingt die geplante Abstimmung der zeitlichen Abläufe. Die Lerninhalte der Berufsfachschule wurden so zwischen EBA und EFZ harmonisiert, dass ein allfälliger Übergang von EBA zu EFZ reibungslos gelingt. PS: Aktuell läuft unsere digitale Kampagne zur Gewinnung von neuen Lernenden – halten Sie Ausschau bei Facebook, Instagram, YouTube und Google – oder schauen Sie sich die Werbeclips in unserem YouTube Channel an: kunststoff.swiss/ YouTube Kontakt Kunststoff.swiss Noel Gilomen Schachenallee 29C CH-5000 Aarau +41 62 834 00 60 info@kunststoff.swiss www.kunststoff.swiss

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Cluster

Journée technologique de la plasturgie en ligne Parce que notre industrie de la plasturgie est impactée par des évolutions majeures et que nous devons en être acteurs, le Swiss Plastics Cluster vous propose une version revisitée de sa Journée Technologique de la Plasturgie le 29 avril 2021. Un format en ligne, multilingue, professionnel et dynamique pour l’édition 2021.

Le Swiss Plastics Cluser vous propose une version revisitée de sa Journée technologique. Elle se déroulera en ligne, chacun pouvant donc y participer de chez lui. Un programme mis en image de façon professionnelle, animé par des intervenants de grande qualité disponibles pour des live chats après chaque intervention vous est proposé.

L’ouverture de la journée sur le thème de l’économie circulaire, à la croisée des chemins entre développement durable et compétitivité, sera proclamée par Madame Isabelle Chevalley, Conseillère nationale. Impliquée et moteur du changement des mentalités, Mme Chevalley vous apportera sa vision d’une économie forte et durable. Co-leader de la transition vers l’économie circulaire, Laurent Maeder vous parlera de cette économie industrielle réparatrice. Une économie basée sur un cycle continu de gestion des ressources, dans laquelle tous les acteurs de la société s’impliquent pour répondre aux enjeux écologiques et sociaux croissants. Il vous en dira plus sur les solutions proposées pour lier de manière cohérente le design, la production, la distribution, la consommation et le recyclage des produits de manière à diminuer les déchets. La conférence sera ensuite construite autour de 4 sessions: Pour cette première session nous avons le plaisir d’accueillir trois intervenants qui vous présenteront chacun un thème autour de l’innovation et des matériaux. Cyr Dioré, présentera la Greenfib, sa philosophie et ses caractéristiques en tant que nouvelle matière biosourcée. C’est Sophie Macedo, avec l’ambition de transformer des innovations majeures en 28

Images: Swiss Plastics Cluster

Un monde en reconstruction, l’ère de l’économie circulaire

opportunités de nouveaux marchés, qui prendra la suite de cette session et présentera son PLA compostable à domicile grâce à l’introduction d’enzymes Pour clore cette première session de la journée, Beat Karrer, designer, innovateur, et entrepreneur dévoilera ses méthodes pour valoriser les co-produits issus de la biomasse, enjeu d’avenir pour notre écosystème. Quels défis a-t-il dû relever ? Quels sont les développements à attendre en la matière ? Comment un projet un peu fou devient réalité.

pourquoi sont-ils un axe de valorisation dans les thermoplastiques et quels projets peuvent en découler. Vous serez ensuite invité à entrer dans l’analyse complète du cycle de vie d’un produit afin qu’il s’intègre dans une démarche d’économie circulaire. Viabilité économique et modèle clé pour l’avenir seront présentés par Maxime Grether, responsable de la mise en place de projets favorisant la réduction de l’empreinte carbone de Nespresso Suisse

Circularité et gestion de la fin de vie Parce que les nouveaux matériaux ne sont pas gage de circularité, la deuxième session s’intéressera à la gestion de la fin de vie des produits et des progrès dans le recyclage des matières synthétiques. Nicolas Schüwer, en tant que superviseur du laboratoire R&D de TRS, appliquera l’économie circulaire aux pneumatiques,

Nouveaux matériaux: quelles solutions pour satisfaire les enjeux écologiques qui mènent de plus en plus la vie dure aux plastiques à base de pétrole?

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Cluster

Industrie 4.0 ou comment utiliser la technologie pour augmenter la performance des processus de production industrielle

Nous laisserons place à 2 start up qui se lancent le défi de réduire les déchets plastiques post consommation par des procédés technologiques de pointes développés en Suisse. Dr. Samantha Anderson, initiatrice de la spin off de l’EPFL DePoly couronnée de nombreux prix à l’innovation, proposera une présentation de sa méthode innovante de recyclage chimique du PET. Enfin, vous entendrez Felix Bobbink, Directeur de Plastogaz qui vous dévoilera sa solution de revalorisation des plastiques post consommation par un procédé de méthanisation. Quels sont les potentiels de cette technologie ? A quelles contraintes notamment règlementaires se heurte-t-elle ?

Industrie 4.0 L’industrie 4.0 s’apparente à la quatrième révolution industrielle. Il s’agit en effet de la convergence du monde virtuel, de la conception numérique et de la gestion avec le monde réel composé de ses produits et objets. Vous aurez la chance d’écouter quatre précieux intervenants qui vous parleront de leur projet et solutions développées. Alexandre Mauesli, entrepreneur et business développeur créant des solutions informatiques et IoT vous présentera sa solution de collecte des données d’analyse et numérisation de processus. Un exemple appliqué viendra illustrer les résultats significatifs qui peuvent être obtenus Yves Pilet, fondateur de Ypsis, présentera sa vision d’une gestion efficace de la production et les solutions digitales existantes et futures pour une performance industrielle engagée. Le troisième intervenant de cette session sera Denis Berger, Il parlera de Olympe 3/2021

,une application partageant des données en temps réel au sein d’applications et d’écosystèmes industriels. Enfin, c’est Jean Hennebert, professeur à la HEIA de Fribourg et responsable de l’institut iCOSYS, qui proposera un aperçu des projets menés au sein de cet institut et des résultats très prometteurs pour l’optimisation de la détection des anomalies de production. Sa présentation et le live chat qui la suivra termineront la troisième session de la journée.

Micro et Nanotechnologies Durant cette quatrième session thématique, quatre intervenants présenteront, en anglais, des applications de la micro- et nanotechnologie à la plasturgie. Stefan Hengsberger, professeur de physique et de nanotechnologie à la HEIA Fribourg détaillera l’utilisation des revêtements et microstructurations de surface pour optimiser la production d’une pièce plastique. Ce sera ensuite au tour de Per Magnus Kristiansen, directeur de l’Institut pour les applications nanotechnologiques des plastiques (INKA), de décrire la fabrication avancée de topographie de polymères de surface. Fred Jordan, co-fondateur d’AlpVision et CEO, vous présentera comment les microstructures intrinsèques des plastiques peuvent servir à authentifier les produits d’une marque. C’est ensuite Daniel Turover, Président de SILSEF SAS, qui vous en dira plus sur l’optimisation de la surface d’un matériau par nano-structuration pour améliorer ses performances et lui conférer de nouvelles fonctionnalités.

Profitez d’une pause artistique et d’une invitation à la réflexion sur la matière dans son environnement. Face au catastrophisme qui gagne les esprits, certains artistes empoignent le thème à contre-courant. C’est le cas du sculpteur vaudois Etienne Krähenbühl qui répond à la destruction par la beauté, certes, une beauté perverse et paradoxale. Les plastiques, se sont invités dans son travail de manière accidentelle. «J’étais fasciné par la transparence et fluidité du plas-

Le rêve d’Icare – expo-plastique par Etienne Krähenbühl

tique. C’est un matériau noble issu des énergies fossiles que la terre a pris des millions d’années à produire».

Les 15 ans du Swiss Plastics Cluster Pour finir cette journée riche et intense, nous vous proposerons à l’occasion des 15 ans du Swiss Plastics Cluster, un retour sur les temps forts du réseau plasturgie et une vision plus globale des enjeux pour le futur du Swiss Plastics Cluster. Nous vous attendons nombreux à cet événement d’un genre nouveau qui se veut au service des industriels de la plasturgie afin de leur donner des solutions appliquées aux défis sociétaux actuels. Inscriptions en ligne: www.swissplastics-cluster-event.ch/web/ Contact Swiss Plastics Cluster Aurélie Auffret, Cluster Manager Passage du Cardinal 1, CH-1700 Fribourg +41 26 429 67 72 info@swissplastics-cluster.ch www.swissplastics-cluster.ch n 29

Aus-/Weiterbildung

KUNSTSTOFF XTRA

Wird die Corona-Krise die Art und Weise des Lernens nachhaltig verändern?

Weiterbildung im Wandel E-Learning, Fernunterricht, digitale Bildung, all das hat durch die Corona-Krise neuen Schwung bekommen. Dabei ist die Idee nicht neu. Bereits Ende der 1960er Jahre wurde Fernunterricht angeboten; damals noch über verschiedene Fernsehformate. Bekanntestes Beispiel sind wohl die Sprachkurse, die man zuweilen ja noch als Wiederholung oder jetzt über das Internet sehen kann.

Bild: Pixabay

Heute stehen uns noch weitaus bessere Möglichkeiten zur Verfügung. Tatsache ist aber auch, dass sich manche Aspekte, die in der Bildung eine nicht zu unterschätzende Rolle spielen, kaum online abbilden lassen. Menschen lernen immer noch am liebsten von Menschen. Der direkte Kontakt und die Interaktion zwischen dem Lernenden und dem Lehrenden sind wichtige Vorteile des Lernprozesses in Präsenz. Gerade bei beruflichen Weiterbildungen spielt auch der Auf- und Ausbau eines persönlichen Netzwerks eine Rolle, der in einer Kaffeepause vor Ort ungezwungener und angenehmer funktioniert als im Chat oder beim virtuellen Match-Making. Dennoch verfügt digitales Lernen über zwei Digitale Weiterbildung benötigt ein völlig anderes didaktisches Konzept, dazu gehören eine kürzere Dauer und eine geschickte Interaktion mit dem Teilnehmer.

Glossar E-Lectures: Aufgezeichneter Vortrag, keine Interaktionen Web-based Training: Interaktives Selbstlernprogramm, klassisches ELearning mit Übungen, Testaufgaben und automatisiertem Feedback Virtual Classrooms: Webmeeting-Software für digitale Präsenzkurse mit umfangreichen Interaktionsmöglichkeiten Webinar: Online-Vortrag, oft Werbe veranstaltung, wenig Interaktion Lernvideo: Anschauliche Darstellung eines Sachverhalts als Video, Interaktivität selten, aber möglich Mobile Learning: Kleine Lerneinheiten für mobile Endgeräte, häufig Apps Social Learning: Lernen mithilfe von Social Media Plattformen, Wikis, Blogs etc. Game-based learning: Spielbasiertes Lernen, häufig Nachstellung realer Situationen, Simulationen

Kernargumente, die auch ausserhalb eines pandemiebedingten Lockdowns gelten. Die Ersparnis von Zeit und – mit den richtigen Formaten – die permanente, terminunabhängige Verfügbarkeit. Eine gewisse Zeitersparnis steht ausser Frage, da wir die Inhalte bequem in unseren Büros oder zu Hause aufnehmen können. Übernachtung und Anfahrt werden eingespart, wodurch auch nach der Weiterbildung der Schreibtisch nicht überquillt.

Onlineformate haben auch Nachteile Die Unabhängigkeit von Terminen bei unentwegt abrufbaren Formaten, wie professionellen Web-based Trainings (WBT) oder YouTube-Videos, kommt aber mit einem unbestreitbaren Nachteil: Kein Experte kann uns direkt Fragen beantworten oder konkret auf ein Problem in der eigenen Produktion eingehen. Dafür können wir

wiederum bei Standardthemen sehr schnell Wissen aufbauen; eine gewisse autodidaktische Veranlagung natürlich vorausgesetzt. Auch eine Rolle für die Etablierung digitaler Formate spielt die immens gesunkene Hemmschwelle, ein Meeting über Teams, Zoom, Skype etc. durchzuführen. Während der Corona-Pandemie waren wir schlicht gezwungen, uns mit diesen Mitteln zum Besprechungszweck intensiv zu beschäftigen. Somit stehen Mitarbeiter auch digitalen Weiterbildungen inzwischen offener gegenüber. Wohin geht also die Reise? Die Antwort ist, wie aufgezeigt, nicht einfach schwarz oder weiss, sondern liegt irgendwo dazwischen. Beide Lehrmethoden, also sowohl das Präsenz- als auch das Distanz-Lernen, werden künftig eine Daseinsberechtigung haben, und zwar gerade dort, wo die jeweilige Methode Vorteile bietet. Dies zeigt das Beispiel des Kunststoff-Zentrums – SKZ 3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

aus dem süddeutschen Würzburg. Mit seinen Standorten in Horb, Halle, Peine, Selb und Obernburg kann das SKZ die gewünschte Weiterbildung oftmals nahe beim Kunden und überwiegend in Präsenzkursen anbieten. Dennoch mussten auch hier im letzten Jahr rasch Alternativen entwickelt werden. Theorieintensive Schulung bietet das SKZ inzwischen seit sechs Monaten vor allem auch online an.

Ein anderes didaktisches Konzept «Wir haben bei unseren Online-Kursen aktuell noch feste Termine, da unsere Kunden grossen Wert auf den direkten Austausch mit unseren Experten legen. Selbst in der Not der Krise, war es für uns kein

Aus-/Weiterbildung

Thema die Qualität zu reduzieren, indem wir einfach einen Präsenzkurs abfilmen. Digitale Weiterbildung benötigt ein völlig anderes didaktisches Konzept, dazu gehören eine kürzere Dauer und eine geschickte Interaktion mit dem Teilnehmer, um ihn bei der Stange zu halten», so Alexander Hefner, Leiter des Bildungsmanagements am SKZ. Durch den hohen Praxisanteil im Grossteil der Schulungen setzt das SKZ aber auch weiter auf Präsenzunterricht direkt an den Verarbeitungsmaschinen; getreu dem Motto «Begreifen kommt von Greifen». Es wird also ein paralleles Angebot von Inhalten in beiden Formaten geben, um die Kundenwünsche im Detail zu erfüllen. «Zukünftig planen wir auch Inhalte auf Abruf, sowohl zur Auffrischung von Detailwissen als auch um theoretische

Inhalte ort- und zeitunabhängig zur Verfügung zu stellen», ergänzt Markus Hoffmann, Projektleiter digitale Bildung am SKZ. Die Unternehmen der Kunststoffbranche können sich also 2021 auf eine grössere Auswahl bei den Lernmethoden freuen und damit die optimale Inhaltsvermittlung entsprechend den aktuellen Bedürfnissen auswählen.

Kontakt SKZ – Das Kunststoffzentrum Frankfurter Strasse 15-17 D-97082 Würzburg +49 931 4104-192 anmeldung@skz.de www.skz.de

Die App für den Schulunterricht Nicht erst seit Corona ist die Digitalisierung des Unterrichts im Fokus von Gesellschaft und Politik. Die Digitalisierung des Unterrichts fordert neben neuer Hardware-Ausstattung in Schulen auch zunehmend digitale Unterrichtsmaterialien für Lehrer. Hier kommt plastic360 zum Einsatz, eine praktisch nutzbare App, die es ermöglicht, digital und spielerisch die Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen zu verstehen.

Mit dem Launch der neuen App und den zugehörigen Konzepten für den Unterricht ermöglicht die Arbeitsgruppe «Didaktik der Chemie» der Universität Würzburg gemeinsam mit dem Kunststoff-Zentrum – SKZ, dass Lehrpersonen die schülergerechten Lehrinhalte zielgerichtet im Klassenzimmer einsetzen. plastic360 ist eine, für den Chemieunterricht an Schulen und Schülerlaboren entwickelte, kostenfreie Bildungs-App. Das Ziel von plastic360 ist es, Jugendliche für einen umweltfreundlichen Umgang mit Kunststoffen zu sensibilisieren und über die Chancen und Herausforderungen der Kreislaufwirtschaft von Kunststoffen aufzuklären.

Kreislaufwirtschaft im Fokus Fachliches Know-how zu den Kernthemen des Kunststoff-Lebenszyklus wird mit spannenden Videos und interaktiven Spie3/2021

len verbunden. Die einfache Benutzeroberfläche macht die App auf Smartphones für den User intuitiv nutzbar und stellt den Content in den Vordergrund. Kreislaufwirtschaft steht auf der Agenda von Entscheidungsträgern aus Regierung, Wirtschaft und Wissenschaft. Dabei trägt auch der Konsument die Verantwortung, z. B. durch sorgfältiges Trennen von Abfällen, die Kreislaufwirtschaft zu unterstützen. In plastic360 werden die Lernenden mit den Handlungsoptionen als Kunststoffkonsument innerhalb der Linear- und Kreislaufwirtschaft konfrontiert. Transparent werden die Folgen von Kunststoffen in der Umwelt in Form von Marine Littering und Mikroplastik aufgezeigt. Hierbei werden sowohl globale als auch lokale Umweltwirkungen thematisiert. Ein innovativer Lösungsansatz einer Schülerin zur Vermeidung von Mikrofasern in der Umwelt verdeutlicht, wie positive Veränderungen unabhängig von Alter oder Erfahrung

bewirkt werden können. Im Anschluss wird erklärt, warum Recycling der Motor der Kreislaufwirtschaft ist und gutes Recycling bereits beim Design des Produktes beginnen muss. Um den thematischen Kreislauf zu schliessen, wird die Herstellung von Kunststoffen aus nachwachsenden und fossilen Rohstoffen betrachtet. plastic360 blickt zudem hinter die Kulissen der Kunststoffverarbeitung, dabei werden sowohl industrielle Methoden als auch innovative Technologien wie z. B. der 3D-Druck vorgestellt. So lernen junge Menschen nebenbei auch neue Berufsfelder kennen. Die Inhalte sind für die Jahrgangstufen 9 und 10 der Realschule sowie 11 bis 13 des Gymnasiums ausgerichtet. Kontakt Dr. Hermann Achenbach +49 931 4104-266 h.achenbach@skz.de www.skz.de

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Forschung/Entwicklung

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Neues nachhaltiges Verfahren

Edelmetallfreie Vernetzung von Siliconen Silicone haben sich im privaten und im professionellen Bereich bewährt. Damit aus dem flüssigen Vorprodukt das elastische und haltbare Polymer wird, benötigt man jedoch in vielen Fällen teure Edelmetalle als Katalysatoren. Einem Forschungsteam der TU München (TUM) und des Münchener Waacker-Konzerns ist es nun gelungen, einen Vernetzungsprozess zu entwickeln, der ohne Edelmetalle auskommt.

Gespannte Ringe statt Edelmetall Einen vielversprechenden Ansatz zur Lösung dieses Problems hat nun ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Bernhard Rieger, Inhaber des Wacker-Lehrstuhls für Makromolekulare Chemie, und Dr. Richard Weidner, zuständig für die Organosilicium-Forschung am Consortium für elektrochemische Indus trie, der zentralen Forschungsstätte des Wacker-Konzerns, gefunden. Den Wissenschaftlern gelang es erstmals, Siliconkautschuke ohne edelmetallhaltige Katalysatoren zu vulkanisieren. Statt der sonst üblichen Vernetzer verwendeten sie dazu Siliconbausteine, die Siliran-Einheiten enthalten. Silirane sind gespannte und damit reaktive Dreiringe. Sie bestehen aus einem Silicium- und zwei Kohlenstoff-Atomen, die unter Ringöffnung direkt mit geeigneten 32

Bilder: TU München

Als Silicone bezeichnet man synthetische Polymere, die aus einem anorganischen und durch organische Reste modifizierten Silicium-Sauerstoff-Grundgerüst bestehen. Vor der Verwendung wird das Silicon durch chemische Vernetzung in einen gummielastischen Zustand überführt. Von den industriell genutzten Verfahren hat vor allem die Additionsvernetzung grosse Bedeutung, da der Vernetzungsprozess keine Spaltprodukte freisetzt und die Herstellung von besonders hochwertigen Silicon-Elastomeren ermöglicht. Das Verfahren hat allerdings einen Nachteil: Die zur Vernetzung benötigten Katalysatoren enthalten Edelmetalle wie etwa Platin, was die Herstellung relativ teuer macht. Zudem verbleiben die Edelmetalle dauerhaft im Silicon. Matthias Nobis mit einer neu entwickelten Silicon-Formulierung. Siliran-Einheiten machen die teuren Edelmetall-Katalysatoren überflüssig, die bisher zur Vernetzung der Silicone gebraucht werden.

funktionellen Gruppen ohne Freisetzung von Nebenprodukten reagieren oder durch thermische beziehungsweise photochemische Aktivierung sogenannte Silylene erzeugen können. Diese hochreaktiven Verbindungen können wiederum mit allen funktionellen Gruppen und Synthesebausteinen reagieren, die bei der Herstellung von Siliconkautschuk üblicherweise eingesetzt werden. Je nach Art der Aktivierung und Wahl der Ausgangsverbindungen lassen sich somit Silicone mit siliranhaltigen Vernetzern auf unterschiedlichen Wegen vernetzen.

Hohe Reinheit Im Labor konnten die Forscher des Wacker-Instituts nun mit ausgewählten Sili-

conformulierungen zeigen, dass eine Vernetzung des Siliconkautschuks auf diese Weise möglich ist. Die Endeigenschaften werden dabei allein durch die Wahl der Ausgangsprodukte und deren Mischungsverhältnis bestimmt.

Nachhaltiger Prozess Die auf diese Weise hergestellten Silicon elastomere zeichnen sich durch eine sehr hohe Reinheit aus. Sie enthalten weder flüchtige Substanzen noch Spuren von Edelmetallen. «Das gilt vor allem für Elastomere, die mittels einer Ringöffnung vernetzt wurden. Solche Silicone sind insbesondere für medizinische Einsatzzwecke oder als Vergussmaterialien für die Elektroindustrie geeignet», sagt Bernhard Rieger. 3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Forschung/Entwicklung

metallfreie Vernetzung von Silicon mit Hilfe von Siliranen einen wichtigen Beitrag zur Schonung unserer Ressourcen leisten.» Die Forschungsarbeit wurde von der Wacker Chemie AG im Rahmen des WackerInstituts für Siliciumchemie gefördert.

Publikation: Fabian A. D. Herz, Matthias Nobis, Daniel Wendel, Philipp Pahl, Philipp J. Altmann, Jan Tillmann, Richard Weidner, Shigeyoshi

Inoue and Bernhard Rieger, Application of multifunctional silylenes and siliranes as universal crosslinkers for metal-free curing of silicones, Green Chem., 2020, 22, 4489-4497 – DOI: 10.1039/D0GC00272K Kontakt Technische Universität München Lichtenbergstrasse 4 D-85748 Garching +49 89 289 13571 www.makro.ch.tum.de

Alternative Konzepte wie die edelmetallfreie Vernetzung von Silicon können zur Schonung von Ressourcen beitragen.

Die vorliegende Arbeit ist auch deshalb wegweisend, weil sie erstmals zeigt, wie derartig hochreaktive Siliciumverbindungen für eine industrielle Anwendung prinzipiell nutzbar gemacht werden können. Bis zur Praxistauglichkeit und industriellen Nutzung müssen die Forscher jedoch noch einige Hürden nehmen. «Die Vorteile des Verfahrens sind aber schon jetzt klar zu erkennen», sagt Rieger. «Vor dem Hintergrund, dass der Bedarf nach Edelmetallen weltweit steigt, diese aber nur begrenzt zur Verfügung stehen, können alternative Konzepte wie die edel-

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Matthias Nobis im Labor des Wacker-Instituts für Siliciumchemie in der Fakultät für Chemie auf dem Campus Garching.

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Intelligente Fasern

Farbwechsel bei beschädigten Seilen Hochleistungsfasern, die hohen Temperaturen ausgesetzt waren, verlieren meist unerkannt ihre mechanischen Eigenschaften und können im schlimmsten Fall genau dann reissen, wenn Leben davon abhängen. Zum Beispiel Sicherheitsseile der Feuerwehr oder Tragseile für schwere Lasten auf Baustellen. Empa-Forschende haben nun eine Beschichtung entwickelt, die die Farbe wechselt, wenn sie hohen Temperaturen durch Reibung oder Feuer ausgesetzt war.

Der Feuerwehrmann rennt ins brennende Gebäude und durchsucht systematisch Raum für Raum nach Personen, die Rettung bedürfen. An ihm befestigt ist ein Sicherungsseil, an dessen anderem Ende die Kollegen draussen vor dem Haus warten und ihn im Notfall – sollte er aus irgendwelchen Gründen das Bewusstsein verlieren – aus dem Gebäude ziehen oder ihm zur Rettung ins Gebäude folgen können. Ist dieses Seil allerdings bei vorherigen Einsätzen zu grosser Hitze ausgesetzt gewesen, kann es vorkommen, dass es reisst. Das bedeutet Lebensgefahr. Und bislang gab es keine Möglichkeit, dem Seil diese Schäden anzumerken. Ein Forscher1

Rainer Klose, Kommunikation, Empa

Bild: Empa

Rainer Klose 1

Das beschichtete Polyester-Filament vor und nach dem Hitzetest bei 150 Grad (rechts). Der Farbwechsel von blau nach weiss ist deutlich zu erkennen und signalisiert, dass die Sicherheit des Produktes nicht mehr gewährleistet ist.

team der Empa und der ETH Zürich hat nun eine Beschichtung entwickelt, die aufgrund der physikalischen Reaktion mit Hitze ihre Farbe wechselt und so deutlich

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anzeigt, ob ein Seil auch zukünftig noch die Sicherheit bietet, die es verspricht. Forschende der ETH Zürich und der Empa entwickelten 2018 im Rahmen einer Mas-

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terarbeit ein Beschichtungssystem, das das Empa-Team nun auf Fasern anwenden konnte. «Das war ein Prozess mit mehreren Schritten», so Dirk Hegemann von der Empa-Abteilung Advances Fibers. Die ersten Beschichtungen funktionierten lediglich auf glatten Oberflächen; die Methode musste also zunächst einmal so angepasst werden, dass sie auch bei gekrümmten Flächen funktioniert. Die Empa verfügt beim Beschichten von Fasern über ein breites Know-How – so haben Hegemann und sein Team in der Vergangenheit bereits elektrisch leitfähige Fasern entwickelt. Das sogenannte Sputtering kam nun auch bei der neusten Beschichtung erfolgreich zum Einsatz.

Hauchdünne Schichten mit grosser Wirkung Damit die Faser bei Hitze auch tatsächlich ihre Farbe verändert, sind drei Schichten nötig. Auf die Faser selbst, im Falle der Forschungsarbeit PET (also Polyester) und VectranTM, eine Hightech-Faser, bringen die Forschenden Silber auf. Dieses dient als Reflektor – also als metallische Basisschicht. Dann folgt eine Zwischenschicht aus Titan-Stickoxid, die dafür sorgt, dass das Silber stabil bleibt. Und erst dann folgt jene amorphe Schicht, die für die Farbveränderung sorgt: Gerade einmal 20 Nanometer dünnes Germanium-Antimon-Tellurium (GST). Wird diese Schicht erhöhten Temperaturen ausgesetzt, kristallisiert sie; dadurch verändert sich der Farbeindruck, etwa von blau nach weisslich. Der Farbumschlag basiert auf einem physikalischen Phänomen, der so genannten Interferenz. Dabei treffen zwei unterschiedliche Wellen (z.B. Licht) aufeinander und verstärken sich beziehungsweise schwächen sich gegenseitig ab. Abhängig von der chemi-

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schen Zusammensetzung der temperatursensitiven Schicht lässt sich diese Farbveränderung auf einen Temperaturbereich zwischen 100 und 400 Grad einstellen und damit an die mechanischen Eigenschaften des Fasertyps anpassen.

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Massgeschneiderte Lösungen Noch sind die möglichen Anwendungsgebiete der farbverändernden Fasern offen, und Hegemann ist derzeit auf der Suche nach möglichen Projektpartnern. Nebst Sicherheitsausrüstung für Feuerwehrleute TT- die Fasern oder Bergsteiger lassen sich 18 8_ ren de auch für Lastseile in Produktionsstätten, r_1 -2 auf Baustellen usw. nutzen. Die Forschung am Thema ist jedenfalls noch längst nicht abgeschlossen. So lässt sich die Faser zurzeit noch nicht über längere Zeiträume lagern, ohne ihre Funktionalität zu verlieren. «Leider oxidieren die PhaseChange-Materialien im Verlauf von einigen Monaten. Das bedeutet, dass der entsprechende Phasenwechsel – die Kristallisation – selbst bei Hitze nicht mehr stattfindet und das Seil somit sein «Warnsignal» verliert. Dass das Prinzip funktioniert, ist jedenfalls bewiesen und die Haltbarkeit ein Thema zukünftiger Forschung», so Hegemann. «Sobald erste Partner aus der Industrie ihr Interesse für eigene Produkte anmelden, lassen sich die Fasern entsprechend ihren Bedürfnissen weiter optimieren.» Kontakt Empa Dr. Dirk Hegemann Überlandstrasse 129 CH-8600 Dübendorf +41 58 765 72 68 dirk.Hegemann@empa.ch www.empa.ch

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News

Schon vor Corona hat der Zentralschweizer Messeplatz seine Industriemessen mit digitalen Kanälen erweitert und kann nun in diesen unsicheren Zeiten darauf zurückgreifen. «Wir werden am 14. und 15. September 2021 eine Plattform zur Verfügung stellen, damit sich Interessenten des professionellen 3D-Drucks und der Medtech-Industrie treffen können – entweder an den zwei Fachmessen in Luzern oder digital», sagt Sara Bussmann, die zusammen mit Barbara

Bild: Messe Luzern

AM Expo und Swiss Medtech Expo finden definitiv statt

Die beiden Messen AM Expo und Swiss Medtech Expo finden erstmals parallel statt.

Kretz die beiden Messen leitet. Sie freut sich, dass sich das Konzept der AM Expo und der

Swiss Medtech Expo dahingehend entwickelt hat, dass man den Ausstellern komplette Pla-

nungssicherheit geben kann. Ob die AM Expo und Swiss Medtech Expo – die erstmals zeitgleich stattfinden – analog oder digital durchgeführt werden, entscheiden die Verantwortlichen im kommenden Frühling. «Der Auftritt der Aussteller auf den Messewebsites wird bei beiden Formaten gleich sein, damit die Messevorbereitung in jedem Fall effizient ist», erklärt Bussmann. www.am-expo.ch www.medtech-expo.ch

Die Pioneers!Talk von KraussMaffei sind erfolgreich gestartet. Mehr als 400 Teilnehmer hatten sich für das digitale Kunden-Event Mitte Februar registriert. Die Experten von KraussMaffei sowie Partnerunternehmen präsentierten aktuelle Trends und Lösungen für die LSR-Verarbeitung (Liquid Silicone Rubber) und die Medizintechnik. Live-Chats und Umfragen sowie Q+As im Anschluss boten den Teilnehmern die Möglichkeit, sich in-

Bild: KraussMaf fei

Guter Start für die KraussMaffei Pioneers!Talks

Erfolgreicher Start der KraussMaffei Pioneers!Talk

teraktiv in die Veranstaltung einzubinden. In den Pioneer-

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sTalks ging es u.a. um die spezifischen Herausforderungen bei der Verarbeitung von LSR. Bei den schwankenden Materialviskositäten ist «Jedes Teil ein Gutteil» ein ehrgeiziges Ziel, doch die Referenten zeigten, wie es funktionieren kann. Am Beispiel eines wiederverwendbaren Deckels eines CoffeeTo-Go-Bechers demonstrierten die KraussMaffei-Experten zusammen mit dem Werkzeugbauer ACH Solution, wie einfach und sicher die Verarbei-

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tung des anspruchsvollen Werkstoffs LSR gelingt. Das Besondere dabei: zwei verschiedene Varianten des Deckels entstehen in einem Werkzeug in einem Schuss auf einer Spritzgießmaschine. Die Maschinenfunktion APC plus leistet wertvolle Unterstützung bei den schwankenden Materialviskositäten, gerade zum Beispiel bei sich ändernden Farbdosierungen. www.kraussmaffei.com

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News

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Bild: ZHAW

Neuheit: Schweizer KlebstoffInnovationspreis

Das Labor für Klebstoffe und Polymere Materialien der ZHAW verleiht zum ersten Mal einen Winterthurer Klebstoffpreis.

Im Rahmen der Winterthurer Klebstofftagung des IMPE Labors für Klebstoffe und Polymere Materialien der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) unter der Leitung von Prof. Dr. Christof Brändli wird zum ersten Mal der Winterthurer Klebstoffpreis vergeben. Dabei werden herausragende Leistungen im

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Bereich Klebstoffe und Klebstofftechnologien gewürdigt. Es sind alle Personen angesprochen, welche in diesem Bereich eine neue, innovative Idee in der Schweiz entwickelt oder umgesetzt haben. Teilnahmeberechtigt sind sowohl der Nachwuchs als auch Personen aus der Forschung & Entwicklung sowie der anwendungsorientierten Umsetzung. Die Wettbewerbskriterien sind Originalität/Innovation, gesellschaftliche Relevanz und technische Qualität. Der/die Preisträger*in wird an der 4. Winterthurer Klebstofftagung vom 17.8.2021 prämiert und präsentiert das Projekt an diesem Anlass. Anmeldeschluss ist der 1. Juni 2021. www.zhaw.ch

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Burkhard Eling startet als CEO von Dachser

05.02.2021 11:12:14

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Bild: Dachser

Burkhard Eling ist seit dem 1. Januar Chief Executive Officer (CEO) und Sprecher des Vorstands beim Logistikdienstleister Dachser. Er steht dem Ressort Corporate Strategy, Human Resources, Marketing vor, in dem auch das Corporate Key Account Management sowie der Bereich Corporate Governance & Compliance angesiedelt sind. Eling folgt auf Bernhard Simon, der ab Mitte 2021 den Vorsitz im Verwaltungsrat des Familienunternehmens übernehmen wird. Gemeinsam mit Simon wechselt auch der bisherige Chief Operations Officer (COO) Road Logistics, Michael Schilling, in das Aufsichtsgremium. Die langjährigen Dachser-Ma-

ten und Schnell zum größ Stellenmarkt meistgenutzten ranche*: für die Kunststoffb

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Burkhard Eling, neuer CEO bei Dachser.

nager Stefan Hohm als Chief Development Officer (CDO) und Alexander Tonn als COO Road Logistics sind in das operative Führungsgremium des Logistikdienstleisters aufgerückt. www.dachser.ch

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News

Die Messe Stuttgart verlegt die T4M – Technology for Medical Devices auf den 8. bis 10. Juni 2021. Durch diese frühzeitige Verschiebung und den neuen Termin nach den Pfingstfeiertagen möchte der Veranstalter die Durchführungswahrscheinlichkeit der Fachmesse für Medizintechnik und damit die Planungssicherheit für Aussteller sowie Besucher steigern. Insbesondere die Rücksprache mit den ideellen Trägern und Partnern, wie der VDMA Arbeitsgemeinschaft Medizintechnik, Swiss Medtech sowie dem Tuttlinger Cluster MedicalMountains und das allgemeine

Bild: Messe Stuttgar t

T4M 2021: Neuer Messetermin vom 8. bis 10. Juni

Die T4M soll vom 8. bis 10. Juni stattfinden.

Ausstellerfeedback machten deutlich, dass eine Präsenzmesse in der ersten Jahreshälfte von der Medtech-Branche nach wie vor gewünscht wird.

Zur kontrollierten und sicheren Durchführung hat die Messe Stuttgart ein Konzept zum Gesundheitsschutz aller Aussteller, Besucher und Mitarbeiter

erstellt. Der neue Messetermin verspricht der Medizintechnikbranche spannende Synergien durch die parallel stattfindenden Eigenveranstaltungen Moulding Expo, Internationale Fachmesse Werkzeug-, Modellund Formenbau und CastForge, Fachmesse für Guss- und Schmiedeteile mit Bearbeitung. Weiterhin plant das verantwortliche Projektteam, wie auch schon zum ursprünglichen Messetermin, das eigentliche Messegeschehen digital zu unterstützen.

www.T4M-expo.de

Charles de Forges bringt nahezu 20 Jahre Erfahrung in Führungspositionen in B2B-Unternehmen in seine neue Position als Geschäftsführer der Sepro Group, dem Roboter- und Automatisierungslieferanten mit Hauptsitz in La Roche-sur-Yon, Frankreich, ein. «Wir haben uns Zeit genommen, unseren neuen CEO zu

finden», sagte Eric Radat, Präsident der Sepro Group, «aber in Charles de Forges haben wir die richtige Person gefunden, um Sepro in die Zukunft zu führen». Er hat eine dynamische Persönlichkeit und ist sehr kundenorientiert. Er hat Erfahrung in der Führung von grossen und kleinen Unternehmen und versteht die Beson-

Bild: Sepro

Sepro ernennt Charles de Forges zum neuen CEO

Charles de Forges ist neuer CEO bei der Sepro Group

derheiten eines Familienunternehmens wie Sepro. Er hat Unternehmergeist, da er eine eigene 3D-Druckerei gegründet hat und weiss, was es bedeutet, Herausforderungen anzunehmen und zu meistern. Kurz gesagt, ich vertraue auf seine Führungsstärke. www.sepro-group.com

Der schrumpfende Automobilmarkt und der globale Abschwung durch die CoronaPandemie haben sich auch auf die Kistler Gruppe ausgewirkt, die über 70 Prozent ihrer Erlöse bei den besonders stark betroffenen Automobilherstellern und -zulieferern erwirtschaftet. Der Umsatz sank 2020 um 22 Prozent auf CHF 361 Mio. (2019: 466), bereinigt um Wechselkurseffekte ein Minus von 18 Prozent. Gleichwohl blickt das Unternehmen vor38

Bild: Kistler

Kistler erwartet Rückkehr zum Wachstumskurs

Rolf Sonderegger: «Für das laufende Geschäftsjahr erwarten wir ein leichtes Wachstum im mittleren einstelligen Bereich.»

sichtig optimistisch in die Zukunft. Mit der 2019 begonnenen und nun vollzogenen strategischen Neuausrichtung sieht sich Kistler gut aufgestellt, neue Kundensegmente zu gewinnen, Bereiche ausserhalb des Automobilsektors noch stärker zu durchdringen und zum Wachstumskurs zurückzukehren. «Das von der Corona-Pandemie geprägte Jahr 2020 ist überstanden, die umfangreichen Sparmassnahmen greifen und wir haben wieder mehr

Planungssicherheit», so Rolf Sonderegger, CEO der Kistler Gruppe. «Das Jahr 2021 wird für uns ein Jahr der Konsolidierung sein, in dem die neuen Strukturen gefestigt werden und ihre Wirkung entfalten. Wir erwarten ein leichtes Wachstum im mittleren einstelligen Bereich. Mittelfristig werden wir mit einer Rückkehr zum zweistelligen Wachstum rechnen können, das wir insbesondere aus China erwarten.» www.kistler.com 3/2021

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News

Ems-Gruppe: Erfreuliche Auftragslage zum Jahresbeginn In der Corona-Zeit war Ems sehr aktiv. Das Unternehmen hat selber Schutzbrillen produziert und 6 Mio. Schutzmasken aus China gekauft – teils für den Eigenbedarf, teils aber auch für den Gesundheitsbereich, als im Frühjahr 2020 in der Schweiz nicht genügend Masken zur Verfügung standen. Auch Beatmungsgeräte, Desinfektionsmittelbehälter und ein Schnelltest-Set (in den USA) wurden hergestellt, ebenso Komponenten für Beatmungsgeräte sowie ein Lüfterrad aus einem neuen antibakteriellen Material, das in Wuhan in Spitälern eingesetzt wurde. «Diese Anwendungen sind allerdings in der Menge

Bild: Ems-Chemie

Magdalena Martullo, Vizepräsidentin und Delegierte des VR der Ems-Gruppe, hat bereits 2019 ein umfangreiches Effizienzprogramm aufgestellt. Das zahlt sich in der Corona-Pandemie aus. Zwar sank der Umsatz 2020 um 16,3 %, die hohe Ergebnismarge konnte aber gehalten werden. So erzielte die EmsGruppe 2020 einen Nettoumsatz von CHF 1802 Mio. (2153) und ein Betriebsergebnis von CHF 515 Mio. (624, -17,4 %). Während sich der Nettoumsatz im ersten Halbjahr aufgrund von Covid-19 deutlich reduzierte, erholte er sich im dritten Quartal und übertraf im vierten Quartal denjenigen des Vorjah-

Magdalena Martullo, Vizepräsidentin und Delegierte des VR der Ems-Gruppe, ist mit den Zahlen im Corona-Jahr zufrieden.

res. Dank der starken Spezialitätenposition und des frühzeitigen Handelns gelang es dem Unternehmen, die Betriebsergebnis-Marge (EBIT-Marge) von 28,6 % (29,0 %) zu halten.

nicht geeignet, das Kerngeschäft, das stark eingebrochen ist, zu kompensieren», stellt die Ems-Chefin klar. Ems hat das Geschäftsjahr 2021 erfreulich begonnen. Mit der bewährten Strategie der Spezialitäten im Hauptbereich der Hochleistungspolymere ist das Unternehmen in einer guten Verfassung, um die Chancen am Markt weiterhin rasch und flexibel wahrzunehmen. Für 2021 erwartet Ems eine weitere wirtschaftliche Erholung. Der genaue Verlauf der Konjunkturerholung wird aber durch die Pandemie und die damit verbundenen politischen Eingriffe weiterhin bestimmt. www.ems-group.com

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News

Alpla Group, international führend in der Entwicklung, Herstellung und Wiederverwertung von Kunststoffverpackungen, investiert bis 2025 jährlich durchschnittlich 50 Millionen Euro in den weiteren Ausbau der Recyclingaktivitäten. Geplant ist vor allem die Internationalisierung der Massnahmen für hochqualitative Rezyklate, um Wertstoffkreisläufe in möglichst vielen Regionen zu schliessen.

Bild: Alpla

Jedes Jahr 50 Millionen Euro für Recycling

Bis 2025 investiert Alpla Group jedes Jahr durchschnittlich 50 Millionen Euro in den Ausbau der Recyclingaktivitäten.

Im Jahr 2018 verpflichtete sich der Verpackungs- und Recyc-

lingspezialist im Zuge der Unterzeichnung des Global Commitment der New Plastics Economy (eine Initiative der Ellen MacArthur Foundation), bis 2025 insgesamt 50 Millionen Euro in den Ausbau der Recyclingaktivitäten zu investieren. Nun erhöht Alpla dieses Investitionsziel deutlich. Ab 2021 werden jedes Jahr durchschnittlich 50 Millionen Euro ausschliesslich für Recycling zur Verfügung

stehen. In den vergangenen zwei Jahren konnte das Unternehmen Bottle-to-Bottle-Projekte u.a. in Asien, Europa und Zentralamerika anstossen. Ziel ist ein Kreislauf von Flasche zu Flasche – auch in Regionen, in denen die Verwertung von Abfällen derzeit keine grosse Rolle spielt.

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von den Erfahrungen der ersten virtuellen MedtecLIVE und haben an vielen Stellen für eine noch bessere User-Experience gesorgt», erklärt Christopher Boss, Leiter MedtecLIVE bei der NürnbergMesse. «Neu ist auch die noch engere Verzahnung zwischen Messe und Kongress.»

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Die 2. Virtual Edition MedtecLIVE & Summit ist der zentrale Frühjahrstreffpunkt der europäischen Medizintechnik-Szene, für Zulieferer über Entwickler und Hersteller bis zu Forschung und Anwendung. 2021 findet das Event vom 20. bis 22. April erneut online statt. Weiterentwickelte Features und eine neue Benutzeroberfläche machen das Netzwerken von Zuhause dabei noch intuitiver

und zielgerichteter. Zu den Highlights zählen das ausgefeilte Matchmaking-System mit 1:1 Videocalls, das umfangreiche Programm des MedtecSummit, basierend auf neun aktuellen Schwerpunktthemen, und die Präsentationen zahlreicher Aussteller und Experten. Der Start-up-Contest und ein neu geschaffener Talent Award für Nachwuchsforscher bringen frische Ideen ein.

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News

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Sumika Polymer Compounds Europe führt Wachstumskurs fort

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Sumika Polymer Compounds Europe gibt die Gründung einer neuen Tochtergesellschaft in Poznan, Polen, bekannt.

Der Vorstand gibt grünes Licht für die Gründung der neuen Tochtergesellschaft in Polen Sumika Polymer Compounds Poland Sp.z o.o.”(SPCP). Mit den vorhandenen Werken in Frankreich und UK, der jüngsten Akquisition in der Türkei sowie der neuen Fabrik in Polen, stellt SPC die Belieferung von ganz Europa mit kürzeren Transportwegen sicher und leistet somit einen zusätzlichen Beitrag zur CO ² Reduktion. Das neue Werk in Polen wird in Posen beheimatet sein, mit einer vorteilhaften

Anbindung an das Autobahnnetz. Mit dem Werk in Polen siedelt sich SPC strategisch in der Region Ost-Europa an und rückt geographisch näher an bestehende Kunden sowie weitere Verarbeiter im Bereich Automotive und Home-Appliances. Die Expansionsstrategie mit kürzeren Transportwegen ermöglicht die Bereitstellung bedarfsgerechter Lieferlose für die Kunden in dieser Region.

www.sumika.fr

Bild: Messe Luzern

Nächste SPE im März 2022

Sara Bussmann, Leiterin der Swiss Plastics Expo

Die Swiss Plastics Expo (SPE) ist seit Jahren der vielgeschätzte Treffpunkt für alle, die mit Kunststoff arbeiten. Genau das soll die Fachmesse auch im kommenden Jahr wieder werden – neu aber im März anstatt im Januar. So findet die Swiss Plastics Expo vom 15. bis 17. März 2022 statt, je3/2021

weils von 9.00 bis 17.00 Uhr. «Die relevanten Themen rund um Kunststoff entwickeln sich schnell. Deshalb wollen wir im kommenden Jahr bereits wieder eine Plattform für Wissensvermittlung und Netzwerk bieten», erklärt Sara Bussmann, Messeleiterin der Swiss Plastics Expo. Um dies zu erreichen, setzen die Verantwortlichen auch bei der siebten Swiss Plastics Expo konsequent auf die Kombination von analog und digital. Sara Bussmann ist die neue Leiterin der Swiss Plastics Expo. Sie löst in dieser Funktion René Ziswiler ab, der ab Mai 2021 eine neue Herausforderung annimmt. Er wird der Messe Luzern als Leiter des Programmkomitees weiterhin zur Verfügung stehen.

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News

Wer Kunststoffbauteile verbinden möchte, denkt normalerweise zuerst an Kleben, mechanische Verbindungselemente oder an Schweissprozesse. Sobald es jedoch um Anwendungen geht, die hohe Anforderungen an die optischen Eigenschaften stellen, stossen etablierte Fügeverfahren häufig an Grenzen. Denn Klebstoffe, Schrauben oder Schweisswulste sind in der Regel nicht förderlich, wenn höchste Transparenz bzw. ein definierter Brechungsindex gefragt sind. Das SKZ geht deshalb im Rahmen eines For-

Bilder: SK Z

Knick in der Optik

Mittels VUV-Strahlung sollen optisch hochwertige Kunststoffverbindungen erzeugt werden.

schungsprojekts einen anderen Weg: «Mithilfe sogenannter vakuumultravioletter Strahlung (VUV) soll es künftig möglich sein, gleich- und verschiedenartige polymere Materialien

3D-Druck von organischen Designs

Modellierung einer Fussorthese in Geomagic Freeform Plus

Im Rahmen eines Forschungsprojekts zur Maskenentwicklung, konnte das SKZ die Software Geomagic Freeform Plus erwerben. Diese ermöglicht durch das intuitive Bedienkonzept eine schnelle Erzeugung von komplexen organischen Formen auf Basis von 3D-Scan daten, ohne eine zwischengelagerte, meist zeitaufwändige Umwandlung in ein anderes Dateiformat. Diese Software stellt die perfekte Ergänzung der CAx-Toolbox am Center for Additive Production (CAP) des SKZ dar, sodass nun für jeden Anwendungsfall im Bereich der Medizintechnik ein entsprechendes Modellierungswerkzeug vorhanden ist. Dadurch 42

kann das bestmögliche Ergebnis für Kunden und Patienten erzielt werden. Die Additive Fertigung medizintechnischer Komponenten ist ein wichtiger und rasant wachsender Schwerpunkt innerhalb der SKZ-Aktivitäten. Viele abgeschlossene, laufende und geplante Vorhaben belegen dies. Häufig entstehen dabei konstruktive Aufgaben mit komplexen Freiformflächen, die beispielsweise auf 3D gescannten Körperpartien basieren (siehe Abbildung). Eingesetzt wird die Software aktuell zur individuellen optimalen Anpassung wiederverwendbarer Atemschutzmasken an die jeweiligen Gesichtsformen, sodass ein dichter und gleichzeitig komfortabler Sitz gewährleistet wird. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung innovativer Maskenkonzepte, die sowohl im aktuellen Infektionsgeschehen als auch bei zukünftigen Anwendungen wichtige Voraussetzungen zum Schutz der Atemwege darstellen.

miteinander zu verbinden – ohne Klebstoff oder thermisch induzierte Gefügeänderungen», erläutert SKZ Wissenschaftler Christian Eck. Interessante Anwendungsmöglichkeiten entstehen beispielsweise dann, wenn optische Komponenten wie Linsensysteme oder Achromate klebstofffrei fixiert werden müssen. Das Projekt ist zum 01.12.2019 gestartet und läuft für zwei Jahre. Interessenten sind eingeladen, dem projektbegleitenden Ausschuss kostenfrei beizutreten und den Projektverlauf mitzugestalten.

SKZ feiert 60. Geburtstag Zum 60. Geburtstag denkt das SKZ noch lange nicht daran, in Rente zu gehen. Erfahren Sie mehr über die Geschichte und erfolgreiche Entwicklung des SKZ von den Anfängen bis heute.

Elektrisch leitfähige Klebstoffe Die Vermeidung von Schäden durch elektrostatische Entladungen (ESD) und die Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) elektronischer Komponenten wird immer wichtiger. Klassische hochgefüllte Polymersysteme (i. d. R. Epoxide) decken jedoch nur ein begrenztes Eigenschaftsspektrum ab. Neu entwickelte flexible Polymerkomposite bieten die Möglichkeit, mit ihrem Eigenschaftsspektrum die bestehenden Lücken zu schliessen. Im gemeinsamen Forschungsprojekt ESDBond entwickeln das Kunststoff-Zentrum in Würzburg (SKZ) und das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik in Dresden (IWS) solche flexible elektrisch leitfähige Polymerkomposite auf der Basis von Silikonen und Polyurethanen. Durch den Zusatz von 0,5 Masse-% Carbon-Nanotubes konnte der spezifische Volumenwiderstand systemabhängig deutlich um bis zu 16 Grös sen ordnungen (bis ca. 10-2 Ω∙cm) gesenkt werden.

Leitfähige Klebstoffe.

In weiteren Arbeiten wurden Verarbeitungseigenschaften, Adhäsion, Flexibilität und Alterungsverhalten der Polymerkomposite untersucht. Ein Nachfolgeprojekt (carBONDshield) mit Schwerpunkt auf der Untersuchung des elektromagnetischen Abschirmverhaltens der Polymerkomposite ist bereits in Planung. Interessierte Unternehmen sind zu einer kostenfreien Begleitung eingeladen.

Kontakt FSKZ e. V. Frankfurter Strasse 15-17 D-97082 Würzburg +49 931 4104-0 www.skz.de

3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

NGR setzt Akzente im Bereich PET Bottle-to-Bottle Recycling fahren produziert mit hervorragen-

Wert) wird permanent inline ge-

neute iV-Abbau, das in anderen

den

und

messen und über eine automati-

Verfahren erforderlich ist. Durch

FDA-konform, wie umfangreiche

sierte Regelung der Vakuumein-

das Entfallen des Granulierprozes-

Überprüfungen und Zertifikate

heit konstant auf den Zielwert des

ses erhöht sich die Energieeffizi-

nachweisen.

Kunden geregelt. Damit kann eine

enz nochmals deutlich.

Da insbesondere im Bereich der

für den Kunden zielgerichtete Ma-

Zur Demonstration des Verfahrens

Getränkeflaschen- und Trayher-

terialqualität produziert werden,

sowie zur Durchführung von Kun-

stellung der Anteil an Recycling-

und die für die Nachfolgeproduk-

denversuchen erweitert NGR das

Ergebnissen

EFSA-

material wesentlich erhöht werden

tion unerlässliche Konstanz des

PET-Technikum um eine weitere

Brandowner setzen weltweit zur

soll, ist die Technologie aus Öster-

iV-Wertes ist sichergestellt.

Anlage. Den Kunden stehen damit

Aufbereitung von Post Consumer

reich weltweit gefragt. Spätestens

Für den Betreiber entfallen auf-

ab März 2021 zwei LSP-Anlagen

PET auf die LSP-Technologie (Li-

Mitte 2021 werden auf jedem

wändige Batchproduktionen und

für Testzwecke zur Verfügung, so-

quid State Polycondensation) der

Kontinent Anlagen für Aufberei-

es werden keine kostenintensiven

dass sowohl Bottle-to-Bottle-Ver-

Next Generation Recyclingmaschi-

tung von Post Consumer PET be-

Zusatzverfahren benötigt. So ist

suche als auch andere Anwendun-

nen GmbH (NGR). In dem NGR-

trieben werden. Das NGR-Verfah-

zur iV-Erhöhung kein Zusatz von

gen getestet werden können.

Verfahren

ren bietet im Vergleich zu konven-

Stickstoff o.ä. erforderlich.

Schmelze bereits in der Flüssig-

tionellen

einen

Spinngarn-Produktion oder der

Ingenieurbureau Dr. Brehm AG

phase sämtliche Verunreinigungen

energieeffizienten und im Hinblick

Herstellung von Preforms zur spä-

Lettenstrasse 2/4

soweit entzogen, dass die Anfor-

auf die Schmelzequalität besseren

teren Flaschenherstellung. Damit

CH-6343 Rotkreuz

derungen an Lebensmittelverpa-

physikalischen Reinigungsprozess.

entfällt das erneute Aufschmelzen

+41 41 790 41 64

ckungen erreicht werden. Das Ver-

Die intrinsische Viskosität (iV-

und der damit einhergehende er-

werden

der

PET-

Systemen

Ausgabe 01/2021 ET: 22.01.2021 DUS: 11.01.2021 info@brehm.ch, www.brehm.ch

Kunststoff hat die Welt verbessert.

GRAFE verbessert Kunststoff. 3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

Schutz gegen breites Spektrum von Mikroorganismen

Pfiffige Lösung

Mit nur einem antimikrobiellen

Mit dem neuen dreikanaligen Ver-

Produkt können Kunststoffe gegen

stärker VDA-M präsentiert Sensor-

alle relevanten Mikroorganismen

mate eine pfiffige Lösung, die

geschützt werden: Gegen gram-

Schliesskraftmessungen,

positive und gram-negative Bakte-

schutz sowie Überwachung des

rien, Schimmel, Hefen und auch

Forminnendruckprofiles mit nur

Algen (Bild). Das von Sanitized

einem Sensor erledigt. Dieser wird

neu entwickelte Produkt hat eine

je nach Maschinentyp entweder

hohe

an einem Holm oder auf dem

Temperaturbeständigkeit

Form-

Kniehebel angebracht. Bei Mehr-

und ist für thermoplastische Verarbeitungsmethoden wie Extrusi-

gleich Materialschutz. Auch bei

ausgerüstete Griffe, Schalter, Sitz-

kavitätenwerkzeugen liefert der

onsverfahren oder Spritzguss ge-

dauerhafter Wässerung sowie Be-

flächen, Haltestangen, Fussböden

Verstärker einen integralen Verlauf

eignet. Der antimikrobielle Schutz

witterung wird die Schutzwirkung

oder Sanitärutensilien aus Kunst-

des Forminnendrucks. Der Verstär-

des Sanitized Produktes aus dem

gegen Mikroben gewährleistet.

stoff zu sicheren hygienischen Ver-

ker eignet sich optimal für den Ein-

Portfolio BroadTect ist dauerhaft

Dies konnte in diversen Testreihen

hältnissen beitragen.

satz in Spritzgiessmaschinen mit

wirksam, auch nach Bewitterung.

nachgewiesen werden. Die Coro-

Zudem wurde eine gute antivirale

na Pandemie hat die Relevanz von

Sanitized AG

Wirksamkeit

Oberflächen

Hygiene im öffentlichen Raum

Lyssachstr. 95

Sensormate AG

nachgewiesen. Kunststoffe gegen

deutlich verstärkt. Insbesondere

CH-3400 Burgdorf

CH-8355 Aadorf

Mikroorganismen zu schützen, be-

im öffentlichen Raum, in Verkehrs-

+41 34 427 16 16

+41 71 95540-26

deutet Hygienesicherung und zu-

mitteln oder in Schulen können

www.sanitized.com

www.sensormate.ch

auf

Kniehebel.

M a n age m

e st em

Ze rt i f

iz i

Arburg auf der Chinaplas 2021

IS O 90 01

Auf der Chinaplas vom 13. bis 16.

ne ist für die Anforderungen des

April 2021 in Shenzhen, China,

asiatischen Markts prädestiniert.

präsentiert Arburg sein umfassen-

Das Exponat fertigt anspruchsvolle

des Spektrum für die Kunststoff-

Linsen für die Automobilindustrie,

verarbeitung.

die z. B. in Matrix-Scheinwerfern

Der

chinesische

Markt und damit auch die Messe

von Pw zum Einsatz kommen.

haben für Arburg einen sehr ho-

Die Turnkey-Anlage rund um einen

hen Stellenwert. Entsprechend

Allrounder 470 E Golden Electric

erstklassig ist der Messeauftritt,

mit 1000 kN Schliesskraft ist mit

auch wenn sich die Besucher in

einem Multilift Select von Arburg

diesem Jahr Corona-bedingt auf

und einem Sechs-Achs-Roboter

lokale Interessenten beschränken

der chinesischen Firma AID sowie

sollten. Gezeigt werden High-end-

einem 2-fach-Werkzeug des loka-

Maschinentechnik und Turnkey-

len Partners Concraft ausgestattet.

Lösungen, die im wichtigen Markt

Auf jedes Bauteil wird mittels La-

China stark nachgefragt werden.

ser ein DM-Code aufgebracht,

Den thematischen Fokus legt Ar-

über den sich im Kundenportal

burg auf Digitalisierung und Res-

arburgXworld die Fertigungsdaten

sourcenschonung. Weitere Messe-

jedes einzelnen Bauteils zu 100

Highlights sind der Freeformer für

Prozent rückverfolgbar einsehen

die industrielle additive Fertigung

lassen.

und ein smarter Allrounder in der

«Factory of the Future»

Arburg AG

Erstmals einem internationalen

Südstrasse 15

Messepublikum gezeigt wird ein

CH-3110 Münsingen

Allrounder der Baureihe Golden

+41 31 724 23 23

Electric in LSR-Ausführung. Die

switzerland@arburg.com

wirtschaftliche elektrische Maschi-

www.arburg.ch

3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

Entdecke die Welt grenzenloser Produktentwicklung

Weltpremiere für neue Sechsachser mit ihren vorbildlichen Dynamikwerten lassen sich kürzeste Zykluszeiten realisieren. Das Design der kompakten Bauform ist konsequent auf Reinraumtauglichkeit getrimmt und ermöglicht die Realisierung von Zellen und Linien auf minimaler Produktionsfläche. Die Ablösung des Vorgängermodels

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RX160 durch den TX2-140/160 hat einen weiteren entscheidenden Vorteil: Jetzt arbeiten alle Sechsachser in der gleichen Steuerungswelt, was die Realisierung von Multi-Robot-Lösungen in digi-

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tal vernetztem Produktionsumfeld Drei neue Stäubli-Sechsachser für

mm beschert, während die Stan-

erleichtert. Die neuen Familienmit-

den mittleren Traglastbereich fei-

dardversion 1710 mm weit greifen

glieder der TX2-Baureihe besitzen

ern Premiere. Die Modelle TX2-140

kann. Beim TX2-140 liegt die

einen eigenen digitalen Sicher-

(Bild), TX2-160 und TX2-160L

Reichweite immer noch bei 1510

heitsencoder pro Achse und ein

komplettieren die TX2-Generation

mm. Die Traglast beträgt beim

integriertes Safetyboard. Alle Si-

und empfehlen sich mit ihrer stei-

TX2-140/160 jeweils 40 kg, bei

cherheitsfunktionen sind zertifi-

fen Struktur und ihrem Hygienede-

der Langarmversion reduziert sich

ziert und erfüllen die strengen An-

sign für eine ganze Reihe von Ap-

dieser Wert auf 25 kg. Damit

forderungen der Sicherheitskate-

plikationen unter Umgebungsbe-

schliesst Stäubli die Lücke zwi-

gorie SIL3-/PLe.

dingungen von rau bis steril.

schen dem kompakten TX2-90

Genau genommen handelt es sich

und dem grossen TX2-200.

um drei neue Modelle, denn der

Die

TX2-160 ist unter der Bezeichnung

Stäubli bei allen drei Maschinen

Seestrasse 280

TX2-160L auch in einer Ausfüh-

mit ± 0,05 mm an. Damit gehören

CH-8810 Horgen

rung mit langem Arm erhältlich,

die Roboter zu den präzisesten auf

+41 43 244 22 33

was ihm eine Reichweite von 2010

dem Weltmarkt. In Kombination

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Wiederholgenauigkeit

gibt

Stäubli AG

Game Changer Husky stellt das UltraShotTM-Spritz-

füllung und Prozessoptimierung

System weniger Hochdruck-Ein-

giesssystem vor, eine – wie das

überwindet die traditionellen Be-

spritzzyklen, wodurch die ur-

Unternehmen selbst sagt – bahn-

schränkungen von Druck, L/T und

sprünglichen

brechende Spritzgiesstechnologie,

schwer zu verarbeitenden Kunst-

schaften erhalten bleiben. Dies

die die Freiheit bei der Konstruk-

stoffen. Dies ermöglicht eine Ge-

führt zu geringeren Einspritzspan-

tion von Teilen insgesamt erhöht

wichtsreduzierung der Teile, und

nungen und besseren mechani-

und deren Markteinführung mas-

damit Material- und Prozesszeit-

schen und optischen Eigenschaf-

siv beschleunigt. Das innovative

Einsparung, und bietet Flexibilität

ten des Formteils. Mit dieser Tech-

Schmelzezuführungs- und -steue-

bei der Werkstoffauswahl. Letzt-

nologie erhält der Verarbeiter die

rungssystem der nächsten Gene-

lich bedeutet dies eine grössere

besten physikalischen Eigenschaf-

ration beseitigt, wie es heisst, die

Freiheit beim Teiledesign und er-

ten für das Formteil.

Unzulänglichkeiten herkömmlicher

öffnet unendliche Möglichkeiten

Spritzgiessverfahren und schafft

für Markeninhaber, die das Design

einzigartige Möglichkeiten für die

von Kunststoffteilen auf die nächs-

Hersteller, indem es Teile in gros-

te Stufe heben wollen.

sem Massstab in bisher unerreich-

Im Vergleich zu konventionellen

Systems Ltd.

ter Qualität ermöglicht. Die revolu-

Heisskanälen

L-3401 Dudelange

tionäre Steuerung der Kavitäten-

Schmelze im UltraShot Injection

3/2021

durchläuft

Kunststoffeigen-

Husky Injection Molding die

www.husky.ca

KUNSTSTOFF XTRA

Produkte

Hochgeschwindidgkeits-Pyrometer CT 4M Bei sehr schnellen Prozessen sind

von nur 90 μs ist es das schnellste

zeichnung ist mit der Software

die Anforderungen an die einge-

Pyrometer im Produktportfolio

möglich. Das Pyrometer kann statt

setzten Pyrometer zur Tempera-

von Optris.

an einen PC auch an ein Android-

turmessung besonders hoch. Typi-

Das CT 4M misst im Spektralbe-

Mobiltelefon angeschlossen wer-

sche Beispiele sind Maschinen zur

reich von 2,2 μm bis 6,0 μm, wes-

den, auf dem die kostenfreie

Kunststoffverarbeitung, etwa zum

wegen es ideal für die Niedertem-

IRmobile App installiert ist. Für die

Blasformen von PET-Flaschen, die

peraturmessung an Metallen, Me-

Einbindung des CT 4M in den Pro-

mit sehr kurzen Taktzeiten arbei-

talloxiden, Keramiken oder für

zess stehen zwei skalierbare Ana-

ten. Eine andere Anwendung ist

Materialien mit unbekanntem oder

die Überwachung von Schienen-

sich änderndem Emissionsgrad

sen sehr einfach zum Beispiel di-

(programmierbaren Ein-/ Ausgän-

fahrzeugen, wo die Temperatur

geeignet ist. Niedertemperatur be-

rekt in einer Maschine einbauen.

ge) zur Verfügung.

der Radsatzlager im Vorbeifahren

deutet hier, dass der Messbereich

Die integrierte USB-Schnittstelle

gemessen wird, um Heissläufer

von 0 °C bis 500 °C reicht. Der

ermöglicht den direkten Anschluss

Optris GmbH

rechtzeitig zu erkennen. Für solche

Sensorkopf des neuen Pyrometers

des CT 4M an einen PC, auf dem

Ferdinand-Buisson-Str. 14

anspruchsvollen Aufgaben bietet

ist sehr kompakt; mit einem

mit der Software CompactPlus

D-13127 Berlin

Optris jetzt das neue Hochge-

Durchmesser von 14 mm und ei-

Connect alle Einstellungen vorge-

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schwindigkeits-Pyrometer CT 4M

ner Länge von 28 mm lässt er sich

nommen werden können. Auch

info@optris.de

an (Bild). Mit einer Erfassungszeit

auch bei beengten Platzverhältnis-

eine Datenaufnahme und -auf-

www.optris.de

logausgänge sowie drei I/O-Pins

Neue PEEK-Formmasse für schnellere Verarbeitung te für Spritzguss und Extrusion.

Fliessfähigkeit als das im Markt be-

Temperatur- und Chemikalienbe-

Vestakeep 4500 G zeigt eine hohe

kannte Vestakeep L4000 G. Im

ständigkeit und hoher Duktilität

Schmelzesteifigkeit, die die Verar-

Verarbeitungsprozess zeigt es dar-

Metallbauteile ersetzen, um bei-

beitung bei der Extrusion verein-

über hinaus eine höhere Schmel-

spielsweise anspruchsvolle Leicht-

facht. Seine schnelle Kristallisation

zesteifigkeit und bessere Tempe-

bauanwendungen zu ermöglichen.

verkürzt die Zykluszeit beim Spritz-

raturbeständigkeit. Seine Eigenfar-

giessen, die Bauteile sind leicht

be ist etwas heller als die der

auszuwerfen und weisen eine

bekannten Formmasse. Die Kom-

Evonik Industries AG

gute Dimensionsstabilität auf.

bination

Rellinghauser Strasse 1–11

seiner

Eigenschaften

Die neu entwickelte Formmasse

macht Vestakeep 4500 G für viele

D-45128 Essen

Evonik ergänzt die Produktpalette

ergänzt die hochviskosen Varian-

Anwendungen einsetzbar.

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seines

Hochleistungspolymers

ten um ein Produkt mit höherer

Die Spezialpolymere der Marke

info@evonik.com

PEEK um eine hochviskose Varian-

Kristallisationsrate und besserer

Vestakeep können dank hoher

www.evonik.com

Durch den konsequenten Einsatz

sich einiges an Erfahrungswissen

die schnelle Austauschbarkeit von

von standardisierten Qualitätsnor-

rund um die Verwendung der Nor-

der Trennebene aus eventuelle

malien lassen sich entlang der ge-

malien aufbauen. Bei wiederholter

Stillstandzeiten reduziert werden,

samten Wertschöpfungskette im

Anwendung wird durch die entste-

was die Produktivität noch weiter

Formenbau erhebliche Zeit- und

henden Routinen sehr viel Zeit

steigert.

Kosteneinsparungen realisieren.

eingespart. Auch die Prozess-

Die durchgängige Standardisie-

schritte bei Zerspanung und Bau

Produktivität durch Standardisierung

der Werkzeuge lassen sich durch

Hasco Hasenclever GmbH+Co KG

duktivität und steigert somit ganz

auch in den dazugehörigen Pro-

den Einsatz von Normalien stan-

Römerweg 4

entscheidend die Wettbewerbsfä-

zessen rund um Konstruktion,

dardisieren und auf ein notwendi-

D-58513 Lüdenscheid

higkeit.

Montage und Verwendung. Begin-

ges Minimum reduzieren.

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Das Potenzial steckt aber nicht nur

nend mit der Konstruktion und

In der anschliessenden Produktion

info.ch@hasco.com

in den Bauteilen selbst, sondern

fortgesetzt bei der Montage lässt

der Kunststoffteile können durch

www.hasco.com

rung erhöht nachweislich die Pro-

3/2021

KUNSTSTOFF XTRA

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