KunststoffXtra 7 8 2017

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OFFIZIELLES ORGAN VON SWISS PLASTICS

Juli – August 2017

KUNSTSTOFF XTRA

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

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COMPOSITES EUROPE 12. Europäische Fachmesse und Forum für Verbundwerkstoffe, Technologie und Anwendungen

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EDITORIAL

Die Konjunktur stimmt zuversichtlich, aber... Nun sind sie verfügbar, die Zahlen 2016 der Schweizer Kunststoffindustrie. Rein zahlenmässig kommt die Branche seit zwei Jahren in Folge nicht vom

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Fleck; die verarbeiteten Mengen von Kunststoff und Kautschuk bewegen sich gar seit fünf Jahren mehr oder weniger unverändert um die 800 000-Tonnen-Marke. Übersichten, wie die vom Verband Swiss Plastics erhobenen Wirtschaftsdaten, haben den Zweck, der Branche als Benchmark zu dienen, den einzelnen Unternehmen zu zeigen, wie sie positioniert sind. In diesem Sinn erhält auch die Trendumfrage (Aussagen März 2017) des Verbands Gewicht und dieser Trend ist eindeutig positiv. 89 Prozent der Unternehmen rechnen für das laufende Geschäftsjahr mit einem höheren oder gleich bleibenden Umsatz und gut 80 Prozent halten an ihren Mitarbeitenden fest oder wollen Personal einstellen (vgl. Fokus-Artikel S. 4). Diese Zuversicht wird gestützt durch die Exportzahlen des Dachverbands der Schweizer Wirtschaft. Gemäss economiesuisse hat die Schweiz Produkte für CHF 109,6 Mrd. im 1. Halbjahr 2017 ausgeführt, so viel wie noch nie zuvor. Anlass zu Optimismus gibt auch die sanfte Entspannung im Wechselkursverhältnis Euro zu Franken. Der Euro ist in den letzten Wochen konstant stärker geworden und verschafft der Schweizer Wirtschaft etwas Luft. Einen Dämpfer könnte es allerdings geben, wenn Deutschland – der mit Abstand wichtigste Absatzmarkt für unser Land – in den Strudel der Kartellabsprache-Untersuchung gerät. Den Diesel-Skandal hat unser Nachbarland ja erstaunlich gut weggesteckt. Die deutsche Wirtschaft eilt von Rekord zu Rekord, so dass auch der Internationale Währungsfonds (IWF) die Wachstumsprognose für Deutschland für 2017 auf 1,8 % angehoben hat. Vielleicht sind die mutmasslichen Kartellabsprachen unter den fünf deutschen Automobilherstellern aber ein Skandal zu viel. Die Automobilindustrie ist in DeutschAushängeschild und beinhaltet das, was Made in Germany ausmacht: Qualität. Die allfällig auferlegten Bussen werden verkraftbar sein. Schwieriger abzuschätzen sind die Folgen des Image- und Vertrauensverlustes.

Marianne Flury, Redaktorin m.flury@sigwerb.com

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Farbenvielfalt

land ein gewichtiger Motor, der die Wirtschaft antreibt. Dieser Sektor ist das

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INHALTSVERZEICHNIS

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FOKUS

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Erneut leichter Rückgang, ­Boden scheint erreicht

6-Achs-gesteuerte ­Hightech-Anlage

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Umsatz Gesamtbranche

Umsatz Rohstoffe

Umsatz Verarbeiter

Beschäftigung

Rohmaterialverbrauch

Der Schweizer Kunststoffindustrie ist es gelungen, den starken Rückgang, den sie 2015 einstecken musste, zu bremsen. Die Umsätze konnten in allen Bereichen nahezu gehalten werden und dies bei leicht verbesserten Margen. Die Firmenverantwortlichen geben sich wesentlich zuversichtlicher, als noch vor einem Jahr. Dies geht aus den Daten hervor, die Swiss Plastics jedes Jahr bei allen Unternehmen quer durch die Branche erhebt.

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VERARBEITUNG Schweizer Startup-Unter­ nehmen will es wissen

Auf dem Markt für Lasersinter-Systeme gibt es neben eta­ blierten «LKW-Herstellern» jetzt ein Schweizer Startup-Unternehmen, das Anwendern alternativ einen uneingeschränkt tauglichen «Kleinwagen» anbietet. Das kompakte System passt auf einen Beistelltisch, benötigt nur eine Steckdose und einen Computeranschluss und produziert vollwertige Lasersinter-Bauteile aus dem hoch belastbaren Nylonwerkstoff PA12.

IMPRESSUM

KUNSTSTOFF XTRA

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

2

MASCHINEN/ PERIPHERIE

Die Firma mikrotechnik Hirt (MTH) mit Sitz in Schramberg etabliert sich immer mehr zum Spezialisten von Klein-Mikro-Hybridteilen. Sie entwickelt hochkomplexe Produkte und Teile in Zusammenarbeit mit ihren Kunden, um sie technologisch und prozesssicher herstellen zu können.

14

VERFAHRENSTECHNIK Fokus auf Klasse statt Masse

Die Astorplast AG ist mit Klebebändern und Dichtungen insbesondere für den Bau gross geworden. Mit der Investition in eine Anlage für Roboter applizierte Dichtschäume (RADS) erweitert das Unternehmen aus Einsiedeln nun sein Portfolio. Um das zusätzliche Leistungsangebot bekannter zu machen, lud Astorplast ausgewählte Firmen Ende Juni zu einer Betriebs- und Anlagenbesichtigung ein.

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

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

Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler

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

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

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

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

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

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INHALTSVERZEICHNIS

INDUSTRIE 4.0

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Die selbstregelnde Fabrik

FORSCHUNG & ENTWICKLUNG Vielzweckgreifer haftet wie ein Gecko

Begriffe wie Selbstregelung, Selbstoptimierung oder selbstlernende Maschinen tauchten bereits in den Anfängen der Industrie 4.0 auf, haben sich hartnäckig gehalten und erfahren in letzter Zeit eine immer häufigere Nennung. Aber was genau steckt hinter diesem Themenfeld? Und viel wichtiger: Was bringt es der Fertigungsindustrie?

27

Eine elastische Membran mit winzigen Noppen gepaart mit Unterdruck verleiht einem neuen Greifsystem hohe Haftkraft auch an gekrümmten Oberflächen.

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WIRTSCHAFT

WERKSTOFFE

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NEWS

Wichtige Chemikalie jetzt aus Pflanzen

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VERANSTALTUNGEN

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FIRMENBERICHT

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PRODUKTE

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LIEFERANTENVERZEICHNIS

Ob Automobilbau, Luft- und Raumfahrt oder Bausektor – die Entwicklung von leichten Materialsystemen wird künftig stärker über einzelne Werkstoffgruppen hinausgehen.

ZUM TITELBILD Spätestens seit dem Frankenschock im Feb-

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VERBAND

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ruar 2015 stellen wir uns die Frage, wo Kos-

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ten eingespart werden können. Beginnen

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR WERKSTOFFE – VERARBEITUNG – ANWENDUNG

wir am Anfang eines Prozesses:

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–– Materialfeuchtigkeit –– Separation von Metallanteilen im Granulat –– Lagerung und Förderung –– Maschinenkühlung –– Kommissionierung, Förderung –– Recycling von Spritzguss-, Extrusionsund Blasformteilen

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FOKUS

Wirtschaftsdaten 2016 der Schweizer Kunststoffindustrie

Erneut leichter Rückgang, Boden scheint erreicht Der Schweizer Kunststoffindustrie ist es gelungen, den starken Rückgang, den sie 2015 einstecken musste, zu bremsen. Die Umsätze konnten in allen Bereichen nahezu gehalten werden und dies bei leicht verbesserten Margen. Die Firmenverantwortlichen geben sich wesentlich zuversichtlicher, als noch vor einem Jahr. Dies geht aus den Daten hervor, die Swiss Plastics jedes Jahr bei allen Unternehmen quer durch die Branche erhebt.

Marianne Flury

konstant geblieben ist, wurde der Personalstand um 1225 auf total 31 897 reduziert, was einem Rückgang von 3,7 Prozent entspricht (Tab. 3). «Zum Teil wurde Personal abgebaut – mehrheitlich angelerntes Personal, zum Teil ist der Rückgang aber auch Verlagerungen ins Ausland geschuldet. Das haben mir diverse Firmen bestätigt. Als Gründe wird auch die zunehmende Regulierungsflut in der Schweiz genannt, seien das nun Vorschriften wie VOC, LRV (Luftreinhalteverordnung) oder steuerliche Vergünstigungen in EU-Staaten», weiss Röschli. Das Minus im Personalbestsand widerspiegle aber auch die zunehmende Automatisierung und gleichzeitig die Optimierung der Margen, begründet der Geschäftsführer weiter. Für ihn ist 2016 ein Jahr der Konsolidierung. Auch die verarbeitete Menge von Kunststoff und Kautschuk ist mit insgesamt 804 083 t nahezu identisch mit der Vorjahresmenge (805 781t) und hat sich in den letzten fünf Jahren um die 800 000-Tonnen-Marke eingependelt. Dabei gehen

Nach dem massiven Rückgang der Wirtschaftsdaten im Jahr 2015 – geschuldet hauptsächlich der Aufhebung der Euro-Untergrenze zum Franken – hat sich der Krebsgang deutlich verlangsamt (Tab. 1). Während vor einem Jahr noch ein Minus im Gesamtumsatz von 7,3 Prozent ausgewiesen wurde, ging der Umsatz 2016 noch um 1,2 Prozent auf CHF 13,761 Mrd. zurück (Tab. 2). «Ich sehe zwei Gründe, die für eine Beruhigung der Situation sprechen», erklärt Kurt Röschli, Geschäftsführer des Verbands Swiss Plastics. «Zum einen haben die Unternehmer gelernt, mit der Euro-Problematik umzugehen, zum anderen steht die Marge wieder im Vordergrund und weniger der Umsatz».

2016, ein Jahr der Konsolidierung Während die Anzahl der Firmen 2016 mit 833 (Vorj. 832) gegenüber dem Vorjahr 6.0

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Quelle: Umfrage Swiss Plastics

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Mehr Kunststoffabfälle ­importiert

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Umsatz Gesamtbranche

Umsatz Rohstoffe

Umsatz Verarbeiter

Tabelle 1: Veränderungsraten in Prozent (2013–2016).

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768 180 t auf das Konto von Kunststoff und 35 903 t auf das Konto von Kautschuk. Auch beim Export von Halb- und Fertigfabrikaten zeigt sich ein ähnliches Bild in der Entwicklung wie bei Umsatz und Rohstoffverbrauch. Mit insgesamt CHF 3268 Mio. (Vorj. 3246 Mio.) bewegt sich der Export mit einem leichten Plus auf Vorjahresniveau. Dabei werden CHF 1599 Mio. mit Halbfabrikaten und CH 1669 Mio. mit Fertigfabrikaten generiert. «Erstaunlich ist das leichte Plus vor dem Hintergrund des Euro. Das zeigt, dass die Konkurrenzfähigkeit der Schweizer Kunststoffindustrie trotz schwieriger Währungsbedingungen intakt ist», hebt Röschli hervor. Die Einsatzbereiche der diversen Kunststoffe finden sich schwerpunktmässig und wie bereits in den vergangenen Jahren, im Verpackungssektor (44,2 %) und im Bau (34 %). Mit 4,7 % ist die Medizintechnik gut aufgestellt, gefolgt vom Fahrzeugbau (4 %). Der Rest des Kuchens verteilt sich auf Elektro und Elektronik (3,3 %), Haushalt (2,1 %), Möbel (0,4 %) und Landwirtschaft (0,2 %). «Die Anwendungen entsprechen in etwa der Verteilung, wie sie in Deutschland feststellbar ist. Eine Ausnahme ist der Fahrzeugbau, der in Deutschland traditionsgemäss stärker aufgestellt ist als in der Schweiz. Umgekehrt halten wir eine etwas stärkere Position in der Medizintechnik», stellt Röschli fest.

Beschäftigung

Rohmaterialverbrauch

Bei der Verwertung ist der Export von Kunststoffabfällen mit 99 010 t konstant geblieben (98 792 t), während der Import sich von 16 886 t im Jahr 2015 auf 39 056 t letztes Jahr mehr als verdoppelt hat. Ob und in welcher Grössenordnung die Kunst7– 8/2017

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FOKUS

Berufspersonal legt weiter zu Die Personalstruktur widerspiegelt den Trend zu weniger aber besser ausgebildetem Personal. 68,6 % der Mitarbeitenden haben eine höhere Ausbildung (inkl. Lehrlinge), 31,4 % sind Angelernte. Auch diese Entwicklung ist positiv, war das Verhältnis im Vorjahr doch noch 62,8 zu 37,2 %. Von den insgesamt 1496 Lernenden in der Kunststoffindustrie wählte ein Grossteil den Berufsweg Polymechaniker (492). Für Kunststofftechnologe entschieden sich 246 (Vorj. 262), für Kunststoffverarbeiter 34 (33) und für Mechapraktiker 15 (33). 40 Prozent der restlichen 709 Lernenden wählten eine KV-Lehre in der Kunststoffin-

Quelle: Umfrage Swiss Plastics

Sparten

Jahre

65

857

Handelsfirmen

144

2 468

Verarbeiter

431 27 878

2 432

136

2 407

436 26 818

Mitarbeiter

Firmen

Mitarbeiter

Firmen

849

62

864

137

2 374

435 25 745

1 563

63

1 522

63

1 496

62

1 402

Dienstleistungsbetriebe

31

218

31

217

41

215

48

213

Formenbauer

57

1 005

57

1 001

56

997

54

958

Verwertungsbetriebe

16

99

16

102

19

98

18

101

Übrige

30

268

31

248

18

242

17

240

Total

837 34 356

836 33 887

832 33 122

833 31 897

Tabelle 3: Anzahl Firmen und Mitarbeiter (2013–2016).

dustrie, 15 % liessen sich zum Formenbauer, 10 % zum Anlageführer und 15 % zum Logistiker ausbilden. Die restlichen 20 % absolvierten eine entsprechende Attest­ ausbildung. «Letztes Jahr konnten 95 Lehrverträge inkl. EBA (Berufsattest) abgeschlossen werden. Aktuell (Ende Juni) sind wir heute bei 70 Lehrverträgen», informiert Röschli über die Situation. «Da werden wir den Stand von 2016 bis im Herbst sicher noch erreichen, wenn nicht übertreffen», ist der Geschäftsführer zuversichtlich. Aufschlussreich präsentiert sich der Index Umsatz Gummi- und Kunststoffwaren. Seit 2014 ist die Entwicklung negativ. Von 97.5 Prozentpunkten fiel der Index auf 91.3 im Jahr 2015 und auf 90.3 in 2016. «Dass wir seit 2014 retour fahren ist beunruhigend. Positiv kann vermerkt werden, dass die Negativentwicklung sich stark verlangsamt hat», wertet Röschli. Betrachtet man den Produktionsindex der EU28, zeigen die Kurven nach oben. «Der deutschen Wirtschaft geht es blendend. 2015

2016

Rohstofflieferanten

2 738 012

2 870 821

2 583 020

2 534 471

Handelsfirmen

1 163 217

1 163 356

1 102 406

1 069 400

Verarbeiter

9 852 722

9 862 081

9 171 756

9 105 861

Maschinen u. Peripherie

809 684

821 253

776 424

713 921

Dienstleistungsbetriebe

41 486

44 348

42 140

41 140

218 424

200 950

191 424

185 682

Verwertungsbetriebe

48 316

43 000

39 396

38 608

Übrige

72 422

80 024

74 536

72 299

14 944 283

15 085 833

13 981 102

13 761 382

Tabelle 2: Umsätze der Schweizer Kunststoff­industrie im Jahresvergleich (2013–2016).

7– 8/2017

143

430 27 513

63

63

2014

Total

852

Maschinen u. Peripher.

2013

Formenbauer

65

2016

Das werden wir in den nächsten Jahren auch bei uns feststellen, gehen doch über 40 % unseres Exports ins nördliche Nachbarland», prognostiziert Röschli. Die Zuversicht des Geschäftsführers wird durch die in der Umfrage von Swiss Plas­ tics erhaltenen Trendaussagen gestützt. Fast die Hälfte (49 %) der Unternehmen erwartet im laufenden Geschäftsjahr einen höheren Umsatz als 2016, 40 % rechnen mit einem gleichbleibenden Umsatz und nur 11 % gehen davon aus, dass die Zahlen rückläufig sein werden. Im Vorjahr rechneten noch 33 % mit einem geringeren Umsatz. Positiv sind auch die Aussichten für das Personal. 21 % (Vorj. 15 %) wollen den Mitarbeiterstand aufstocken, 60 % diesen unverändert beibehalten (Vorj. 55 %) und 19 % geben an, Personal abbauen zu wollen (Vorj. 29 %). «Betrachtet man den verlangsamten Rückgang und die positiven Trendaussagen, präsentiert sich die Situation für die Schweizer Kunststoffindustrie positiv, vergleichbar mit der MEM-Industrie. Die Betriebe haben wieder bessere Margen, sie setzen auf gut ausgebildetes Personal und sie haben die Situation mit dem Euro im Griff», fasst Röschli zusammen. Weitere Informationen und Grafiken finden sich unter folgendem QR-Code:

n 5

Quelle: Umfrage Swiss Plastics

Rohstoffe

2015

Mitarbeiter

Mitarbeiter

Sparten

2014 Firmen

2013

Jahre Firmen

stoffabfälle an die Recyclingbetriebe gehen, damit diese die für einen wirtschaftlichen Betrieb nötigen Volumen zusammenbringen oder an die KVA, die ebenfalls um Auslastung bemüht sind, geht aus der Statistik nicht hervor. Um im Seilziehen um die Kunststoffabfälle eine für alle Seiten vernünftige Regelung zu finden, müssten die involvierten Parteien (Unternehmen, Bundesamt für Umwelt, BAFU, Swiss Plastics) zusammensitzen und die divergierenden Interessen der Verwertungsbetriebe einerseits und der KVA andererseits durchdiskutieren. Die Wiederverwertung der Kunststoffmaterialien hat sich über die letzten Jahre erfreulich entwickelt. Haben 2014 die Betriebe 10 % ‹Kunststoffabfall› eingesetzt – sei es aus innerbetrieblicher Verwertung oder als Rezyklat – waren es 2015 ein Prozent mehr. 2016 schliesslich ist dieser Anteil auf 14 % gestiegen (je 7 % innerbetriebliche Verwertung und Rezyklat).

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VERARBEITUNG

Personal Lasersintern

Schweizer Startup-Unternehmen will es wissen Auf dem Markt für Lasersinter-Systeme gibt es neben etablierten «LKW-Herstellern» jetzt ein Schweizer Startup-Unternehmen, das Anwendern alternativ einen uneingeschränkt tauglichen «Kleinwagen» anbietet. Das kompakte System passt auf einen Beistelltisch, benötigt nur eine Steckdose und einen Computeranschluss und produziert vollwertige Lasersinter-Bauteile aus dem hoch belastbaren Nylonwerkstoff PA12.

«Die Auszeichnung mit dem 1. Platz der ‹SwissUpStart Challenge› im September 2014 und der gleich darauf folgende Crowdfunding-Erfolg gaben uns den Mut, mit unserer eigenenen Revolution im Fertigungsmarkt durchzustarten», erinnert sich Dominik Solenicki, Mitbegründer und CEO der Sintratec AG in Brugg. Zusammen mit zwei weiteren technikbegeisterten Studenten interessierte er sich bereits 2010 für die Möglichkeiten des Rapid Prototyping als Verfahren zur Erstellung kleiner Spezialbauteile für selbst entworfene Mechatronik-Systeme. Die Erfahrungen mit einem sehr preisgünstigen kleinen Gerät, das nach dem FDM-Verfahren (Über­ einanderspritzen von dünnen Schichten aus aufgeschmolzenem Kunststofffaden) arbeitete, waren jedoch e ­ nttäuschend. Daher begann man nach Technologien zu suchen, die höhere konstruktive Freiheitsgrade und bessere Gebrauchseigenschaften der erzeugten Bauteile ermöglichten. Als geeignetstes Verfahren erwies sich das Lasersintern von Kunststoffen. Eine Recherche zeigte, dass am Markt einige teils sehr leistungsfähige Systeme angeboten wurden. Ihre Preise lagen jedoch im oberen fünfstelligen oder gar im sechsstelligen Bereich. Natürlich gibt es alternativ die Möglichkeit, solche Bauteile von Dienst­ l eistern zu beziehen. Allerdings geht das fast nie «sofort», man muss sich vielmehr in eine Warteschlange einreihen, was Tage oder gar Wochen in Anspruch nehmen kann. Ausserdem fallen Verpackungs- und Versandkosten an, die prozentual umso höher sind, je kleiner die 1 Redaktionsbüro Klaus Vollrath, Aarwangen.

6

Bilder: Sintratec

Klaus Vollrath 1

Lasergesintertes Bauteil für eine Wasserarmatur, das in kleinen Stückzahlen benötigt und in druckführende Wasserleitungen eingebaut wird.

Abmessungen und die benötigten Stückzahlen sind.

Für Entwickler ist Zeit Gold «Im Lasersinterbereich erinnert vieles an die Situation bei der Gründung der ersten Heimcomputerhersteller vor einigen Jahrzehnten, als die EDV noch eine Domäne für sehr leistungsfähige, aber teure Zen­ tralcomputer war», ergänzt Gabor Koppanyi, Marketing- und Vertriebsleiter bei Sintratec. Als damals die ersten kleinen «Personal Computer» auf dem Markt auftauchten, konnten diese natürlich nicht soviel wie ihre «grossen Brüder» in den Firmenzentralen. Dennoch haben sich Forschungs- und Entwicklungsabteilungen in Industriefirmen und Startups sofort darum gerissen – weil man sich selbst helfen und neue Ideen sofort ausprobieren konnte,

statt Tage oder gar Wochen auf die Softwareabteilung warten zu müssen. Gerade für solche innovativen Berufsgruppen ist Zeit Gold. Bei ihrer Arbeit müssen sie sich oft vorantasten, müssen Dinge ausprobieren um festzustellen, ob eine Idee in die richtige Richtung führt oder sich als Sackgasse erweist. Jede unnötige Verzögerung kann dann gleichbedeutend mit verlorener Zeit sein. Ganz ähnlich ist die Situation heute mit Blick auf die schnelle Verfügbarkeit von Prototypen, die nicht nur die Form, sondern möglichst auch die Gebrauchseigenschaften des gewünschten Bauteils aufweisen sollten. Voraussetzung für diese schnelle Verfügbarkeit ist jedoch ein eigenes Gerät. Das geht bei den oft knapp finanzierten industriellen F&E-Abteilungen oder Hochschulinstituten nur, wenn dessen Preis finanziell noch erschwinglich ist. 7– 8/2017

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VERARBEITUNG

Die Sintratec S1: Der Profi-Nachfolger «Dieser Erfolg lieferte die finanzielle Grundlage für die Entwicklung unseres Modells S1», verrät von Burg. Dieses weist die gleichen grundlegenden Merkmale wie das Kit auf, ist jedoch für den professionellen Einsatz ausgelegt und wird ausschliesslich als fertiges System angeboten. Es ist daher erste Wahl für industrielle Kunden, deren Personal sich auf wertschöpfende Tätigkeiten konzentrieren muss. Deshalb gilt hier meist das «Auspacken, Stecker rein und loslegen»-Prinzip. Zudem verfügt das Modell S1 über einen deutlich vergrösserten Bauraum von 130 × 130 × 180 mm, so dass damit entsprechend grössere Bauteile hergestellt werden können.

Flexibles Band aus einem lasergesinterten TPU-Polymer.

Konsequente Kostensenkung «Wir sind daher darangegangen, systematisch alle Komponenten eines solchen Systems auf die Goldwaage zu legen», verrät Mitbegründer und Technischer Leiter Christian von Burg. Bei jedem Teil habe man genauestens überlegt, ob die bisher übliche Technik tatsächlich unbedingt benötigt wurde oder ob man vergleichbare Resultate auch mit einfacheren Ausführungen erzielen könnte. Auf dieser Basis entwickelten die drei Gründungspartner eine neue, eigene Lösung. Für die beiden Kernkomponenten, den Laser und das Spiegelsystem für die Strahlführung, hat man preisgünstigere Lösungen gesucht und zugekauft. So hat man zum Beispiel statt mit einem CO2-Laser mit einer Laserdiode gearbeitet. Die gesamte Mechanik und optische Anordnung wurde von Grund auf neu konzipiert. Von diesem System wurde anschliessend ein bereits professionell designter, voll funktionsfähiger Prototyp gebaut und auf Messen ausgestellt.

Bausatz konzipierte und davon 60 Stück per Crowdfunding Interessenten anbot, die bereit waren, den Kaufpreis von 4999 Euro vorzustrecken. Diese Initiative erwies sich als Volltreffer, die Finanzierung klappte ebenso wie auch die Montage und Inbetriebnahme bei den Abnehmern. Mit­ tlerweile hat man bereits mehrere 100 dieser Bausätze, die selbst von Ungeübten innerhalb weniger Tage zusammengebaut und in Betrieb genommen werden können, an Kunden in Europa und teils sogar in Übersee ausgeliefert.

Vergleich mit anderen ­Systemen «Im Vergleich mit anderen Anlagen auf dem Markt liegt unser wesentlicher Vorteil beim Preis-Leistungs-Verhältnis», erläutert von Burg. So gehört die Software gleich zum System und Updates sind kostenlos. Auch benötigen die Anlagen sehr wenig Platz und können im Prinzip auf einem Arbeitstisch oder einem Rollcontainer betrieben werden. Im Gegensatz zu anderen Systemen des Wettbewerbs benötigen Sintratec-Geräte keine speziellen Vorinstallationen wie Ventilationssystem, Starkstromversorgung oder Luftdruckanschluss.

Startschuss: Crowdfunding für einen Bausatz «Entscheidende Hürde war danach die Beschaffung des Startkapitals für eine erste Serie», weiss von Burg. Hierzu ging man so vor, dass man ein erstes Sintratec Kit als 7– 8/2017

Mit einer Sintratec-Anlage hergestellte Mechanik für eine Kinderprothese. Da Kinder schnell wachsen, müssen solche Prothesen häufig gewechselt werden, was bei konventioneller Herstellung hohe Kosten verursachen würde.

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VERARBEITUNG

Lasersintern im Vergleich zu ­anderen Prototyping-Verfahren Beim Lasersintern wird die jeweils oberste Schicht eines «Betts» aus Kunststoffpulver mithilfe eines Laserstrahls gezielt soweit angeschmolzen, dass die Pulverteilchen miteinander sowie mit denjenigen der Lage darunter fest verbacken. Durch ständiges Übereinanderlegen von Pulverschichten mit anschlies­ sendem Einsatz des Lasers entstehen

so komplexe dreidimensionale Bauteile mit feinen Details. Diese sind je nach Werkstoff mechanisch hoch stabil oder elastisch verformbar. Die Formenfreiheit ist dabei nahezu unbegrenzt. Es ist sogar möglich, bewegliche Achsen oder ineinander verschachtelte Bauteile zu erzeugen. Besonders geeignet ist diese Technologie für funktionales Prototyping z. B. zur Erprobung von Bauteilen.

Die Untersuchung eines lasergesinterten Bauteils mit einem Feinfokus-Röntgen-Computertomographen zeigt die hohe Dichte und damit Qualität des Gefüges.

Angesichts der meist sehr beengten Platzverhältnisse gerade in F&E-Labors sei dies ein nicht zu unterschätzender Vorteil. Natürlich könne man nicht erwarten, dass ein Gerät wie das Modell S1 den gleichen Leistungsumfang biete wie grössere, aber eben auch wesentlich teurere Anlagen. So seien der Bauraum und damit die maximalen Bauteilabmessungen begrenzter. Die damit erzeugten Prototypen stünden jedoch von der Präzision ebenso wie von den Gebrauchseigenschaften her denjenigen aus grossvolumigen Industrieanlagen nicht nach. Als Werkstoff bietet Sintratec ein nach eigenem Rezept modifiziertes Nylon PA12 an. Grund hierfür ist das verwendete Laserlicht, das von schwarzen Werkstoffen wesentlich besser absorbiert wird als von helleren oder gar weissen Pul-

FDM: Fused Deposition Modeling; SLA: Stereolithografie; LS: Lasersintern

vern. PA12 ist das für Lasersinter-Anwendungen mit Abstand meistgebrauchte Material, das sich insbesondere durch seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften auszeichnet. Wird dennoch die Verwendung alternativer Werkstoffe gewünscht, so bietet man den Kunden die Möglichkeit an, selbst die Arbeitsparame-

ter der Einheit zu verändern und diese so auf deren Sintereigenschaften abzustimmen. Das junge Team forscht ausserdem selbst laufend an neuen Druckmaterialien und bringt demnächst einen neuen Werkstoff auf den Markt: Ein hochflexibles Pulver auf TPU-Basis, mit dem sich komplett neue Anwendungsfelder erschliessen.

Umfassender Support «Wesentliche Voraussetzung für den Erfolg unserer Anlagen sind natürlich auch die umfassenden Support- und Serviceleistungen, die wir unseren Kunden bieten», fügt von Burg hinzu. Das umfasst die Weiterentwicklung der Systeme und ihrer Software ebenso wie die Optimierung von Prozessparametern sowie die kontinuierliche Suche nach neuen Werkstoffen.

Blick in die Abteilung Werkstatt/Montage.

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KUNSTSTOFF XTRA

MASCHINEN/PERIPHERIE

Herstellung kleiner Mikro-Hybridteile

6-Achs-gesteuerte Hightech-Anlage

Die von Franz Hirt gegründete Firma mikrotechnik Hirt ist ein junges, innovatives Unternehmen im mittleren Schwarzwald. Die Spezialität des Unternehmens ist die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung von Klein- und Mikrobauteilen in Kunststoff- und Metallverbindungen sowie von kompletten Systemen. Hier arbeitet die MTH seit Jahren eng mit der Firma Wittmann Battenfeld zusammen. Für Franz Hirt, Geschäftsführer und Eigentümer der MTH, ist diese enge Zusammenarbeit mit seinen Partnern entscheidend für den Erfolg: «Nur in einer ehrlichen, vertrauensvollen und technologischen Partnerschaft kann man ein Optimum erreichen», so seine Überzeugung. Bei der MTH steht eine für den Spritzguss von Kleinst- und Mikroteilen konzipierte Maschine der MicroPower-Serie mit einer Schliesskraft von 150 kN. Diese Maschine zeichnet sich durch ein Höchstmass an Präzision und Wirtschaftlichkeit aus, was vor allem auf ihr zweistufiges Schnecken-­ Kolben-Spritzaggregat mit einem Schussvolumen von 0,05 bis 4 cm3 zurückzuführen ist. Über dieses Spritzaggregat wird

Bilder: mikrotechnik Hir t

Die Firma mikrotechnik Hirt (MTH) mit Sitz in Schramberg etabliert sich immer mehr zum Spezialisten von Klein-Mikro-Hybridteilen. Sie entwickelt hochkomplexe Produkte und Teile in Zusammenarbeit mit ihren Kunden, um sie technologisch und prozesssicher herstellen zu können. Zur Produktion der Teile setzt die MTH eine MicroPower 15/10 von Wittmann Battenfeld ein.

Werkzeug mit angebauter Ausdreheinheit.

thermisch homogene Masse eingespritzt. Damit sind qualitativ hochwertigste Teile bei stabilster Produktion und kurzen Zykluszeiten möglich. In enger Zusammenarbeit haben MTH und Wittmann Battenfeld gemeinsam die 5-­ Achs-­MicroPower zum 6-Achs-Fertigungszentrum ausgebaut. Damit können nun Teile mit Ausschraubfunktion, schrägver-

zahnte Mikroräder und Wellen mit Steigungsprofil hochpräzise gefertigt werden. Nach dem Öffnen des Spritzwerkzeuges, wird der Kavitäteneinsatz im Werkzeug, vom seitlich am Werkzeug sitzenden Zahnriemen angetrieben und gibt somit das Bauteil zum Auswerfen frei. Der servoelektrisch angetriebene Auswerfer entformt das Bauteil, und nach dem Rückdrehen

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des Kontureinsatzes in die Ursprungsposition startet der Zyklus von neuem. Die gesamte Ansteuerung der Ausdreheinheit ist vollständig in der Maschinensteuerung Unilog B6 abgebildet und wird auch von dieser aus bedient. Das ermöglicht es dem Anwender, jegliche Ausdrehposition präzise anzusteuern. Mit dieser Funktion besteht auch die Möglichkeit, Gewindekerne im Werkzeug anzutreiben, um beispielsweise Innengewinde an Bauteilen präzise zu fertigen. Ein Beispiel für ein bereits industriell hergestelltes Bauteil mit solchermassen gefertigten Innengewinden ist eine Fokussiervorrichtung, die in erster Linie in Kameras eingesetzt wird, um Linsen zu halten bzw. zu fokussieren oder die in medizinischen Messgeräten zur Fokussierung optischer Messsysteme Anwendung findet. Verarbeitet werden bei MTH alle Arten von Thermoplasten. Auch MIM-Abspritzungen werden umgesetzt. Als ein nächster Schritt ist die Verarbeitung von Duroplasten im Mikrobereich geplant. Die MTH arbeitet bei ihren Entwicklungen eng mit namhaften Instituten und Technologiezentren zusammen, insbesondere mit dem KISW in Villingen, eine Zusammenarbeit, die Franz Hirt sehr schätzt: «Einfach ausgedrückt, man kennt sich, vertraut einander und teilweise reicht ein Blick, um zu verstehen, was der andere denkt und gerne umsetzen möchte. So bekommt man auch schwierige Startentwicklungen und Projekte in den Griff.» Über 40 Jahre Erfahrung im Spritzguss als auch im Stanzen von Teilen und Montieren von Baugruppen in internationalen Unternehmen befähigen Franz Hirt, seine Spritzgiesswerkzeuge im Haus zu entwickeln und in 3D zu konstruieren. Seine Konstruktionen werden ohne Toleranz und mit mindestens drei Stellen nach

Fokussiervorrichtung – Beispiel für ein auf einer MicroPower industriell gefertigtes Bauteil mit Innengewinde.

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KUNSTSTOFF XTRA

Bild: Wittmann Battenfeld

MASCHINEN/PERIPHERIE

V.l.n.r.: Philipp Zedelmair und Maximilian Birk von der Reinz-Dichtungs-GmbH, Franz Hirt, MTH, Wolfgang Straubinger und Martin Philipp-Pichler, Wittmann Battenfeld, vor der MicroPower 15/10.

dem Komma entwickelt. Um optimal fertigen zu können, arbeitet die MTH gemeinsam mit ausgesuchten und über Jahre aufgebauten Zulieferern. Diese stellen die Werkzeugteile nach CAD und CAM übermittelten Daten her und halten eine Genauigkeit von kleiner 5 µm in allen Stufen und Einzelteilen ein. Alleine Auswerfer und Bohrungen mit einem Durchmesser von 200 µm stellen eine Besonderheit hinsichtlich Herstellung und Präzision dar. Nur wenige Hersteller können die Anforderungen erfüllen, die Franz Hirt stellt. Die nach strengen Kriterien ausgewählten Zulieferer fräsen beispielsweise mit 100 µm Fräsern. Dennoch liegt die Erfolgsquote der Neuwerkzeuge im ersten Schritt nur bei 70 %. Die Herstellung der bei der MTH entwickelten Produkte ist nur mittels der besten Hightech 5-Achs-Maschinen und erfahrener Mitarbeiter möglich. So bohrt die MTH beispielsweise mit 65 µm Bohrer in harte Werkzeugteile und dies mit ca. 60 000 bis 80 000 Umdrehungen pro Minute. Ferner werden über Mikrodrahtschneiden von 0,03 mm Drahtdurchmesser feinste Geometrien geschnitten, Steigungsteile in der Paarung hergestellt und diese mittels spezieller Technologien zu Funktionsgruppen zusammengesetzt. Ein Kunde der Firma MTH ist die Reinz-Dichtungs-GmbH aus Neu-Ulm, ein Zulieferer für die Automobilindustrie. Maximilian Birk, der bei Reinz anwendungstechnische Projekte im Be-

reich von Kunststoffsystemen leitet, und sein Kollege Philipp Zedelmair, befasst mit der Entwicklung von Kunststoffsystemen, sind von den Produkten der Firma MTH beeindruckt. «Mikroteile, wie wir sie mit der MTH entwickeln und produzieren, sind sonst am Markt kaum realisierbar. Für uns ist die MTH genau der Partner, den wir für Neuentwicklungen im Kleinstteilesegment brauchen», so Maximilian Birk. Strategisch gesehen geht die derzeit noch drei Mann starke Firma MTH in die Offensive und wird sich im Laufe des Jahres 2017 weiter zum Spezialisten entwickeln. Die MTH ist an Projekten dran, die aus heutiger Sicht mehrere Maschinen auslasten werden. Der Mikrobereich wird durch die Miniaturisierung zweifellos weiterwachsen und der nächste Schritt wird die Nanotechnologie sein. Franz Hirt ist sich sicher, dass der Hybrid-Mikrobereich noch in den Kinderschuhen steckt und ein grosses Potenzial beinhaltet, speziell im Medizinbereich, in der Elektronik, der Kommunikation und der Satellitentechnologie, aber auch im Automobilbereich. Kontakt Battenfeld (Schweiz) AG Vogelsangstrasse 15 CH-8307 Illnau-Effretikon Telefon +41 (0)44 908 65 65 info@battenfeld.ch www.battenfeld.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

Bild: Greiner Packaging

MASCHINEN/PERIPHERIE

Bild 1: Kapseln aus einer 7-Schicht-Verbundfolie, die Barriereeigenschaften und Recyclingfähigkeit vereint.

Motan-Förder- und Dosiertechnik bei Greiner Packaging

Präzision in sieben Schichten Täglich werden weltweit 2,5 Milliarden Tassen Kaffee getrunken, ein Grossteil davon wird aus Kaffeepulver-Portionskapseln durch Kaffeeautomaten zubereitet. Zur Herstellung solcher Kapseln hat Greiner in Zusammenarbeit mit Motan ein Produktionskonzept entwickelt, bei dem der nach dem Ausstanzen der tiefgezogenen Kapselkörper zurückbleibende Stanzabfall zur Gänze und unter Beibehaltung aller Qualitätslimits in die 7-Schicht-Extrusionslinie rückgeführt wird.

Carola Wirth 1 Portionskapseln bestehen wegen der notwendigen Sauerstoffbarriere zur Vermeidung der Kaffee-Alterung durch Oxidation entweder aus Aluminium oder einer Kunststoff-Verbundfolie mit integrierter Sauerstoff-Barriere. Letztere werden seit 2015 bei der österreichischen Greiner Packaging in Kremsmünster produziert (Bild 1). Da Kaffee ein Naturprodukt ist, unterliegt er, wie alle lebenden Materien, einem oxidativen Alterungsprozess, insbesondere wenn er offen Luft und Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Vor allem die bei der Kaffeeröstung freigesetzten Aromastoffe und die ungesättigten Fettsäuren im Kaffee1 Carola Wirth, Marketing, Motan-Colortronic GmbH, Isny (D).

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bohnenöl oxidieren sehr schnell. Wahrgenommen wird dies durch die damit einhergehende Geschmacks- und Geruchsänderung. Der Kaffee wird sauer und ranzig. Dies trifft sowohl auf ganze, geröstete Bohnen, als auch den gemahlenen Kaffee zu und geht sehr schnell vor sich. So verliert frisch gemahlener Kaffee nach nur 15 Minuten bis zu 60 Prozent seines Aromas. Der einzige Weg, dies zu verhindern, ist, die Oxidationsreaktion so schnell und so vollständig als möglich anzuhalten und zwar durch Verpackung in luft- und wasserdichte Behälter, wie es beispielsweise Kaffeekapseln sind.

Kaffeekapseln aus ­Barriere-Kunststoff Wie erwähnt, bestehen die Portionsbehälter entweder aus Aluminium oder aus

Kunststoff, beide aus Folien tiefgezogen. Ohne Wertung, welche Verpackungslösung die bessere ist, besteht doch ein signifikanter Unterschied zwischen den beiden Alternativen. Während eine Aluminiumfolie eine gute Barriere gegen fast alle Ausseneinflüsse ist, gibt es nur wenige Kunststoffe, die gas- und aromadicht sind. Die besten Barriere-Eigenschaften besitzt EVOH, ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer, und zwar sowohl gegen Sauerstoff als auch gegen Wasserdampf. Es ist genauso gasdicht, wie eine 10 000-fach so dicke LDPE-Schicht. Da es vergleichsweise teuer ist, wird es zentral als dünne Sperrschicht innerhalb einer Verbundfolie zusammen mit anderen Kunststoffen eingesetzt. Bei Greiner Packaging im oberösterreichischen Kremsmünster wird eine 7-Schicht-Verbundfolie zur Herstellung von Kaffeekapseln eingesetzt. 11

MASCHINEN/PERIPHERIE

KUNSTSTOFF XTRA

befindet. Flankiert wird er von den Extrudern für die zentrale Barriereschicht und die Haftvermittler-Schichten. «Im ersten Stock» befinden sich die Extruder für die beiden Deckschichten. Im zweiten Stock darüber befinden sich die Materialabscheider für die darunter befindlichen Extruder (Bild 3). Im Vergleich zur komplexen Dosier- und Mischtechnik konnte das Rohrleitungssystem einfach und direkt ausgelegt werden, mit einer Fix-Verrohrung zu jedem Materialabscheider. Es gibt keine Kupplungsstation und auch keine zwischengeschaltete Materialtrocknung.

Die Dosierpräzision liegt im Detail Bild 2: Die aus der Extrusionsanlage kommende 7-Schicht-Barrierefolie läuft direkt in eine Multikavitäten-Tiefzieh- und Stanzanlage. Das zurückbleibende Stanzgitter und allfällig anfallende Schlechtteile werden direkt einer Schneidmühle zugeleitet (im Hintergrund am Maschinenende) und von dort wieder in die Produktion zurückgeführt.

Da die Becher der Kaffeekapseln durch Tiefziehen und Stanzen aus der Verbundfolie hergestellt werden, bleibt über 50 Prozent der Folie als Stanzgitter zurück. Da diese Abfallmenge angesichts der projektierten Massenproduktion weder logistisch noch wirtschaftlich entsorgt hätte werden können, entwickelte Greiner Packaging zusammen mit den langjährigen Anlagenpartnern, der deutschen Motan-Gruppe und der österreichischen Luger GmbH, ein Konzept zur vollständigen Rückführung des Stanzabfalls innerhalb der laufenden Produktion. Dafür musste die zu produzierende Mehrschichtfolie so angepasst werden, dass sie bis zu 60 Prozent aus dem Mahlgut der Ausgangsfolie bestehen kann. Die Stanzgitter und Ausschussteile werden direkt an der Tiefziehmaschine ausgeschleust und einer Mühle zugeführt (Bild 2). Das Mahlgut geht entweder in ein Speichersilo oder in Big Bags und wird von dort zur Extrusionsanlage geleitet, wo daraus ein Mischpolymerisat hergestellt wird, das die zwei Hauptschichten der Verbundfolie stellt. Dem entsprechend entfallen inklusive der Zudosierung von Neumaterial 70 Prozent des gesamten Materialdurchsatzes der projektierten Förder- und 12

Dosier­anlage auf den Recyclingkreislauf. Die verbleibenden 30 Prozent teilen sich auf die vergleichsweise kleinen Materialdurchsätze der zusätzlichen vier Extruder auf. Diese vier Extruder sind in zwei Ebenen um den zentralen «Mahlgut-Extruder» angeordnet, der sich auf der Basisebene

Bilder: motan-color tronic

Nachhaltiges Produktionskonzept

Wie erwähnt, entfällt der grösste Materialdurchsatz auf die Mahlgutschichten, die wegen der möglichen Schwankungen beim Schüttgewicht über gravimetrische Dosiergeräte und ein nachfolgendes Misch­ system versorgt werden. Dazu Helmut Reckziegel, Leiter der Business Unit Capsu­ les: «In diesem Zusammenhang ist erwähnenswert, dass das als Füllmaterial in die Mehrschichtfolie rückgeführte Mahlgut aus der 7-Schicht-Folie besteht und sich damit aus den fünf darin enthaltenen unterschied­

Bild 3: Zur Herstellung der 7-Schicht-Barrierefolie wird ein 5-Aggregate-Extruder eingesetzt. Der zentrale Extruder ist für 70 Prozent der Folie in Form des Recyclinganteils verantwortlich. Flankiert wird er von den Extrudern für die Barriereschicht und die Haftvermittler-Schichten. Auf einer darüber angeordneten Produktionsebene befinden sich die Extruder für die PP-Deckschichten, die über vertikale Schmelzeleitungen (im Hintergrund zu sehen) an den Feed-Block angebunden sind.

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lich viskosen Materialien zusammensetzt. Diese 5-Material-Mischung in einen stabilen Mischungs- und Fliesszustand zu bekommen, war unser gemeinsames Ziel. Denn eine instabile Materialzusammensetzung, sei es durch ein schwankendes Schüttgewicht oder eine Materialanteilsveränderung führt zu Qualitätsminderungen beim Extrudat, insbesondere wenn sieben Schichten miteinander harmonieren müssen. Da wir diesbezüglich eine Regelungsmöglichkeit einbauen wollten, haben wir die Zumischung von PP-Neuware zum Mahlgut vorgesehen. Damit kann die durch das Rückführen des Stanzgitters ausgelöste kontinuierliche Anreicherung der Konzentrationen des EVOH-Anteils und des Haftvermittlers in der Gesamtfolie bei 14 bzw. 12 Prozent stabilisiert werden und damit zusammenhängend die Schmelzeviskosität.» Durch die kürzest mögliche Rückführung des Mahlgutes kühlt dieses nicht vollständig aus. Ein Grossteil der darin enthaltenen Wärmeenergie kann so für ein schnelleres Aufschmelzen im Extruder verwendet werden, was angesichts eines Materialdurchsatzes am «Mahlgut-Extruder» von rund 500 kg/h zu einer deutlichen Verbesserung der Energiebilanz führt. Alle anderen Materialanteile werden als Neuware in konstanter Qualität volume­ trisch zudosiert. Dabei liegen die Durchsatzmengen für das Barrierematerial und den Haftvermittler bei maximal 60 kg/h. Etwas darüber, bei rund 110 kg/h, liegt der Durchsatz bei den PP-Deckschichten, die zusätzlich mit weissem bzw. braunem Farb-Masterbatch versetzt werden (Bild 1).

Gesamtanlage über ­Leitrechner bedienbar Alle Anlagenkomponenten werden über die von Motan dafür spezifisch entwickelten, fernsteuerbaren Elektronik-Module angesteuert und bedient. Diese sind Gravinet für gravimetrische Dosiergeräte und Volunet für volumetrische Dosiergeräte.

Sie sind über ein Ethernet bzw. TCP/IP zu einem Controlnet zur zentralen Anlagensteuerung verbunden. Diese kann bis zum Linknet, einem umfassenden Anlagen-­ Managementsystem, ausgebaut werden. So ist es mit Linknet 2.0 möglich, die Prozess­abläufe und Anwendungsdaten zu erfassen, zu protokollieren und alle angeschlossenen Steuerungen bis hin zur Ge­ räte­ebene zu bedienen. Alle kommunikationsfähigen Motan-Steuerungen können angebunden werden. Die Chargenrückverfolgung ist damit durchgängig möglich.

Erfolg durch langjährige ­Partnerschaft Abschliessend fasst Helmut Reckziegel die wesentlichen Kriterien für die schon nach kurzer Anlaufphase stabile Produktion zusammen: «Angesichts des Einstiegs in eine neue Grössenordnung der Massenproduktion, war uns wichtig, das technische Risiko überschaubar klein zu halten. Nicht zuletzt deshalb haben wir uns für die Weiterführung von langjährig bewährten Partnerschaften entschieden. Mit Luger, dem Systemtechnik-Partner von Motan, arbeiten wir bereits seit mehr als 40 Jahren zusammen. Dass die Motan-Komponenten die von uns angestrebte Gesamtsystem-Verfügbarkeit von über 90 Prozent im 7/​24/​ 365-Betrieb nicht in Frage stellen würden, war uns aus ähnlichen Anlagenprojekten aus der Vergangenheit bekannt. Ebenso gingen wir davon aus, dass auch die notwendige Dosiergenauigkeit und die volle Einbindung aller Einstell- und Leistungsdaten in unser «Big-Data-Konzept» zur Qualitätsdatenerfassung gegeben sein würden.»

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KUNSTSTOFF XTRA

Bilder: Marianne Flur y

VERFAHRENSTECHNIK

Breites RADS-Dichtungssortiment.

Clever dichten mit RADS

Fokus auf Klasse statt Masse Die Astorplast AG ist mit Klebebändern und Dichtungen insbesondere für den Bau gross geworden. Mit der Investition in eine Anlage für Roboter applizierte Dichtschäume (RADS) erweitert das Unternehmen aus Einsiedeln nun sein Portfolio. Um das zusätzliche Leistungsangebot bekannter zu machen, lud Astorplast ausgewählte Firmen Ende Juni zu einer Betriebs- und Anlagenbesichtigung ein.

Marianne Flury Die Vorteile von RADS liegen auf der Hand: PU-Dichtungen können direkt auf ein Bauteil fugenlos aufgetragen werden, ein zusätzlicher Montageaufwand erübrigt sich damit. «Wir sprechen vor allem Spritzgiesser an, die diese Technologie als Alternative zum Dichten von Bauteilen mittels 2K-Spritzguss entdecken», erklärt Roland Leimbacher ein Ziel des Events. «Die Dichtungen lassen sich mit sehr guter Haftung in der gewünschten Kontur aufbringen», hebt der Geschäftsführer einen weiteren Vorteil hervor. Selbst auf Produkten aus PE oder PP lasse sich durch Einsatz von Plasma eine gute Haftung mit Polyurethanschaum erzielen. Grundsätzlich bietet Astorplast Standard Formulierungen in schwarzer Farbe mit einer Shore Härte 00 zwischen 20 und 70 an. 14

Ein Plus der 2K-Dichtungen ist auch, dass sie bei Raumtemperatur aushärten. Neben spezifischen Eigenschaften kann RADS aber auch Vorteile im 3D-Bereich bringen.

komplexere Teile zu verarbeiten und um auch Silikon-Schäume bieten zu können.

Weitere Investitionen sind geplant Bei der jüngst getätigten Investition geht es um eine universelle Anlage mit einem 3-Achs-Linearroboter. Dieser sorgt für Geschwindigkeit und Präzision. Vier Materialbehälter erlauben einen flexiblen Einsatz verschiedener Materialien, so dass auch Spezialwünsche der Kunden erfüllt werden können, wie zum Beispiel Flammschutz, lebensmitteltauglich, antimikrobiell, UV-stabil oder foggingarm. Ein erklärtes Ziel des Geschäftsführers ist es, in weitere Anlagen zu investieren, um feinere Dichtungen sauber abzubilden,

Guillaume Douard, erklärt die RADS-­ Tech­ nologie auf der Sonderhoff-Anlage.

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VERFAHRENSTECHNIK

Auf dem Firmenrundgang war auch die angestammte Stanztechnik ein Thema. V.l.: Robert Moser, Steinel Solutions; Rino Lacher, Produ-Plast; Peter Birchler, Silac; Michael Spettl, Espisa; Patrik Waller, Proceq.

Jürg Steiner, Verkauf RADS, Roland Leimbacher, CEO, Guillaume Douard, Leiter Anwendungstechnik, André Burri, Verkauf (v.l.)..

RADS-Silikon hat gegenüber PU eine deutlich höhere Temperatur- und chemische Beständigkeit.

wir Firmen, die auf dem Schweizer Markt innovative Lösungen anbieten, also Dinge machen, die nicht jeder kann. Die her-

«Das ermöglicht unseren Kunden, ihre Bauteile frei zu designen», schaut Leimbacher in die Zukunft. «Damit unterstützen

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KUNSTSTOFF XTRA

VERFAHRENSTECHNIK

Die Bauteile werden ins Werkzeug eingelegt.

kömmlichen Dichtungen aus Stanzteilen sind ein Massengeschäft, das zunehmend nach Osteuropa ausgelagert wird.»

Individualisierung spricht für RADS Zu schaffen machen die zum Beispiel von Schaumstoff-Lieferanten verlangten Min-

O-Töne von Besuchern Ziel des Events war es, die Möglichkeiten vom direkten Aufbringen von Dichtungen den Kunden zu zeigen; weshalb die Spritzgiesser nach Einsiedeln gereist sind zeigen ein paar Statements. Michael Spettl, Espisa AG «Für uns ist RADS eine mögliche Alternative zur 2K-Spritzgiesstechnik. Ich bin hier, um zu erfahren, wo die Grenzen des RADS-Systems liegen. Die Technologie hat mich grundsätzlich überzeugt, obwohl sie im Moment für uns weniger in Frage kommt. Wir benötigen im Spritzguss eher feine Dichtungen. Mit einer Staubdichtung oder Wasserdichtung beispielsweise bewege ich mich im 1-2 mm-, maximal 3 mm-Bereich. Für Astorplast sind 3 mm, wie sie sagen, heute noch die untere Grenze.» Rino Lacher, Produ-Plast AG «Wir sind eingeladen worden, weil wir Kunde von Astorplast sind. Früher machten wir die gleichen Bauteile in Italien – nun sparen wir uns die Transport- und Verzollungskosten, wir sprechen dieselbe Sprache und Astorplast ist sehr flexi-

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Die Maschine appliziert den PU-Schaum, der innerhalb von ca. 3 Minuten aushärtet.

destabnahmemengen. Gleichzeitig ordert heute ein Kunde – obwohl er wächst – immer geringere Stückzahlen, da er zunehmend individualisierte Anwendungen beliefert. «Früher hat er 200 000 Stanzteile gewünscht, heute sprechen wir von 20 bis 30 000 Teilen. Für das kann ich keinen speziellen Schaumstoff einkaufen. Da kommt RADS zum Zug und damit das The-

bel wie wir auch, das passt sehr gut zusammen. Wir lassen hier die Dichtung beidseitig auf das Gehäuseteil auftragen. Um selber eine solche Anlage zu kaufen, ist das Volumen zu gering; deshalb vergeben wir dies in Lohnarbeit.» Patrick Waller, Proceq SA «Da wir aktuell an einem Projekt mit As­ torplast arbeiten, nutzen wir die Gelegenheit für technische Gespräche und um die Anlage anzusehen. Wir sind in einem Nischenbereich tätig, d.h. wir produzieren kleine Stückzahlen und sind deshalb auf Technologien angewiesen, mit denen man kostengünstig Teile fertigen kann. Haben wir grössere Stückzahlen, wenden wir das 2K-Spritzgiessverfahren an.» Peter Birchler, Silac AG «Uns interessiert, was machbar ist mit RADS. Können wir diese Technologie anstelle des 2K-Spritzgusses anwenden? Der Besuch hat auf alle Fälle etwas gebracht. Für nicht allzu feine Dichtungen und vor allem bei kleinen Serien sehe ich hier durchaus Vorteile.»

ma Individualisierung. Ich kann Losgrösse 1 mit RADS besser abbilden als mit den herkömmlichen Materialien», weiss Leimbacher um einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Und er fasst zusammen: «Nicht alles funktioniert mit RADS, aber wir schaffen uns neue Möglichkeiten damit. Mit RADS gehen wir in den 3D-Bereich. Damit sind der Platzierung von Dichtungen (fast) keine Grenzen gesetzt.» Herausforderungen mit der neuen Technologie bestehen für einen Lohnfertiger u.a. in der Logistik. So müssen Produktewechsel in optimaler Abfolge durchgeführt werden. Dank kleinen Gebindegrössen von nur 25 Liter ist eine hohe Flexibilität bezüglich Materialwünsche gewährleistet. Eine weitere Herausforderung stellt sich dadurch, dass Astorplast mit RADS Anwendungen und der Vielzahl von zertifizierten Rezepturen zunehmend in höherwertige Anwendungen vorstösst, u.a. auch in den Medtech-Bereich. «Um solchen Anforderungen zu genügen, sind wir bezüglich Zertifizierung und Raumeinrichtung gefordert. Die bisherigen ISO 9001:2015 Prozesse genügen da nicht», ist sich Leimbacher bewusst und entsprechend bestätigt er: «Da sind wir dran.» Die Veranstaltung zum Thema RADS soll im Herbst am Stammsitz in Einsiedeln wiederholt werden.

Kontakt Astorplast AG Zürichstrasse 59 CH-8840 Einsiedeln Telefon +41 (0)55 418 37 37 www.astorplast.ch

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INDUSTRIE 4.0

Auf dem Weg zur Smart Factory

Die selbstregelnde Fabrik Begriffe wie Selbstregelung, Selbstoptimierung oder selbstlernende Maschinen tauchten bereits in den Anfängen der Industrie 4.0 auf, haben sich hartnäckig gehalten und erfahren in letzter Zeit eine immer häufigere Nennung. Aber was genau steckt hinter diesem Themenfeld? Und viel wichtiger: Was bringt es der Fertigungsindustrie?

Als Definition der Selbstregelung sei fest­ zuhalten, dass es sich dabei im Wesentli­ chen um einen modernen Begriff aus der Regelungstechnik handelt. Innovative Kon­ zepte wie Selbstoptimierung oder selbst­ lernende Maschinen sollen als weiterfüh­ rende Ansätze gesehen werden, die mit hoher Wahrscheinlichkeit auf die Selbstre­ gelung aufbauen. Neu an der Selbstrege­ lung ist insbesondere die gesteigerte Trans­ parenz, die es möglich macht, früher auf Abweichungen vom Soll zu reagieren bzw. im Idealfall eine Abweichung vorauszuse­ hen und vorab gegenzusteuern. Einfach gesagt, geht es bei der Selbstrege­ lung darum, dass ein bestimmter Ablauf bzw. Prozess sich selbst so reguliert, dass vorgegebene Parameter möglichst gut ein­ gehalten werden.

Selbstregelung in der Fertigung Im Fertigungsumfeld geht es beispielswei­ se um eine optimale Auslastung von Ma­ schinen, die Sicherstellung von Qualität oder die Steigerung der Produktivität. Die Zahl der möglichen Stellgrössen sowie der spezifizierten Zielparameter ist dabei be­ liebig gross. Auch lassen sich manche Pa­ rameter nur durch manuellen Eingriff ver­ ändern. Trotzdem führen die Ansätze der Selbstregelung zum Erfolg – vorausge­ setzt, man definiert die passenden Regel­ kreise (Bild 1) und stattet diese mit den notwendigen Kompetenzen und Befugnis­ sen aus.

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti, geschäftsführender Gesellschafter der MPDV Mikrolab GmbH, Mosbach (D).

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Grafiken: MPDV

Prof. Jürgen Kletti 1

Bild 1: Darstellung der Produktion als Regelkreis – auf die Detaillierung kommt es an.

Stufe 3 der Smart Factory Gemäss dem Vier-Stufen-Modell «Smart Factory» von MPDV braucht die moderne Fertigung zunächst Transparenz und Reak­ tionsfähigkeit, um darauf aufsetzend eine Selbstregelung einzurichten (Bild 2). Basis für die beiden ersten Stufen sind integrierte Manufacturing Execution Systeme (MES), die dazu sowohl Daten in Echtzeit erfassen als auch Funktionen zu deren Visualisierung und zur Steuerung der Produktion anbieten. Die Selbstregelung ist nun die nächste Stu­ fe der Nutzung von erfassten Daten und etablierten Steuerungsmechanismen.

Ausprägungen der ­Selbstregelung Die einfachste Form der Selbstregelung besteht darin, einen oder mehrere Para­ meter zu überwachen und beim Über­ schreiten der gesetzten Schwellenwerte eine Benachrichtigung zu verschicken bzw. ein Signal zu geben, damit manuell darauf reagiert werden kann. In heutigen MES-­

Systemen heissen Funktionen dieser Art beispielsweise «Eskalationsmanagement» oder «Messaging & Alerting». Etwas mehr können Funktionsbausteine, die im MES in der Regel als «Workflow Ma­ nagement» bezeichnet werden. In diesem Fall wird nicht nur über die Abweichung vom Soll informiert, sondern auch gleich eine Gegenmassnahme vorgeschlagen bzw. eingeleitet. Eine weitere Steigerung sind komplett selbstregelnde Systeme. Ein Beispiel hier­ für ist Kanban bzw. das digital unterstützte Äquivalent eKanban. Damit wird automa­ tisch Nachschub bestellt, sobald das Mate­ rial zur Neige geht. Durch die eingebaute Regelung werden jedoch keine unnötigen Bestände aufgebaut. Die Königsklasse der Selbstregelung ist die Prozessverriegelung. Diese stellt beispiels­ weise sicher, dass nur das Material ver­ wendet wird, welches für den jeweiligen Arbeitsschritt vorgesehen bzw. freigege­ ben ist und dass nur diejenigen Teile wei­ terkommen, die einwandfrei bearbeitet wurden. 17

KUNSTSTOFF XTRA

INDUSTRIE 4.0

plexe Abhängigkeiten. Erst in einem dritten Schritt werden diese Regelkreise dann in einem geeigneten IT-System abgebildet. Die meisten fertigungsnahen Regelkreise lassen sich mit einem modernen MES um­ setzen.

Zwei Beispiele aus der Praxis Dass Regelkreise und somit auch die Selbstregelung keine Erfindung der Indus­ trie 4.0 sind, belegen smarte Anwendun­ gen, die Fertigungsunternehmen unter­ schiedlicher Branchen und Grössen bereits erfolgreich mit einem MES umgesetzt ha­ ben:

Bild 2: Vier-Stufen-Modell Smart Factory.

Alle diese Ausprägungen der Selbstrege­ lung lassen sich mit einem integrierten MES abbilden, da die dafür notwendigen Informationen bereits im System vorliegen und auch die beteiligten Personen mit dem MES interagieren.

Mensch-Technik-Interaktion Dabei sollte stets im Vordergrund stehen, dass die Technik eine Unterstützung für den Menschen ist und nicht der Mensch der Technik zu dienen hat. Vielmehr wird der Werker durch die Unterstützung des MES zum «Augmented Operator» (Bild 3). Hinter diesem Begriff steckt das Konzept, dass der Werker unmittelbaren Zugang zu weiterführenden Informationen hat, die ihm in der jeweiligen Situation nützlich sind, um fundierte Entscheidungen zu tref­ fen. Durch eine geeignete Mensch-Tech­ nik-Schnittstelle wird der Werker so auf ergonomische Art und Weise zum Teil der Selbstregelung. Um die Wirksamkeit dieser Integration zu steigern, sollten die Mitar­ beiter in ihrem jeweiligen Bereich mit den notwendigen Kompetenzen ausgestattet werden, um im Bedarfsfall dezentrale Ent­ scheidungen zu treffen.

mehr als nur ein MES bzw. anderweitige IT-Unterstützung. Vielmehr geht es um ei­ nen Paradigmenwechsel in der Fertigungs­ kultur, die sich oftmals in einer eingefahre­ nen Organisation widerspiegelt. Daher empfiehlt sich zu Beginn eine umfassende Analyse des Ist-Zustands. Bei dieser Gele­ genheit sollte der Ist-Zustand zumindest hinterfragt und die zugrundeliegenden Prozesse bestenfalls optimiert werden. Nun gilt es, geeignete Regelkreise zu defi­ nieren. Dazu eignen sich sowohl einfache Wenn-Dann-Beziehungen als auch kom­

Smarte Instandhaltung Ein Kunststoffverarbeiter nutzt den erfass­ ten Energieverbrauch der Maschinen in Korrelation zu den angemeldeten Aufträ­ gen (Bild 4), um festzustellen, wann die Anlage die nächste Wartung benötigt. Hier­ zu gleicht das MES den Soll-Verbrauch mit dem Ist-Verbrauch ab, was als Regelkreis so definiert wird: Wenn der erfasste Ver­ brauch mehr als 30 % über der Vorgabe liegt, ist eine ausserplanmässige Wartung anzusetzen. Der zugehörige Wartungsauf­ trag wiederum wird über den Auftragsvor­ rat automatisch zeitnah eingelastet. Nach Durchführung der Wartung wird auch das reguläre Wartungsintervall zurückgesetzt was zu einer deutlich effizienteren Nut­ zung der Anlage führt.

Wege zur Dezentralisierung Auf dem Weg zur Selbstregelung und so­ mit auch zur Dezentralisierung braucht es 18

Bild 3: Mobile MES-Anwendungen mit Hydra von MPDV: Als Augmented Operator sieht der Werker immer alle Informationen, die er für aktuell anstehende Entscheidungen benötigt.

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INDUSTRIE 4.0

DRYMAX

ATON W H E E L

Bild 4: Energiemanagement mit MES Hydra: Korrelierte Daten dienen als Basis für komplexe Regelkreise.

D R Y E R

Smarte Montagelinien Bei der Herstellung variantenreicher Zulieferteile für die Automo­ bilindustrie muss einerseits der komplette Herstellungsprozess dokumentiert und andererseits sichergestellt werden, dass nur einwandfreie Teile verarbeitet und ausgeliefert werden – meist in einer vorgegebenen Reihenfolge. Eine in diesem Sinne imple­ mentierte Prozessverriegelung prüft für jedes Teil bei jedem Ar­ beitsschritt, ob dieses für den aktuellen Schritt freigegeben ist und ob die bisherige Verarbeitung ohne Fehler verlief. Auf Basis einer kontinuierlichen Dokumentation sämtlicher Parameter ist diese Abfrage als Abgleich mit den Soll-Vorgaben ohne weiteres im MES möglich.

Auf den Hallenboden geholt Wie bei vielen Themen, die unter dem Deckmantel der Industrie 4.0 diskutiert werden, empfiehlt es sich auch bei der Selbstrege­ lung zunächst einmal genau abzustecken, in welchem Umfeld man etwas tun möchte und dann zu definieren, welches Ziel man damit verfolgt. Erst danach ist die Wahl der Methoden und Tech­ nologien angezeigt. Dabei präsentieren sich nicht selten bewähr­ te und bereits selbst genutzte Techniken als zielführend für die jeweilige Anforderung. Im Fall der selbstregelnden Fabrik eignen sich sowohl Methoden des Lean Manufacturing als auch die An­ wendung von klassischer Regelungstechnik. Beides bringt einen der Smart Factory einen weiteren Schritt näher. Zudem zeigt sich einmal mehr, dass ein integriertes MES wie Hydra von MPDV in der Lage ist, hierzu einen wesentlichen Beitrag zu leisten. Trotz­ dem wird es auf absehbare Zeit immer Prozesse geben, die sich nicht komplett ohne menschliches Zutun regeln können. Vielmehr wird der Mensch immer eine zentrale und notwendige Rolle in der ständig komplexer werdenden Welt der Fertigungsindustrie und somit auch bei der Selbstregelung einnehmen. Kontakt MPDV Schweiz AG Zürcherstrasse 83 CH-8500 Frauenfeld Telefon +41 (0)52 728 39 00 info.ch@mpdv.ch www.mpdv.com 7– 8/2017

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KUNSTSTOFF XTRA

INDUSTRIE 4.0

Werkzeugsensorik als Basis für eine vernetzte Spritzgiessfertigung

Industrie 4.0 in der Praxis Das Thema Industrie 4.0 ist branchenübergreifend allgegenwärtig. In der Spritzgiessproduktion hat die Vision von Industrie 4.0 bereits ganz konkrete Formen angenommen. Im Fokus steht die konsequente Digitalisierung und damit die Steigerung der Produktqualität sowie die Erhöhung der Wirtschaftlichkeit.

Nach Definition des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) ruht Industrie 4.0 auf drei Säulen: Smart Machines meint Maschinen, die sich selbst optimieren können dank intelligenter Tools; Smart Production ist ein Synonym für die Vernetzung der Fertigung, auch über Standorte hinaus; und Smart Services, also intelligente Services oder Geschäftsmodelle, die erst durch die Vernetzung der Maschinen oder ihrer Komponenten möglich sind. Kistler bietet Spritzgiessern bereits heute Industrie 4.0-Lösungen für die ersten beiden Säulen dieses Modells – und stellt somit umfassende Möglichkeiten für die Spritzgiessfertigung bereit, mittels Vernetzung die Qualität der Produkte zu verbessern und die Prozesse zu optimieren: Im Bereich Smart Machines steht das Prozessüberwachungs- und Prozessregelungssystem Como-Neo zur Verfügung, im Bereich Smart Production die dazugehörige Datenbankkomponente ComoDataCenter (CDC). Beide zusammen bilden eine optimale Basis, um die steigenden Ansprüche an Qualität beim Spritzgiessen durch eine permanente Kontrolle und Optimierung des Spritzgiessprozesses zu erreichen.

ComoNeo bringt Intelligenz in die Spritzgiessmaschine Das Prozessüberwachungssystem ComoNeo überwacht und bewertet die Qualität eines Spritzgiessteils durch die Überwachung des Werkzeuginnendrucks. Sensoren im Werkzeug bieten dabei die Möglichkeit, den Prozess zu überwachen und transparenter zu gestalten und damit effiDaniel Fick, Business Development Manager, Kistler.

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Bilder: Kistler

Daniel Fick 1

ComoNeo ist das Prozessüberwachungs- und -regelungssystem für grösstmögliche Effizienz beim Spritzgiessen.

zienter zu steuern. Gerade eine Überwachung des Werkzeuginnendrucks hat sich bewährt, da dieser die höchste Korrelation zur Bauteilqualität besitzt. Das Zusammenführen der gewonnenen Daten in einem virtuellen Produktionsumfeld bietet weitergehende Möglichkeiten, nicht nur den einzelnen Spritzgiesszyklus, sondern den gesamten Prozessablauf zu überwachen und zu optimieren. Die Überwachung des Werkzeuginnendrucks erfolgt mithilfe von definierten B ewertungselementen – sogenannten ­ Eva­luation Objects (EOs). Dabei prüft ComoNeo, ob die Kurven die Bewertungselemente wie vordefiniert durchlaufen. Wenn ja, generiert er ein «In Ordnung» (IO)-, anderenfalls ein «Nicht in Ordnung» (NIO)-­ Ergebnis. Somit wird eine Sortierung nach Gut- und Schlechtteilen möglich. Das Setzen der EOs erfolgt entweder manuell oder automatisch. Als zusätzliche praktische Tools stehen dem Anwender zudem die auf statistischer Versuchsplanung basierende Online-Qualitätsprognose sowie

der Wiederanfahr-Assistent zur Verfügung. Auf Basis der in ComoNeo integrierten Online-Qualitätsprognose sind verlässliche Aussagen über jedes gefertigte Bauteil bereits im Voraus möglich. So prognostiziert das Modul bereits aufgrund des aktuellen Werkzeuginnendruckverlaufs die späteren Abmessungen eines Bauteils. Die Online-­ Qualitätsprognose basiert auf Modellen, die eine Berechnung der Formteileigenschaften ermöglichen. Mithilfe der statistischen Versuchsplanung (DoE) werden die Zusammenhänge zwischen Druck- und Temperaturverläufen sowie den definierten Qualitätsmerkmalen ermittelt. Um eine Online-Qualitätsprognose durchzuführen, benötigt der Anwender neben ­C omoNeo die Stasa QC Software zum Erstellen des DoE und Prognosemodells. Mit dem Wiederanfahr-Assistenten können Anwender bereits etablierte Prozesse problemlos von einer Spritzgiessmaschine auf die andere übertragen. Das intelligente Tool generiert einen Vorschlag, der auch Nutzer ohne spezifisches Vorwissen über 7– 8/2017

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INDUSTRIE 4.0

Online Qualitätsprognose: High-end-Prozessüberwachung – ComoNeo prognostiziert direkt die Bauteileigenschaften und bewertet die Qualität auf Basis vorgegebener Toleranzwerte.

Werkzeuginnendruck in die Lage versetzt, den Prozess zu optimieren. Dafür erfolgt die mit dem Modul schnell und systematisch realisierbare Prozessoptimierung nach einem Maschinenwechsel benutzergeführt. Als Basis zur Durchführung benötigt der Assistent eine Referenzkurve, die einen qualitativ guten Prozess repräsentiert. Ist der Referenzzyklus hinterlegt und der Assistent gestartet, erfolgen die Messung und Analyse des aktuellen Prozesses. Es wird im Detail analysiert wo die Abweichungen zum Referenzzyklus liegen. Aufgrund der Stärke und Position der Abweichung schlägt der Assistent automatisch Maschinenparameteränderungen vor – und zwar so lange, bis die Abweichungen des Werkzeuginnendruckverlaufs auf ein tolerierbares Mass reduziert sind. Ausserdem unterstützt ComoNeo die OPC-­UA-Schnittstelle, welche aktuell auf dem Weg ist, zum Standard nicht nur in der Spritzgiessproduktion, sondern für Industrie 4.0 auf breiter Basis zu werden. OPC-UA ermöglicht letztlich die Kommunikation von ComoNeo mit der Spritzgiessmaschine beziehungsweise einzelnen Komponenten wie etwa dem Heisskanalsystem. MultiFlow synchronisiert die Druck­ 7– 8/2017

profile durch individuelle Regelung der Düsentemperaturen am Heisskanal. Die ebenfalls im System verfügbare Umschalt­ automatik ermöglicht ein perfektes Timing beim werkzeuginnendruckabhängigen Umschalten vom geschwindigkeits- zum druckgeregelten Spritzgiessen im Rahmen der Heisskanal-Balancierung.

Effizienter Prozesse bei der Rotoren-Fertigung Ein Beispiel aus der Rotoren-Produktion macht die Vorteile der Vernetzung auf Maschinenebene deutlich: Üblicherweise werden Rotorenblätter im ersten Schritt gespritzt; im zweiten Schritt wird recht

Messwerterfassung und Gut/Schlechtentscheidung.

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KUNSTSTOFF XTRA

INDUSTRIE 4.0

Das ComoDataCenter dient der Datenverwaltung und -analyse von Spritzgiessvorgängen und ermöglicht die Vernetzung aller ComoNeo und CoMo Injection.

aufwändig geprüft, ob der Rotor rund läuft. Zum Ausgleich von Disbalancen, die in der Herstellung während des ersten Schrittes entstanden sind, wird der Rotor mit dem Anbringen von Zusatzgewichten ausgewuchtet. Mit der in den ComoNeo integrierten Multiflow-Regelung kann Schritt 2 komplett entfallen, da bereits während Schritt 1 die Füllung ausbalanciert wird. Dadurch werden die einzelnen Rotorblätter identisch gefüllt und der Rotor läuft rund. Während in herkömmlichen Produktionen jeweils eine manuelle Füllstudie gemacht werden musste, ist mit der Multiflow-Regelung des ComoNeo eine automatische – und damit schnellere und viel präzisere – Füllung der einzelnen Kavitäten möglich. Dieser Vorteil kann nicht nur beim Einrichten, sondern auch während der Produktion selbst genutzt werden. Mit dieser integrierten Option einer Nachregelung können somit Prozessschwankungen auch in der Phase der Produktion ausgeglichen werden.

ComoDataCenter als Basis für Smart Production Für Smart Production, also die Vernetzung der Fertigung, steht Kisters ComoDataCenter (CDC) zur Verfügung. Dieses vernetzt alle ComoNeo Systeme und die Vorgängersysteme CoMo Injection eines Anwenders und führt die prozess- und qualitätsrelevanten Produktionsdaten laufender und abgeschlossener Aufträge in einer Datenbank zusammen. Es ist damit die zentrale Datenablage aller aufgezeichneten 22

Prozessdaten und erlaubt dem Kunststoffverarbeiter eine schnelle Detektion von Prozessschwankungen, detaillierte Analysemöglichkeiten und statistische Auswertungen über alle historischen und laufenden Produktionen sowie die Ablage und Verwaltung aller Werkzeugeinstellungen. Auch die Einbindung in übergeordnete Systeme wie ERP- oder MES-Systeme ist vorgesehen: Das CDC fungiert als Verbindungsebene zwischen dem Prozess und übergeordneten Systemen – mit dem Vorteil, dass alle Daten problemlos mit anderen Systemen im Unternehmen vernetzbar sind.

Aus der Praxis In einem Forschungsprojekt hat Kistler gemeinsam mit Partnern gezeigt, welchen Nutzen der Einsatz von Werkzeuginnendrucksensorik von der Produktidee bis zur Fertigung bringen und damit die Konzepte von Smart Machine und Smart Production gemäss der VDMA-Definition bedienen kann. Neben Kistler waren die Krallmann Gruppe, die GTT Willi Steinko GmbH und die Plexpert GmbH, an diesem Projekt beteiligt, das die Umsetzung von Industrie 4.0 praktisch veranschaulicht: Dabei geht es um die Produktion eines Spritzgussteils durch konsequentes Vernetzen der einzelnen Arbeitsschritte ohne nennenswerte Iterationsschleifen. Die Prozesskette umfasst alle Phasen des Designs, der Simulation und Berechnung, der Werkzeugauslegung und des Werkzeugbaus, der Inbetriebnahme und systematischen Arbeits-

punktoptimierung sowie eine 100 %ige Qualitätsüberwachung über vernetzte Datenspeicher. Der produzierte Artikel – ein zweiteiliges Spiel, bestehend aus einem Labyrinth und einer Art Rachenlehre, die sich in das Labyrinth einfädeln lässt und zum Ziel geführt werden muss – erscheint auf den ersten Blick simpel, steckt aber im Detail voller Tücken. Das Labyrinth muss verzugsfrei und die Lehre verwindungssteif sein. Beide Teile werden in einem Werkzeug produziert. Das Balancieren von Werkzeugen mit gleichen Kavitäten zählt heute zum Standard. Doch das Balancieren eines Familienwerkzeugs mit unterschiedlichen Kavitäten und Schussvolumina stellt nach wie vor eine Herausfor­de­ rung dar. Idealerweise setzt die Balancierung bereits bei der Produktgestaltung an und wird durch die Simulation möglichst nahe an die spätere Realität herangeführt. Dann erfolgt die Übertragung auf das Heisskanalwerkzeug. Im lebenden Prozess verfolgen Sensoren den aktuellen Werkzeuginnendruck. Sie bilden durch die jeweilige Charakteristik des Druckverlaufs den aktuellen Qualitätszustand des entstehenden Bauteils ab. Nach dem Öffnen des Werkzeugs wird mithilfe der IR-Thermographie ein zusätzlicher Schritt zur thermischen Überwachung des aktuellen Prozesszustands durchgeführt. Die Daten der Simulation dienen als strategische Voreinstellung der Spritzgiessmaschine. Der Einrichter nimmt, geführt von einer Software zur Arbeitspunktoptimierung, systematisch das Feintuning vor. Im Produktionsverlauf sorgt Multiflow dann für ein gleichmässiges Kompressionsverhalten in den unterschiedlichen Kavitäten.

Keine Short Shots Ein anderes Beispiel aus der Praxis für die Umsetzung von Smart Machine und Smart Production gibt die Fischer GmbH & Co. KG mit Sitz in Sinsheim, bei der Qualitätssicherung ein zentrales Thema ist. Das Unternehmen produziert Steckverbinder und Elektronikgehäuse für die Automobilund Elektroindustrie. Ungenau gefüllte Schlechtteile («Short Shots») sollen unbedingt vermieden werden, denn Fehler lösen Kostenlawinen aus. Aus der Überwa7– 8/2017

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INDUSTRIE 4.0

chung des Werkzeuginnendrucks zieht Fischer die Sicherheit, dass die Formteilqualität stimmt. 60 Prozessüberwachungssysteme sind im Einsatz und mehr als 300 Werkzeuge mit Werkzeuginnendrucksensorik ausgestattet. Alle Prozessüberwachungssysteme von Kistler sind fest installiert und über ComoDataCenter vernetzt, wodurch eine zentrale Speicherung der Produktionsparameter gewährleistet wird. Beim Werkzeugwechsel kann auf diese Daten zurückgegriffen werden, was zu einfachem Datenhandling und kurzen Einrichtzeiten führt. Die Werkzeugdaten sind zentral abgelegt und werden mittels Leitrechner zusammen mit den Maschinendaten automatisch eingespielt. Die Werkzeuginnendruckmessung hilft schon bei der Abmusterung eines Neuwerkzeugs, den Prozess anzufahren und zu optimieren. Im Druckverlauf wird schnell gesehen, ob der Heisskanalverteiler, die Düsen und der Heisskanalregler in Ordnung sind. Die Werkzeuginnendruckmessung ermöglicht es, Werkzeuge zu beurteilen. Bei Fischer’s Mehrfachwerkzeugen sieht man auf einen Blick am Prozessüberwachungssystem, ob die Balancierung des Heisskanals stimmt. Später kann Fischer sogar Maschinenfehler und Verschleisserscheinungen am Werkzeuginnendruckverlauf erkennen.

In nur 60 Sekunden

Die Zukunftsmusik in der Spritzgiessfertigung In naher Zukunft wird die eindeutige Nachvollziehbarkeit der Teile möglich sein. Um dies zu realisieren, werden bei der Produktion der Kunststoffteile Werkzeuginnendruck beziehungsweise Werkzeugwand­temperatur gemessen. Jeder Zyklus wird nach Kavitäten unterteilt und bekommt einen Zeitstempel in dem Herstelldatum und -zeit vermerkt werden. Diese Daten werden im ComoNeo gespeichert. Die im System hinterlegten Informationen können mittels Barcode, QR-Code etc.auch auf jedes produzierte Teil angebracht werden. Später, beispielsweise bei Reklamationen, kann durch einscannen des Codes direkt der zum Teil zugehörige Messdatensatz aus der CDC-Datenbank ausgelesen werden. Zusätzlich kann daraus abgeleitet werden wann, auf welcher Maschine und innerhalb welches Produktionsauftrags das Teil produziert wurde sowie wie das Teil bewertet wurde, und wie der Prozessverlauf davor und danach war. Dazu können weitere Informationen aus MES-Systemen verknüpft werden, wie Maschinen-, Material- und Werkzeugdaten. Schon heute können sich beispielsweise Produktionsleiter durch die für ComoNeo und ComoDataCenter verwendete Webtechnologie einwählen, um alle Daten in Echtzeit einzusehen, ganz unabhängig davon, wo sie sich gerade befinden. Dank Kistler’s Systemkomponenten sind alle technischen Voraussetzungen für Unternehmen geschaffen, in der Spritzgiessfertigung Industrie 4.0 umzusetzen. Kontakt Kistler Instrumente AG Eulachstrasse 22 CH-8408 Winterthur Telefon +41 (0)52 224 11 11 info@kistler.com www.kistler.com 7– 8/2017

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INDUSTRIE 4.0

Konkreter Nutzen für industrielle Wertschöpfungsketten

Industrie 4.0 – von der Vision zur Realität Die digitale Transformation in Richtung vernetzter Produktionsumgebungen im Sinne von Industrie 4.0 (I4.0) beziehungsweise dem Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) nimmt immer mehr Fahrt auf. Zahlreiche Anwendungen aus den Bereichen Produkt- und Prozessüberwachung, Kennzeichnungstechnik, Verpackung, Logistik sowie Wartung und Instandhaltung zeigen schon heute, welches Optimierungspotenzial in diesem Wandel zum Internet der Dinge steckt.

Bei diesen Dingen handelt es sich um Sensoren, RFID-Chips (Radio Frequency Identification), Geräte, Maschinen und Anlagen. Diese sollen zukünftig nicht nur eigenständig kontinuierlich Informationen über alle wichtigen Prozess- und Systemzustände liefern, sondern über das Internet auch untereinander kommunizieren und ohne menschliches Zutun korrigierend und optimierend in Produktionsabläufe eingreifen. Basis dieser Kommunikation über das Internet ist das Internet Protokoll (IP) mit seinen eindeutig identifizierbaren IP-Adressen. Das alte Internet Protokoll IPv4 konnte jedoch nur einen Adressraum von knapp 4,3 Mrd. IP-Adressen bereitstellen – und die waren schon Anfang 2012 alle vergeben – an PCs, Notebooks, Tablet-PCs und Mobiltelefone. Deshalb hat man den neuen Standard IPv6 entwickelt, der einen Adressraum von 3,4 x 1038 IP-Adressen umfasst. Adressmangel ist also nicht mehr zu befürchten. Die Umstellung auf IPv6 ist noch voll im Gange. Die Herausforderungen sind also weniger die Dinge an sich und deren A­dressen, als vielmehr die durch sie verursachte Datenflut, wenn eines Tages Milliarden von Sensoren jeweils Tausende von Daten pro Sekunde an Leitrechner senden. Diese Daten gilt es in Echtzeit für Visualisierungen und Simulationen auszuwerten und für Dokumentationszwecke (Rückverfolgbarkeit) zu speichern. Im Internet der Dinge geht es also hauptsächlich um Daten. Genauer – um die aus diesen Daten gewonnenen Informationen. Hans Peter Fritsche, freier Fachjournalist, Redaktionsbüro H. Fritsche.

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Bild: Optima packaging group GmbH

Hans Peter Fritsche 1

Mixed Reality in intelligenten Bedienkonzepten.

Und das ist die Domäne von Software und Algorithmen. Was sich damit heute schon erreichen lässt, ist Grund genug, die Transformation aktiv zu betreiben. Die folgenden Beispiele zeigen Anwendungen, die sich schon kurzfristig bezahlt machen.

Paradigmenwechsel in der Instandhaltung Schäden an Lagern, Getrieben, Pumpen oder Füll- und Dosiereinrichtungen treten in der Realität nicht urplötzlich auf, sondern kündigen sich lange vor Schadenseintritt durch ungewöhnliche Vibrationen und Temperaturabweichungen oder veränderte Stromaufnahmen, Druckabfall und dergleichen an. Diese von Sensoren im Rahmen des Condition Monitorings erkannten Abweichungen lassen sich heute dank hochkomplexer Analyse- und Simulationspro-

gramme in Echtzeit auswerten, visualisieren und in verfahrenstechnische Zusammenhänge bringen. Auf Basis dieser Informationen können Maschinen- und Anlagenführer zielgerichtet, vor allem aber ortsunabhängig in die Systeme per Remote Control eingreifen. Beispielsweise um die Anlagen stets im Bereich des Optimums zu fahren, Programmänderungen vorzunehmen oder neue Anwendungsund Steuerungsprogramme einzuspielen. Weiter lassen sich aufgrund der Simulationsergebnisse präzise Vorhersagen über die noch zu erwartende Restlebensdauer kritischer Maschinenteile treffen, was der Instandhaltung vollkommen neue Perspektiven verleiht. Dabei geht man weg von der reaktiven sowie der vorbeugenden Wartung mit ihren turnusmässigen Austauschintervallen von Komponenten hin zu voraussagbaren, prä7– 8/2017

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INDUSTRIE 4.0

zise planbaren Wartungsmassnahmen – dem Predictive Maintenance. Die Vorteile sind eine höhere Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen, deutlich geringere Ausfallrisiken, höhere Betriebs- und Produktionssicherheit sowie deutlich niedrigere Instandhaltungskosten. Predictive Maintenance ist darüber hinaus ein wichtiges Element in Sachen Nachhaltigkeit. Beim turnusmässigen Austausch von Bauteilen war man zwar immer auf der sicheren Seite, verschenkte aber kostbare Restlebensdauer teurer Bauteile, weil keine präzisen Verhaltensdaten existierten. Heute ist das Wissen um Werkstoffverhalten, Dauerbeanspruchungen unter Wechsellast und dergleichen sehr viel weiter, als noch vor 10 oder gar 20 Jahren. Ein weiterer Aspekt sind die heute verfügbaren, deutlich höheren Rechnerleistungen sowie intelligentere Analyse-, FEM-Programme (Finite Element Methode) und Simulationsprogramme. Damit lassen sich zu erwartende Restlaufzeiten mit hoher Präzision ermitteln und vorhersagen – und von diesem Wissen profitiert Predictive Maintenance.

Ein zentraler Aspekt bei der Entwicklung von Bedienoberflächen ist, dass sich die Maschinen zunehmend von Menschen ohne spezifische Berufsausbildung sowie oft auch unzureichenden Sprachkenntnissen sicher bedienen lassen müssen. Um Bedienfehler zu vermeiden, setzen die Entwickler von Bedienoberflächen deshalb auf intuitiv erfassbare Grafikelemente anstelle von Sprache. Ebenfalls im Kommen sind fotorealistische 3D-CAD-Darstellungen von Maschinen, Anlagen und Kom­ ponenten. Weiter muss eine HMI den ­Ansprüchen unterschiedlicher Nutzer genügen, je nachdem, welche Qualifikationen und Befugnisse die Person hat. Maschinenführer bekommen dabei andere Bedienoberflächen angezeigt, als beispielsweise Schichtleiter, Instandhalter oder Produktionsleiter. So sieht jeder Nutzer nur die Daten, die seinem Aufgabenbereich entsprechen und in der jeweiligen Situation für ihn relevant sind. Weiter sind die Informationen auf das Wesentliche ­beschränkt, was für eine übersichtliche Darstellung sorgt und einen sofortigen

Überblick über die wichtigsten Maschinenkennzahlen und Produktionsdaten gewährleistet. Mobilität und Durchgängigkeit sind weitere Merkmale moderner HMIs. Der Trend geht zu mobilen Endgeräten, von denen aus das Kontrollieren und Steuern der Maschinen und Anlagen je nach Berechtigung des Nutzers ortsunabhängig erfolgen kann. Das spart vor allem im Bereich Service und Instandhaltung Zeit und Reisekosten.

Arbeiten in virtuellen Welten Kaum ein Thema stösst derzeit im Zusammenhang mit dem Internet der Dinge auf so viel Resonanz wie der virtuelle beziehungsweise digitale Zwilling. Seine technischen Grundlagen sind leistungsfähige 3D-CAD-, Simulations- und Analyseprogramme sowie virtuelle 1:1-Kopien realer Steuerungsprogramme von Maschinen und Anlagen. Auf solchen Software-Werkzeugen aufbauend bildet er den gesamten Produktionsprozess inklusive Komponenten, Maschinen, Anlagen und deren Steu-

Die zunehmende Leistungsfähigkeit, Flexibilität und Intelligenz von Maschinen und Anlagen führt zu immer komplexeren Systemen, was höchste Anforderungen an die Entwicklung von Bedienkonzepten von Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI, Human Machine Interface) stellt. Hardwaremässig handelt es sich bei HMIs um Endgeräte mit Touchscreen-Funktionalitäten, wie sie die meisten Menschen von ihren Smartphones oder Tablet-PCs her kennen. So können sie beim Erlernen des Umgangs mit den Maschinen und Anlagen auf bekanntem Wissen aufbauen, was motiviert und die Einarbeitungszeit deutlich verkürzt.

Bild: Bosch Packaging Technology

Mit Maschinen chatten

Condition Monitoring liefert Informationen zu einzelnen Maschinen oder Gesamtlinien in Echtzeit. Anhand vordefinierter Warn- und Fehlergrenzen kann man Abweichungen frühzeitig erkennen und beheben.

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25 DIE EINHEIT FÜR ERFOLG

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erungen als virtuelles Modell ab – und zwar mit allen für die Simulationen erforderlichen physikalischen Daten. Zudem bietet er die Möglichkeit der Offline-Programmierung. Das alles macht den virtuellen Zwilling zu einem Universalwerkzeug für Entwickler, Betreiber und Instandhalter. So lassen sich dank der realitätsnahen Simulationen bereits während der Entwicklungsphase Konstruktionsfehler bzw. Schwach­s tellen in der Konzeption erkennen und beheben, ohne auch nur ein reales Teil vorher zu fertigen. Das gilt auch für das Programmieren und Optimieren von Steuerungen. Eine der wichtigsten Anwendungen ist die virtuelle Inbetriebnahme. Sie ist nicht nur ein virtueller Probelauf, sondern dient auch dazu, die für die Anlage zuständigen Mitarbeiter gezielt mit den Eigenheiten und Möglichkeiten des Systems vertraut zu machen. Anders ausgedrückt: Der digitale Zwilling ist der Flugsimulator für industrielle Prozesse, Maschinen und Anlagen. Die virtuelle Vorwegnahme der realen Inbetriebnahme zahlt sich mehrfach aus. Sollten noch irgendwo Fehler im System oder im Bedienkonzept stecken, lassen sich diese im Vorfeld bereinigen, ohne dass reale Anlagenteile daran Schaden nehmen. Die Offline-Programmierung wiederum ermöglicht es Produktionsplanern, während des laufenden Betriebs virtuell Änderungen am System vorzunehmen und deren Auswirkungen auf die Taktzeiten zu ermitteln oder verschiedene Betriebsarten zu testen. Der wichtigste Aspekt ist jedoch, dass im virtuellen Zwilling das Erfahrungswissen vieler Spezialisten

vereint ist, das sich später auch in weiteren Projekten verwenden lässt. Auf den Punkt gebracht können Anlagenbauer und Anwender dank der ausgefeilten Simulationen eine signifikante Verkürzung von Projektlaufzeiten, schnellere Inbetriebnahmen und deutliche Effizienzeffekte bei der Entwicklung ähnlicher Anlagen und Prozesse erzielen. Das spart neben Zeit vor allem Ressourcen, Energie und Manpower.

Standardisierte Schnitt­ stellen sind ein Muss Standardisierung ist nach wie vor eine grosse Herausforderung, denn immer noch haben die meisten Maschinenhersteller ihre eigenen Schnittstellen. Nun ist aber Integration das wesentliche Merkmal im Internet der Dinge. Und diese Integration erfordert vor allem Durchgängigkeit beim Daten- und Informationsaustausch zwischen Maschinen – vertikal, wie auch horizontal. Und eben das erzwingt offene Standard-Protokolle. Der Trend geht deshalb zu Open Source Lösungen, da diese als nicht proprietäre Systeme eine hohe Investitionssicherheit und Unabhängigkeit bieten. Ein Beispiel hierfür ist die OPC Unified Architecture (OPC UA), ein Paket von Spezifikationen zur Anbindung von Maschinen unterschiedlicher Hersteller. Für Sicherheit sorgt OPC UA durch Authentifizierung und Autorisierung, Verschlüsselung und Datenintegrität. Damit ist OPC UA ideal für einen sicheren, zuverlässigen und herstellerneutralen Transport von Rohdaten und vorverarbei-

teten Informationen von der Fertigungs­ ebene in übergeordnete Produktionsplanungs- oder ERP-Systeme geeignet.

Auch Altanlagen können 4.0 Viele ältere Maschinen, Anlagen, Motoren und Kompressoren sind nicht mit der für Industrie 4.0 erforderlichen Sensorik und Kommunikationstechnik ausgestattet – teilweise auch nicht für den Betrieb in vernetzten Systemen. Das heisst aber nicht, dass diese Anlagen deshalb angesichts der digitalen Transformation obsolet wären. Hier lassen sich, quasi als Einstiegslösung in Industrie 4.0, smarte Sensoren nachrüsten. Die messen regelmässig wichtige Zustandsparameter der Maschinen und Anlagen und senden die Daten über eine integrierte Kommunikationsschnittstelle drahtlos zur Auswertung an die HMIs bzw. Smartphones oder Tablet-PCs der Mitarbeiter. Mit diesen und anderen einfachen Methoden können Unternehmen kostengünstig in die Welt von Industrie 4.0 einsteigen und von reduzierten Stillstandszeiten, verlängerten Maschinenlaufzeiten sowie niedrigeren Stromverbräuchen und dergleichen profitieren. Quelle: interpack, Messe Düsseldorf

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WERKSTOFFE

Covestro gelingt wissenschaftlicher Durchbruch

Wichtige Chemikalie jetzt aus Pflanzen Ob Automobilbau, Luft- und Raumfahrt oder Bausektor – die Entwicklung von leichten Materialsystemen wird künftig stärker über einzelne Werkstoffgruppen hinausgehen.

Derzeit gewinnt die Branche das Anilin aus Benzol, einem Rohstoff auf Basis von Erdöl. Stattdessen lassen sich aber auch industrielle Zucker verwenden, die heute schon als nachwachsende Rohstoffe im grosstechnischen Massstab etwa aus Futtermais, Stroh oder Holz gewonnen wer-

Kontakt Covestro AG D-51365 Leverkusen Telefon +49 (0)214 6009 3635 stefanpaul.mechnig@covestro.com www.covestro.com

Bild: Covestro

Kohlenstoff zu 100 Prozent aus Biomasse

den. In dem neu entwickelten Verfahren wird ein industrieller Zucker zunächst mithilfe eines Mikroorganismus als Katalysator in ein Zwischenprodukt umgewandelt. Daraus wird dann in einem zweiten Schritt durch chemische Katalyse das Anilin gewonnen. «Hundert Prozent des im Anilin enthaltenen Kohlenstoffes stammen somit aus nachwachsenden Rohstoffen», betont Jäger. Um das Verfahren weiterzuentwickeln, arbeitet Covestro mit der Universität Stuttgart, dem CAT Catalytic Center an der RWTH A ­ achen University sowie der Bayer AG zusammen. «Dieses interdisziplinäre, motivierte Team vereint alle benötigten Expertisen auf sehr hohem Niveau und bildet die Basis für den weiteren Erfolg», sagt Jäger. Das langfristige Forschungs­projekt wird über zweieinhalb Jahre vom Bundesministerium für Ernährung und Land­wirtschaft über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) als Projektträger finanziell unterstützt (Förderkennzeichen: 22010215). Covestro benutzt bereits jetzt nachwachsende Rohstoffe in verschiedenen Produkten. So hat das Unternehmen einen Härter für Lacke entwickelt, bei dem bis zu 70 Prozent des Kohlenstoffgehalts aus Pflanzen stammen. Auch Kohlendioxid entwickelt sich zunehmend zu einem alternativen Rohstoff. Seit 2016 stellt Covestro ein Vorprodukt für Polyurethan-Weichschaum her, das bis zu 20 Prozent CO2 anstelle von Erdöl enthält. Gleichzeitig erforscht und entwickelt das Unternehmen zahlreiche weitere Produkte auf CO2-Basis.

Herstellung von Bio-Anilin: Im kleinen Massstab klappt der Prozess. Projektleiter Dr. Gernot Jäger (Mitte) arbeitet mit seinem Team (Dr. Swantje Behnken und Dr. Wolf Kloeckner) daran, ihn auch in grösseren Anlagen zu testen.

Covestro ist ein bedeutender Forschungserfolg bei der Nutzung pflanzlicher Rohstoffe in der Kunststoffproduktion gelungen: Die wichtige Grundchemikalie Anilin lässt sich jetzt aus Biomasse gewinnen. Der Werkstoffhersteller hat dafür zusammen mit Partnern – zunächst im Labor – ein komplett neues Verfahren entwickelt. Bisher wird Anilin weltweit ausschliesslich aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl hergestellt. Es spielt in der chemischen Industrie eine bedeutende Rolle und wird als Ausgangsstoff für zahlreiche Produkte gebraucht. Nach dem Erfolg im Labor will Covestro das neue Verfahren nun zusammen mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft weiterentwickeln. Zunächst soll es in einer Versuchsanlage in grössere technische Dimensionen überführt werden. Endgültiges Ziel ist, die Herstellung von biobasiertem Anilin im Industriemassstab zu ermöglichen. Das wäre ein absolutes Novum in der Kunststoffbranche. Derzeit werden weltweit rund fünf Millionen Tonnen Anilin produziert, wobei das Volumen im Schnitt um rund fünf Prozent pro Jahr wächst. Covestro zählt mit einer Produktionskapazität von etwa einer Milli7– 8/2017

on Tonnen zu den führenden Herstellern. Das Unternehmen benötigt Anilin als Vorstufe für Polyurethan-Hartschaum, einen hocheffizienten Dämmstoff für Gebäude und Kühlgeräte. «Das in der Entwicklung befindliche Verfahren nutzt nachwachsende Rohstoffe und führt im Vergleich zur konventionellen Technik zu einem deutlich verbessertem CO2-Fussabdruck des Anilins», betont Projektleiter Dr. Gernot Jäger von Covestro. «Somit können auch unsere Kunden den CO2-Fussabdruck ihrer Produkte auf Anilin-Basis klar verbessern.» Ausserdem fänden die Reaktionen unter milderen Bedingungen statt. Die ökologischen Aspekte des Verfahrens werden ganzheitlich auch durch externe Institute bewertet.

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VERBAND

PVC-Beläge für Gebäude nach Minergie-Eco-Standard gut geeignet

Ökologisch sinnvolle Bodenbeläge Mit dem Ziel, Architekten, Planern und sonstigen Entscheidungsträgern bei der Auswahl von ökologisch vorteilhaften Bauprodukten zu helfen, hat der Verein eco-bau ( www.eco-bau.ch ) als Bewertungshilfe die «Eco-Produkteliste» eingeführt. Moderne PVC-Bodenbeläge sind darin gelistet und erhalten gute ökologische Beurteilungen.

Während ihres gesamten Lebensweges von der Herstellung über die Nutzung bis hin zur Entsorgung verbrauchen Bauma­ terialien natürliche Ressourcen und be­ einflussen in unterschiedlicher Form die Umwelt. Mit Hilfe der «Eco-Produkteliste» haben alle Entscheidungsträger jetzt die Möglichkeit, sich zuverlässig und objektiv über die Umweltauswirkungen von Bau­ materialien zu informieren und verschie­ dene Produkte miteinander zu verglei­ chen. Die in der «Eco-Produkteliste» auf­ geführten Produkte werden dazu nach verschiedenen Kriterien bewertet und anschliessend in unterschiedlichen Kate­ gorien klassiert. Die zu beurteilenden Bauprodukte wer­ den auf Grundlage der «Methodik ecobau» (inkl. Ausschlusskriterien von Miner­ gie-Eco) entlang ihres Lebensweges untersucht und mit den Bewertungsklas­ sen «eco-1», «eco-2» und «basis» bewertet. Als Mass für den Ressourcenverbrauch und die Umweltbelastung während der Herstellung wird die «Graue Energie» her­ angezogen. Für die Nutzungsphase sind die Anwesenheit von umwelt- und ge­ sundheitsrelevanten Bestandteilen sowie emittierbare Schadstoffe von Bedeutung. 1 Norbert Helminiak, Geschäftsführer ARP Schweiz.

Kurt Röschli, Geschäftsführer PVCH und Geschäftsführer Technik, Swiss Plastics.

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Bilder: Ger flor / Feag

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Die Bilder zeigen Anwendungsbeispiele von PVC-Bodenbelägen aus dem öffentlichen Bereich, insbesondere Spitäler und Schulen.

Bei der Entsorgung werden die Möglich­ keiten der Verwertbarkeit, Verbrennung und Ablagerung auf Deponien beurteilt. Bauprodukte mit der Bewertung eco-1 enthalten deutlich weniger Graue Energie als der Durchschnitt innerhalb der be­ trachteten Funktionseinheit. Sie sind sehr gut geeignet für Minergie-Eco. Sie erfüllen die höchsten Anforderungen von eco-bau und Minergie-Eco sowie die Entsorgungs­ kriterien von Eco-Devis. Bauprodukte mit der Bewertung eco-2 er­ reichen bezüglich der Grauen Energie, der im Produkt enthaltenen umweltrelevanten Bestandteile oder der Entsorgung nicht ganz die Klassierung von eco-1 Produkten. Aber auch diese Produkte sind gut geeig­ net für Bauten nach Minergie-Eco. Sie er­ füllen die Anforderungen von eco-bau und Minergie-Eco sowie die Entsorgungskrite­ rien von Eco-Devis. Bauprodukte, welche die Bewertung basis erhalten, verletzen keine Ausschlusskriteri­ en von Minergie-Eco (z. B. Lösemittelge­ halt), weisen jedoch eventuell hohe Werte bei der Grauen Energie auf.

Die Hersteller von PVC-Bodenbelägen für den Objektbereich haben seit vielen Jah­ ren ihre Produkte den hohen ökologi­ schen Anforderungen in der Schweiz an­ gepasst und deren Rezepturaufbau sowie die Fabrikationstechnologie optimiert. Hin­ zu kommt, dass mit der ARP Schweiz (www.arpschweiz.ch) ein gut funktionie­

Bild: Tarkett

Norbert Helminiak 1, Kurt Röschli

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Bild: Tarkett

VERBAND

rendes Rücknahme- und Verwertungssys­ tem etabliert wurde, über das vor allem ausgediente PVC-Bodenbeläge der stoffli­ chen Verwertung (Recycling) zugeführt werden können. In der stetig wachsenden «Eco-Produkte­ liste» finden sich bereits jetzt viele PVC-­ Bodenbeläge mehrerer Hersteller, welche mit der Bewertung eco-2 sehr gut klassiert sind. Diese sind somit für die Anwendung in Gebäuden nach Minergie-Eco Standard gut geeignet. Sie erfüllen alle Anforderun­ gen von eco-bau und Minergie-Eco bezüg­ lich des für diese Einstufung gesetzten Grenzwertes der Grauen Energie, sie sind frei von umwelt- oder gesundheitsrelevan­ ten Bestandteilen und die Produkte kön­ nen am Ende ihrer Nutzung dem Recy­ cling zugeführt werden. 7– 8/2017

Weitere ökologische Vorzüge der PVC-Ob­ jektbeläge werden in der «Eco-Produktelis­ te» nicht berücksichtigt, können aber zur Entscheidung für die Verwendung dieser Qualitäten von grosser Wichtigkeit sein, wie zum Beispiel: – Die einfache fugenlose Verlegung mit Hohlkehlen in Operationsräumen, Nassund Sanitärbereichen. – Die hervorragenden Hygieneeigenschaf­ ten dank leichter Reinigung ohne Ver­ wendung aggressiver Reinigungsmittel. – Ihre hohe Abriebfestigkeit in Bereichen mit starkem Publikumsverkehr oder bei Belastung durch Möbelteile auf Rollen. Der Verein eco-bau hat mit der «Eco-Pro­ dukteliste» ein Werkzeug geschaffen, das die verschiedensten Bodenbeläge objektiv und neutral vergleicht und bewertet. Die

Bodenbelagsbranche hat sich der Heraus­ forderung gestellt und mit erheblichem fi­ nanziellen Aufwand moderne PVC-Boden­ beläge für den Objektbereich entwickelt, welche die gestellten Anforderungen er­ füllen und in der «Eco-Produkteliste» gut bewertet werden. Bleibt jetzt nur zu hof­ fen, dass sich die involvierten Architekten, Planer und sonstigen Entscheidungsträger an diesen ökologischen Klassierungen ori­ entieren und ohne Vorurteile die moder­ nen PVC-Beläge in ihre Bauplanungen mit aufnehmen. Kontakt Swiss Plastics Kurt Röschli Schachenallee 29C, CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 834 00 67 k.roeschli@swiss-plastics.ch www.swiss-plastics.ch

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FORSCHUNG & ENTWICKLUNG

Haftkraft der Natur abgeguckt

Vielzweckgreifer haftet wie ein Gecko Eine elastische Membran mit winzigen Noppen gepaart mit Unterdruck verleiht einem neuen Greifsystem hohe Haftkraft auch an gekrümmten Oberflächen.

winziger Härchen auf der Zehenunterseite. Die Härchen haften über so genannte Van-der-Waals-Kräfte an nahezu allen Oberflächen. An jedem einzelnen Härchen sind diese Kräfte zwar äusserst schwach, in ihrer Menge summieren sich die Einzelbeiträge aber zu einer Gesamtkraft, die ein Vielfaches des Körpergewichtes der Echse tragen kann. Technisch lässt sich die Haftkraft der Natur heute schon imitieren, beispielsweise mit Folien, die Hafthärchen nach dem Vorbild der Geckos auf ihrer Oberfläche tragen. Doch verhindert deren starre Rückseite bislang, dass sich die haftende Membran flexibel an gekrümmte Oberflächen anpassen. Selbst eine weiche Rückseite würde wenig nützen: Sie würde sich an den Rändern der Kontaktflächen ablösen, denn dort konzentrieren sich, wie bei einem Tesafilm, den man abzieht, die Kräfte.

Gleichmässige Lastverteilung «Unser Ziel war es daher, die Last gleichmässig über die gesamte Membran zu

verteilen», erklärt Sukho Song vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart und Erstautor der Studie. Der Trick: Die Forscher befestigen eine haftende Membran an einem flexiblen Greifer, sodass die Membran sich komplexen Formen anpassen kann. Dann erzeugen sie einen Unterdruck im Innern des Greifers. Dadurch passt sich dieser der zu greifenden Oberfläche an. Der Unterdruck verteilt die Last auf die gesamte Kontaktfläche der Membran. Dies verhindert, dass sich die Last an den Rändern des Greifers konzentriert, was ein leichtes Ablösen zur Folge hätte. «Ein weiterer Vorteil ist, dass sich der Greifer an das Objekt anpasst, wenn sich dieses verformt. Dadurch lösen sich keine Flächen ab, was zum Verlust der Haftkraft führen würde», sagt Mitautor Dirk-Michael Drotlef. Bei einer starren Rückseite ist das nicht möglich. Und noch eine Schwäche bisheriger Systeme wird durch die Stuttgarter Erfindung überwunden. Beim Geckofuss halten Millionen von Härchen bei weitem nicht Millionen Mal mehr Gewicht als ein einzelnes

Bilder: Kursiv Bildagentur

Roboter brauchen in der Regel einen Greif­ a rm, der sich dreidimensionalen Oberflächen anpasst. Ein solcher Greifer sollte zwar möglichst weich sein, damit er sich an verschiedenste Formen anschmiegen kann, allerdings auch nicht zu weich, weil er sich sonst zu leicht wieder ablöst und Gewichte nicht lange trägt. Forscher um Metin Sitti vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart haben nun eine mit mikroskopischen Noppen versehene Membran nach dem Vorbild der feinen Härchen eines Geckofusses gefertigt und sie an einen saugnapfähnlichen Körper angebracht. Mittels Unterdruck passt sich dieser flexible Greifer so perfekt an verschiedenste Oberflächen an, dass sich die Last gleichmässig auf die gesamte Kontaktfläche verteilt. Dadurch vermeiden die Forscher die sonst durch die Last auftretenden Spannungskonzentrationen an den Rändern, die zum Ablösen der Verbindung führen. Mit dem Greifer lässt sich eine 14-mal höhere Haftkraft als mit Greifern ohne diese Lastverteilung erreichen. Dies gelingt dem Gecko dank Millionen

Ein Gecko hat Millionen winziger Härchen auf der Zehenunterseite, dank derer er ein Vielfaches seines Körpergewichtes tragen kann.

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Die Härchen an den Füssen des Gecko haften über so genannte Vander-Waals-Kräfte an nahezu allen Oberflächen.

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Bild: PNAS

KUNSTSTOFF XTRA

Internationale Der Vielzweckgreifer im Einsatz: Er hält spielend verschiedenste Objekte wie einen runden Erlmeyer-Kolben (a), der mit 200 ml Flüssigkeit gefüllt ist (Totalgewicht: 307g), eine Kaffetasse an unterschiedlichen Punkten (b-d), ein Paar Cherry-Tomaten (e) oder eine 139 Gramm schwere Plastik-Tüte (Grössen-Ordnung, 10 cm)

Härchen. Viele Härchen sind beispielsweise nicht optimal ausgerichtet oder erzielen keinen Kontakt mit der Haftfläche. Die Haftkraft steigt also nicht im gleichen Verhältnis wie die Fläche an. Bisher schneiden die meisten reversiblen technischen Haftsysteme auf gekrümmten Oberflächen deutlich schlechter ab als der Gecko. «Mit ähnlichen Systemen, ohne den neuen Lastverteilungsmechanismus, sind bislang nur 1,8 Prozent der maximal erreichbaren Haftkraft erreicht worden», sagt Drotlef. «Unser Greifer erreicht 14-Mal so viel, also etwa 26 Prozent», sagt Drotlef.

Ein weiterer Vorteil ist die rückstandsfreie Haftung, wie sie z.B. in der Mikrochipherstellung wichtig ist, wo kleinste Verunreinigungen vermieden werden müssen. Roboter wiederum könnten sich mit dieser Technik auf unterschiedlich geformten Oberflächen fortbewegen, unabhängig davon, wie schmal diese sind. Einzig die Haftung an rauen Oberflächen macht den Forschern noch Probleme. Dieser Hürde will sich das Stuttgarter Team nun zuwenden.

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and Metin Sitti, Controllable load sharing for soft adhesive interfaces on three-dimensional surfa-

Spritzgießmaschinen

Damit kommt er dem natürlichen Vorbild sehr nahe und erfüllt wichtige Anforderungen für technische Anwendungen. In Tests hat ein münzgrosser Greifer nicht nur ein etwa 300 Gramm schweres, mit Flüssigkeit gefülltes Glasgefäss gehalten, sondern auch eine Tasse an verschiedenen Punkten, unter anderem am Griff, sowie Tomaten und eine 140 Gramm schwere Folienverpackung. Man kann also von einem echten Vielzweckgreifer sprechen.

ces PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1620344114

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FORSCHUNG & ENTWICKLUNG

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Die Suche nach allgemeingültigen Mustern

Nanopartikel bleiben unberechenbar Das Verhalten von Kleinstteilchen in der Umwelt ist äusserst komplex. Um dieses umfassend zu verstehen, fehlt es heute an systematischen Experimentaldaten, wie ETH-Umweltwissenschaftler in einer grossen Übersichtsstudie zeigen. Eine standardisiertere Herangehensweise würde das Forschungsfeld weiterbringen.

meingültige Voraussagen zum Verhalten der Partikel zu machen.

Partikel heften sich an alles

Bild: Thomas Kast

Bild: PNAS

Den Forschenden präsentierte sich beim Kombinieren der Daten jedoch ein sehr uneinheitliches Bild. «Der Sachverhalt ist komplexer, als das wohl viele Wissenschaftler noch vor Jahren vorausgesagt hätten», sagt Scheringer. «Und wir müssen einsehen, dass wir mit den uns heute zur Verfügung stehenden Daten noch kein einheitliches Bild zeichnen können.» Nicole Sani-Kast, Doktorandin in der Gruppe von Scheringer und Erstautorin der in der Fachzeitzeitschrift PNAS veröffentlichten Analyse, ergänzt: «Künstliche Nanopartikel verhalten sich sehr dynamisch, und sie sind sehr reaktionsfreudig. Die Teilchen heften sich an alles, was sie finden: an weitere Nanopartikel, um mit ihnen Agglomerate zu bilden oder an andere in der Umwelt vorhandene Moleküle.»

Auswertung der in der Literatur veröffentlichten Daten mit einer Netzwerk-Analyse. Diese macht sichtbar, welche Arten von Nanopartikeln (blau) bei welchen Umweltbedingungen (rot) untersucht wurden.

Die Nanotechindustrie boomt. Jährlich werden weltweit mehrere Tausend Tonnen künstlicher Nanopartikel hergestellt. Ein Teil davon gelangt früher oder später in Gewässer und Böden. Was dort mit ihnen genau geschieht, können selbst Experten nur schwer sagen. Die Frage ist komplex, denn es gibt viele verschiedene Arten von künstlichen Nanopartikeln. Und vor allem: Die Partikel verhalten sich in der Umwelt je nach herrschenden Bedingungen völlig unterschiedlich. Forschende um Martin Scheringer, Privatdozent am Departement Umweltsystemwissenschaften, wollten Licht ins Dunkel bringen. Sie suchten in 270 wissenschaftlichen Studien und den beinahe 1000 darin erwähnten Laborexperimenten zum Verhalten von künstlichen Nanopartikeln nach Mustern. Dies mit dem Ziel, allge32

Netzwerk-Analyse Womit genau die Teilchen reagieren und wie schnell, hängt von verschiedenen Faktoren ab: dem Säuregrad von Wasser oder Boden, der Konzentration der vorhandenen Mineralstoffe und Salze und vor allem der Zusammensetzung der im Wasser gelösten oder im Boden vorhandenen organischen Moleküle. Ausserdem macht die Tatsache, dass künstliche Nanopartikel oft oberflächenbeschichtet sind, die Sache noch komplizierter: Denn je nach Umweltbedingungen behalten oder verlieren die Partikel ihre Beschichtung, was wiederum ihr Reaktionsverhalten beeinflusst. Um die in der Literatur veröffentlichten Resultate auszuwerten, wandte ETH-Doktorandin Sani-Kast erstmals in diesem For-

schungsfeld eine Netzwerk-Analyse an, wie sie zum Beispiel aus der Sozialforschung zum Erfassen von Netzwerken sozialer Beziehungen bekannt ist. Damit konnte sie zeigen, dass die vorhandenen Daten wenig divers, wenig konsistent und wenig strukturiert sind.

Mehr Systematik für ­maschinelles Lernen «Wären strukturierte, konsistentere und ausreichend diverse Daten vorhanden, wäre es denkbar, mit den Methoden des Maschinellen Lernens allgemeingültige Muster zu entdecken», sagt Scheringer. «Wir sind allerdings noch nicht an diesem Punkt.» Zunächst müssten ausreichend strukturierte Experimentaldaten vorhanden sein. «Damit die Wissenschaftsgemeinschaft jedoch systematisch und standardisiert solche Experimente durchführt, wäre wohl irgendeine Art von Koordination nötig», ergänzt Sani-Kast, doch sie weiss, dass solche Arbeiten schwierig zu koordinieren sind. Es entspricht eher der Natur und den Vorlieben von Wissenschaftlern, neue Methoden zu entwickeln und zuvor nicht analysierte Umweltbedingungen zu untersuchen, als routinemässig standardisierte Experimente durchführen.

Künstliche von natürlichen Nanopartikeln unterscheiden Neben der mangelnden Systematik gibt es noch ein zweites, handfestes Problem beim Erforschen des Verhaltens von künstlichen Nanopartikeln: Viele künstliche Nanopartikel bestehen aus chemischen Elementen und Verbindungen, die natürlicherweise in der Umwelt vorkommen. Künstliche Teilchen in der Umwelt von na7– 8/2017

KUNSTSTOFF XTRA

türlichen zu unterscheiden, war mit bisherigen Messmethoden schwierig. Forschende am Departement Chemie und angewandte Biowissenschaften der ETH Zürich unter der Leitung von ETH-Professor Detlef Günther haben jüngst jedoch eine leistungsfähige Methode etabliert, mit der eine solche Unterscheidung in Routineuntersuchungen möglich wird. Die Wissenschaftler nutzten dazu eine topmoderne und hochempfindliche Massenspek-­­ trometrie-Technik (genannt spICPTOF-Massenspektrometrie). Mit dieser können sie von jedem einzelnen Nanoteilchen einer Probe bestimmen, aus welchen chemischen Elementen es zusammengesetzt ist. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Universität Wien wandten die ETH-Forschenden die Methode auf Bodenproben an, die natürliche Nanopartikel mit dem chemischen Element Cer enthalten, und in die sie künstliche Cerdioxid-Nanopartikel

FORSCHUNG & ENTWICKLUNG

mischten. Mit Methoden des maschinellen Lernens – die sich für diese spezielle Fragestellung hervorragend eigneten – konnten die Forschenden Unterschiede in den chemischen Fingerabdrücken der beiden Teilchenklassen ausmachen. «Während künstlich hergestellte Nanopartikel oft aus einer einzigen Verbindung bestehen, enthalten natürliche Nanopartikel meist noch eine Reihe von zusätzlichen chemischen Elementen», erklärt Alexander Gundlach-Graham, Postdoc in Günthers Gruppe. Die neue Messmethode ist sehr empfindlich: Die Wissenschaftler konnten damit künstliche Partikel in Proben mit bis zu hundertmal mehr natürlichen Teilchen messen. Literaturhinweise Sani-Kast N, Labille J, Ollivier P, Slomberg D, Hungerbühler K, Scheringer M: A network perspective reveals decreasing material diversity in studies on nanoparticle interactions with dissol-

ved organic matter. PNAS 2017, 114: E1756-­ ­E1765, doi: 10.1073/pnas.1608106114 [http:// dx.doi.org/10.1073/pnas.1608106114] Praetorius A, Gundlach-Graham A, Goldberg E, Fabienke W, Navratilova J, Gondikas A, Kaegi R, Günther D, Hofmann T, von der Kammer F: Single-particle multi-element fingerprinting (spMEF) using inductively-coupled plasma time-of-flight mass spectrometry (ICP-TOFMS) to identify engineered nanoparticles against the elevated natural background in soils. Environonmental Science: Nano 2017, 4: 307-314, doi: 10.1039/ c6en00455e [http://dx.doi.org/10.1039/c6en00455e]

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WIRTSCHAFT

AMI-Studie über Kunststoffverarbeiter im Iran

Positive Zeichen in einem schwierigen Markt Nach der Aufhebung eines Teils der Sanktionen gegen den Iran, kann die Wirtschaft etwas durchatmen. Das britische Marktforschungsunternehmen Applied Market Information (AMI) sieht für das Land gute Wachstums­ chancen für die Automobilindustrie, aber auch die Verpackungsbranche und andere Industriebereiche.

Polymerverbrauch im Iran nach Verfahren (in %).

Die positiven Prognosen gelten vor allem der Automobilindustrie, aber auch für Konsumgüterverpackungen. Ebenso werden Industrieverpackungen zulegen, dies auf Grund von verbesserter Logistik bei der Belieferung des Einzelhandels und des Wachstums der Kunststoffproduktionsmengen. Nichts desto trotz ist es für ausländische Investoren schwierig, interessante Geschäftsmöglichkeiten zu finden, da relevante Informationen über Marktplayer kaum vorhanden sind. AMI hat nun erstmals eine Datenbank über die iranischen Kunststoffverarbeiter erstellt mit Daten und Fakten zu über 300 Firmen.

Die Aufhebung bestimmter Wirtschaftssanktionen gegen den Iran im Januar 2016 hat die Türen zur Wiederaufnahme von Handelsbeziehungen geöffnet. Zahlreiche Unternehmen hatten die Basis zur Expansion bereits 2015 geschaffen. Grosse Absatzmärkte für die Bereiche Automobil, Bau, Verpackung, aber auch andere wichtige Sektoren, zusammen mit einer jungen

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Bevölkerung von über 80 Millionen Personen und ein steigendes Bruttoinlandprodukt, bieten den iranischen Kunststoffverarbeitern gute Geschäftsmöglichkeiten. Der Iran verzeichnet mit über 3 Mio. Tonnen die zweit höchste Nachfrage nach Kunststoffen in der Region. AMI sieht viele Gründe, dass nach Aufhebung der Sanktionen diese weiter zunimmt.

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NEWS

Bild: Arburg / Schmelzle + Par tner

Arburg investiert weiter am Standort Lossburg

So wird es aussehen: das neue Arburg-Schulungscenter.

Mit dem mehrstöckigen Neubau, der eine Nutzfläche von 13 700 m2 umfasst, investiert Arburg einen zweistelligen Millionen-Betrag in seinen zentralen Standort. Am 13. Juli 2017

erfolgte die Grundsteinlegung. «Dieses Schulungscenter ist erneut ein klares Bekenntnis zum Produktions­standort Lossburg und belegt unsere langfristige und zielorientierte Stra-

tegie», wies der geschäftsführende Gesellschafter Michael Hehl anlässlich der Grundsteinlegung auf die Bedeutung dieses weiteren Neubaus hin. Die Gesamtnutzfläche des Stamm-

werks in Lossburg erweitert sich damit um knapp fünf Prozent auf rund 180 000 m2. Das Erdgeschoss des Neubaus bietet Platz für rund 15 Allrounder-Spritzgiessmaschinen für praxisnahe Schulungen. Für die theoretische Ausbildung der Kunden stehen im ersten Stock zwölf Räume zur Verfügung. In den beiden nächsten Geschossen entstehen Grossraumbüros für die Verwaltung. Der vierte Stock schliesslich ist für das Betriebliche Gesundheitsmanagement von Arburg vorgesehen. Zudem entsteht ein neuer Personaleingang.

www.arburg.com

Bilder: Georg Utz AG

Georg Utz hat neuen Chef und neue Logistikhalle

Seit Juli führt Carsten Diekmann die Georg Utz AG in Bremgarten.

Gleich zwei Ereignisse rücken die Georg Utz AG in Bremgarten ins Rampenlicht des Inte­ resses. Zum einen übergab Rainer Grether im Juli die Führungsverantwortung an Carsten Diekmann (1969). Der gebürtige Deutsche hat ein Executive MBA von der Universität St. Gallen. Bevor er nach Bremgarten kam, war er 10 Jahre lang Geschäftsführer bei Ge7– 8/2017

orge Utz Ltd. in UK. Vorher war er in verschiedenen Positionen bei Perstorp Plastics Systems, Möller Tech und Linpac Material Handling tätig. Die Nachfolgeregelung war von langer Hand vorbereitet. Rainer Grether wird dem Unternehmen noch für diverse Projekte zur Verfügung stehen, bevor er im Laufe 2018 in Pension geht. Das zweite Ereignis ist die Einweihung der neuen Logistkhalle. Einen Monat früher als geplant konnte IE Plast das «Lager 10» in Bremgarten an die Georg Utz AG übergeben. Auf dem Platz der im vergangenen Jahr abgebrochenen rund 130 Jahre alten Shedhalle ist ein moderner Neubau entstanden, der die Effizienz des internen Warenflusses weiter optimiert. Die Halle wird primär als Erweiterung des Lagers genutzt, bietet aber auch neue Räumlichkeiten für die Qualitätssicherung und den Q-Testraum

Die neue Logistikhalle «Lager 10»

sowie für verschiedene Unterhaltsabteilungen. Die gesamte Logistikhalle ruht auf Mikrorammpfählen. Dazu Percy Limacher, Geschäftsführer IE Plast: «Dieses Projekt beinhaltet alle komplexen Planungsdisziplinen eines hoch­modernen Industriebaus.» Auf Basis eines gemeinsam erar-

beiteten Masterplans zeichnete IE Plast verantwortlich für die Betriebs-, Haustechnik- und Gebäudeplanung inklusive der gesamten Realisierung.

www.utzgroup.com www.ie-group.com 35

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NEWS

PSE Europe: Erfolgreiche Premiere Vom 27. bis 29. Juni 2017 informierten sich Branchenexperten auf der PSE Europe über neue Anwendungen und Trends im PU-Bereich. Die erste Internationale Fachmesse für Polyurethan-Verarbeitung, die im MOC in München stattfand, endete mit durchweg positiven Resultaten. Insgesamt

1069 Fachbesucher aus 51 Ländern und 75 Aussteller aus 16 Ländern nahmen an der Erstveranstaltung der spezialisierten Fachmesse für Europas PU-Industrie teil. Die nächste PSE Europe findet vom 25. bis 27. Juni 2019 im MOC in München statt. www.pse-europe.de

Ferromatik-Werk bleibt länger als geplant in Malterdingen Im März 2016 hatte Milacron angekündigt, dass die Fertigung und Montage der Ferromatik-Spritzgiessmaschinen vor dem Jahresende 2017 von Malterdingen in das neue Werk in Tschechien verlegt würden. Mittlerweile geht Milacron jedoch davon aus, dass die Fertigung im Werk Malterdingen bis Ende 2019 weiterlaufen wird, also volle 2 Jahre länger, was auf einen Anstieg der Kundenbestellungen in ganz Euro-

pa und ein prall gefülltes Auftragsbuch zurückzuführen sei. Auch nach der Verlegung der Produktion nach Tschechien sollen die Bereiche Technik, Forschung und Entwicklung, Kundendienst, Vertrieb, Marketing und Aftermarket beibehalten und ausgeweitet werden, bekräftigt Denis Poelman, Milacron Managing Director, Injection Europe. www.milacron.com

Bild: PSG

PSG ernennt neuen ­Vertriebsleiter DACH

Klaus Dieter Kapp

Zum 1. Juli 2017 hat Klaus Dieter Kapp die Vertriebsleitung DACH bei der PSG Plastic Ser36

vice GmbH in Viernheim (D) übernommen. Er ist für die umsatzstarken Verkaufsregionen Deutschland, Österreich und Schweiz zuständig und verfügt über sehr gute Fachund Branchenkenntnisse. «Wir freuen uns sehr, dass wir mit Klaus Dieter Kapp einen überaus erfahrenen Spezialisten für unser Unternehmen gewinnen konnten», sagt Udo Fuchslocher, CEO der PSG. PSG ist ein Unternehmen der Meusburger Gruppe.

www.psg-online.de

Schweizer Medizintechnikbranche bündelt Kräfte Die beiden grössten Organisationen der Schweizer Medizintechnik – Fasmed und Medical Cluster – haben an ihren Mitgliederversammlungen vom 12. Juni 2017 die Fusion zu Swiss Medtech besiegelt. Der neue Verband Swiss Medtech vertritt die Interessen von rund 600 Mitgliedern, 1350 Unternehmen und 54 500 Mitarbeitenden. Er engagiert sich für eine hochwertige, sichere und zeitnahe Patientenversorgung, für den Erhalt der Wettbewerbs- sowie Innovationskraft der Branche und für die Stärkung des Heimmarkts. Swiss Medtech-Geschäftsführer ist Peter Biedermann, bisheriger Geschäftsführer des Midical Clusters. Nationalrat Urs Gasche und Rubino Mordasini teilen sich das Präsidium im

achtköpfigen Vorstand mit Vertretern aus Industrie, Medizin und Wissenschaft. In 20 Fachgruppen erarbeiten Experten aus den Mitgliedsfirmen Strategien, Lösungen und Stellungnahmen zu relevanten Branchenthemen. Ein Schlüsselvorhaben ist in den nächsten Jahren die Einführung der beiden neuen EU-Regulierungen für Medizinprodukte (MDR) und In-vitro-Diagnostika (IVDR) und die damit verbundene enge Zusammenarbeit mit verschiedenen Bundesbehörden. Des Weiteren setzt sich Swiss Medtech für die Sicherstellung des internationalen Handels und des Forschungsaustauschs ein. Auch der Abbau nutzloser Bürokratie ist ein Fokusthema. www.swiss-medtech.ch

Swiss Plastics geht voll Elan ins neue Verbandsjahr Die Mitgliederversammlung des Verbands Swiss Plastics, die erstmals von Silvio Ponti präsidiert wurde, fand am 13. Juni in den Räumlichkeiten des KATZ in Aarau statt. Das Kunststoff-Ausbildungs- und Technologie-Zentrum (KATZ) als Austragungsor t zu wählen unterstreicht die Wichtigkeit, die der Verband dem Thema Aus- und Weiterbildung beimisst. Bereits aufgegleist und zum Teil realisiert ist eine bessere Präsenz des Verbands auf Berufsmessen. Weitere Schwerpunkte im Verbandsprogramm sind Nachhaltigkeit und ein Aufgabenkatalog der klar definiert, wie die Geschäftsstelle zum Wohle der Mitglieder optimal eingesetzt wird.

Ponti stellt klar, dass die Geschäftsstelle den Karren ziehen und deshalb auch die Kapazität ausgebaut werden muss. Dies erfolgt vor allem durch eine verstärkte Zusammenarbeit zum Beispiel mit den Wirtschaftsverbänden scienceindustries und Swissmechanic, aber auch mit dem Swiss Plastics Cluster. «Der persönliche Kontakt ist das Öl im Getriebe und durch nichts zu ersetzen», so der Präsident. Hier gehts zum ausführlichen Bericht mit Bildern zur Mitgliederversammlung.

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NEWS

Bild: Engel

Erste Lehrlinge von Engel Shanghai legen Prüfungen ab

Werner Wurm, Leiter der globalen Lehrlingsausbildung von Engel (3. v.l.), Peter Garimort, technischer Geschäftsführer von Engel Machi­ nery Shanghai (3. v.r.) sowie die Ausbilder freuen sich mit den acht Absolventen über deren erfolgreichen Abschlussprüfungen.

2013 startete Engel in seinem Grossmaschinenwerk in Shanghai damit, seinen Fachkräfte-

nachwuchs selbst auszubilden. Im Juni 2017 haben jetzt die ersten Lehrlinge ihre Abschluss­

KATZ-Syposium: Polymere Visionen 2040 Unter diesem Motto fand im Anschluss an die Mitgliederversammlungen des Förderverein KATZ und des Kunststoffverbandes Swiss Plastics am 13. Juni das traditionelle schweizerische Kunststoffsymposium am KATZ in Aarau statt. Spannende Vorträge zu Themen, die heute in der technologischen Entwicklung stehen und im Jahre 2040 möglicherweise schon Alltag sind, erlaubten einen Blick in die Zukunft. So kamen u.a. Hochgeschwindigkeitsanalysen über das Alterungsverhalten von Kunststoffen, Industrie 4.0 und ver-

änderte Geschäftsmodelle zur Sprache. Mit rund 130 Teilnehmern war der Anlass gut besucht. Neben den Vorträgen konnten sich die Besucher an der Tischmesse über Aktualitäten der Mitgliederfirmen informieren und das Netzwerk pflegen. Ausführliche Informationen mit Bildern vom Symposium sind zu finden unter:

prüfungen mit Erfolg abgelegt. Alle acht frischgebackenen Zerspanungstechniker werden in ein festes Arbeitsverhältnis übernommen. Insgesamt arbeiten derzeit 45 junge Männer in der Lehrwerkstätte von Engel Machinery Shanghai, die Engel im Zuge der laufenden Werkserweiterung kürzlich vergrössert und mit weiteren hochmodernen Maschinen ausgerüstet hat. Schneller als geplant konnte der österreichische Spritzgiessmaschinenbauer sein Ausbildungsangebot in China ausbauen. Inzwischen werden in Shanghai neben Zerspanungs-

technikern auch Kunststofftechniker und Mechatroniker ausgebildet. Die Ausbildung erfolgt wie in Österreich dual. Das heisst, die Lehrlinge erwerben sich im Gegensatz zu den meisten anderen Auszubildenden in China vom ersten Ausbildungsjahr an sowohl fundierte Praxiskenntnisse im Betrieb als auch theoretisches Wissen an einer Berufsschule. Die für die duale Ausbildung notwendige Infrastruktur hat Engel gemeinsam mit dem Partnerunternehmen Alpla, das ebenfalls in Shanghai ein Werk betreibt, selbst aufgebaut. www.engelglobal.com

Photonik, der Schlüssel des technologischen Fortschritts Von 26. bis 29. Juni 2017 bewies die Laser World of Photonics in München ihre Spitzenposition als Weltleitmesse der Photonik: 1293 Aussteller präsentierten ihre Produkte den mehr als 32 000 Fachbesuchern – beides Rekordwerte für die Messe. Das Rahmenprogramm gab zahlreiche Einblicke in die zukünftigen Anwendungsbereiche der Photonik. Auch das Gipfeltreffen der Photonik-Forschung bot Wissenstransfer auf höchstem Niveau: Gut 3500 Teilnehmer besuchten die sieben Konferenzen des World of Photonics

Congress. Messegeschäftsführer Dr. Reinhard Pfeiffer bilanziert: «Ob autonomes Fahren oder Diagnoseverfahren in der Medizin – technischer Fortschritt basiert auf Photonik und auf der Laser World of Photonics stellten Firmen dafür die passenden Innovationen vor. Der weltweit hohe Stellenwert optischer Technologien spiegelt sich auch in der weiter gestiegenen Internationalität der Veranstaltung wider.» Die nächste Laser World of Photonics findet vom 24. bis 27. Juni 2019 statt. www.world-of-photonics.com

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NEWS

Deutschlands Maschinenbauer weiter im Aufwind Die Kunststoff- und Gummimaschinenbauer aus Deutschland rechnen für das aktuelle Jahr mit einer Steigerung der Umsätze um real 4 Prozent. Für das Jahr 2018 wird ein Plus von 3 Prozent prognostiziert. Nach drei Jahren des Rückgangs werden voraussichtlich auch die Exporte nach China im Gesamtjahr 2017 wieder wachsen, so die Prognose von Ulrich Reifenhäuser, Vorsitzender des Fachverbands im VDMA. Nach dem noch leichten Rückgang im ersten Quartal 2017 (minus 1,7 Prozent)

IN

net werden. Südkorea sprang damit im ersten Quartal 2017 in die Top 10 der wichtigsten Absatzländer. «In Grossbritannien dagegen machen sich langsam die Auswirkungen des Brexit bemerkbar», analysiert Thorsten Kühmann, Geschäftsführer des Fachverbands, die Entwicklung. Die Exporte fielen im ersten Quartal um 31 Prozent, wodurch dieser Markt von Position 4 auf Position 8 der wichtigsten Absatzländer abrutschte.

Die Ems-Gruppe steigerte im ersten Halbjahr 2017 den Nettoumsatz um 6,5% auf CHF 1067 Mio. (Vorj. 1002) und das Betriebsergebnis (EBIT) um 5,8% auf CHF 280 Mio. (265) im Vergleich zur Vorjahresperiode. Ein besonders erfreuliches Wachstum konnte im Absatzmarkt Asien verzeichnet werden. Für das Jahr 2017 erwartet Ems unverändert einen Nettoumsatz und ein EBIT leicht über Vorjahr.

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www.ems-group.com

KÜRZE – IN N I   –   E Z R Ü K KÜRZE – IN

n  Der italienische Verband der Kunststoff- und Gummimaschinenhersteller und Formenbauer hat die Namensänderung von Assocomaplast zu Amaplast beschlossen. AMP steht für Associazione Macchine Plastica (Plastics Machinery ­ ­A ssociation). Der Verband repräsentiert über 160 italienische Maschinenhersteller. www.amaplast.org n Unter dem Motto «Zukunft wird aus Ideen gemacht» schreibt Motan den motan innovation award mia zum 2. Mal aus. Gesucht werden Ideen rund um das Materials Handling im Bereich der Kunststoffherstellung und -verarbeitung. Der Preis ist mit insgesamt 20 000 Euro dotiert. Einsendeschluss der Wettbewerbsbeiträge ist der 31. Dezember 2017. www.motan-colortronic.com

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werden für die Folgemonate wieder steigende Lieferungen nach China erwartet. Stimulierend wirken hier vor allem die expansiven wirtschaftspolitischen Massnahmen der chinesischen Regierung. Die Exporte in die USA als wichtigstes Absatzland für deutsche Kunststoff- und Gummimaschinen blieben im ersten Quartal 2017 stabil auf hohem Niveau. Weiteres starkes Wachstum (plus 58,3 Prozent) konnte in Mexiko, dem drittwichtigsten Absatzland, sowie in Südkorea (plus 44,6 Prozent) verzeich-

Ems-Gruppe wächst weiter

n  Die 1923 gegründete Duisburger Firma Brabender, Produzent von Prüfgeräten für die physikalische Materialcharakterisierung, hat eine neue Vertretung für die Schweiz und Liechtenstein. Die Firma Tracomme AG in Bonstetten, exklusiver Re­ ­präsentant verschiedener ausländischer Laborgerätehersteller, übernimmt die Betreuung der Kunden für die innovativen Antriebe, Extruder, Messkneter etc, welche in der Forschung, Qualitätssicherung bis zur Klein­ produktion eingesetzt werden. www.tracomme.ch n  Daniele Ferrari, CEO von Versalis (Eni), ist zum neuen Präsidenten von PlasticsEurope ernannt worden. Er folgt auf Patrick Thomas, CEO von Covestro, der diese Funktion seit 2011 innegehalten hat. www.plasticseurope.org

n Dr. Stefan Kruppa ist seit dem 1. August neuer Leiter des Bereichs Maschinentechnologie bei KraussMaffei. Er tritt die Nachfolge von Dr. Reinhard Schiffers an, der zum 1. September die Nachfolge von Prof. Dr. Johannes Wortberg als Inhaber des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen an der Universität Duisburg-Essen antreten wird. www.kraussmaffei.com n Georg P. Holzinger wurde von der TU Chemnitz die Ehrendoktorwürde verliehen. Er ist Vice President Technologies Spritzgiesstechnik bei KraussMaffei sowie President IMM (Injection Molding Machines) China. www.kraussmaffei.com n Die Plast 2018 verbucht knapp ein Jahr vor ihrer Durch-

KÜRZE

führung mehr als 1000 Aussteller. Die internationale Fachmesse für die Kunststoff- und Gummiindustrie findet vom 29. Mai bis 1. Juni 2018 in Mailand statt. www.plastonline.org n Die Otto Bock Holding GmbH, Duderstadt (D), verkauft ihr Kunststoffgeschäft an die Schweizer Conzzeta Gruppe. Otto Bock Kunststoff erhält damit einen Eigentümer, der das PUR-Kunststoffgeschäft weltweit ausbauen wird. Conzzetas Geschäftsbereich FoamPartner ist in diesem Segment einer der führenden Anbieter. Durch den Verkauf geht auch das Joint Venture von Otto Bock und FoamPartner in Shanghai an Conzzeta, ebenso die Produktionsstandorte Rochester Hills (USA) und Changzhou (China). www.ottobock.de

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KUNSTSTOFF XTRA

SEPTEMBER 2017 06./07.09.

Seminar: Flammschutz in polymeren Werkstoffen Ort: Frankfurt am Main Veranstalter: VDI Wissensforum Postfach 10 11 39, D-40002 Düsseldorf Telefon +49 (0)211 6214-201 wissensforum@vdi.de www.vdi-wissensforum.de/weiterbildung-kunststoff/

07.09.

12. Rapperswiler Kunststoff-Forum Ort: Rapperswil Veranstalter: IWK Institut für Werkstofftechnik und Kunststoffverarbeitung Oberseestrasse 10, CH-8640 Rapperswil Telefon +41 (0)55 222 47 70 iwk@hsr.ch, www.iwk.hsr.ch

07.09.

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

07.09.

Cours: Silicones – applications et méthodes Ort: Martigny Veranstalter: Swiss Plastics Cluster Passage du Cardinal 11, CH-1700 Fribourg Telefon +41 (0)26 429 67 72 info@swissplastics-cluster.ch www.swissplastics-cluster.ch

13.-15.09.

Internationale Konferenz: Additive Manufacturing in Products and Applications Ort: Zürich Veranstalter: ETH Zürich (pd/z) Leonhardstrasse 21 CH-8092 Zürich Telefon +41 (0)44 632 74 87 www.pdz.ethz.ch

14.09.

Swissmechanic Business Day Ort: Luzern Veranstalter: Swissmechanic Felsenstrasse 6, CH-8570 Weinfelden Telefon +41 (0)71 626 28 00 info@swissmechanic.ch www.swissmechanic-businessday.ch

14.09.

Swiss Industry 4.0 Conference und Award Ort: Baden Veranstalter: Autexis IT AG Durisolstrasse 6, CH-5612 Villmergen Telefon +41 (0)56 619 11 11 info@industry40.ch www.industry40.ch

15.09.

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

18.09.

Seminar: Kunststoffe – Reaktionen, Eigenschaften und Anwendungen Ort: Essen Veranstalter: Haus der Technik e.V. Hollestrasse 1, D-45127 Essen Telefon +49 (0)201 1803-211 E-mail: information@hdt-essen.de www.hdt-essen.de

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VER ANSTALTUNGEN

18.-22.09.

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

19./20.09.

Swiss Medtech Expo Ort: Luzern Veranstalter: Messe Luzern AG Horwerstrasse 87, CH-6005 Luzern Telefon +41 (0)41 318 37 00 daniela.imsand@messeluzern.ch www.medtech-expo.ch

19.-21.09.

Composites Europe 2017 Ort: Stuttgart Veranstalter: Reed Exhibitions Deutschland GmbH Völklinger Strasse 4, D-40219 Düsseldorf Telefon +49 (0)211 90191-0 visit@composites-europe.com www.composites-europe.com

26./27.09.

IKV-Folienkonferenz – Folienextrusion Ort: Aachen Veranstalter: IKV Institut für Kunststoffverarbeitung RWTH Aachen, Seffenter Weg 201, D-52074 Aachen Telefon +49 (0)241 80-27271 florian.petzinka@ikv.rwth-aachen.de www.ikv-aachen.de

26./27.09.

Konferenz: Hochleistungskunststoffe in der Anwendung Ort: Berlin Veranstalter: VDI Wissensforum Postfach 10 11 39, D-40002 Düsseldorf Telefon +49 (0)211 6214-201 wissensforum@vdi.de www.vdi-wissensforum.de/hochleistungspolymere

26.-28.09.

Powtech – Leitmesse für Pulver und Schüttguttechnologie Ort: Nürnberg Veranstalter: Nürnberg Messe GmbH Messezentrum, D-90471 Nürnberg Telefon +49 (0)911 8606-8940 powtech@nuernbergmesse.de www.powtech.de

27.09.

Hasco Open House Day Ort: Lüdenscheid Veranstalter: Hasco Hasenclever GmbH+Co. KG Römerweg 4, D-58513 Lüdenscheid Telefon +49 (0)2351 9570 info@hasco.com, www.hasco.com

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KUNSTSTOFF XTRA

FIRMENBERICHT

Eurostar Engineering Plastics

Hochgefüllte Compounds hoher Dichte Hochgefüllte Materialien können Compounds auf Basis von PP, PA6 oder PA66 sein, welche mit Zusatzstoffen wie Barium Sulfate, Kupfer, Bronze oder Eisenoxid (magnetisch) angereichert werden, um ein möglichst hohes spezifisches Gewicht zu erreichen.

Base Resin PP PP PP PA6 PA6 PA6 PA6 PA6 PA12

Filler Barium Sulfate Barium Sulfate Magnetite Steel Barium Sulfate Magnetite Steel Barium Sulfate Magnetite Steel Copper Beads Bronze Beads

Designation HZ50E3 HU70E3 HZ80E7 670E3 670E7 676E3 680E7 680E10 SH0410A

Bild: Lenorplastics AG

Density 1.50 2.00 2.50 2.20 2.50 2.20 3.00 4.00 4.10

Spezifische Dichte hochgefüllter Polymere. Die technische Beratung und der Vertrieb dieser Produkte erfolgt über die Lenorplastics AG.

Die Möglichkeiten reichen von 1,5 bis 4,2 g/cm3. Durch das hohe Eigengewicht und einer nachträglichen Oberflächenveredelung mittels PVD-Verfahren (Physical Vapour Deposition, physikalische Gasphasenabscheidung) kann die Wertigkeit ­sowie Haptik und Optik eines Produktes verbessert werden. Die erhöhte Dichte verleiht dem Produkt einen edlen Touch und einen hochwertigen Effekt. Die mit Bronze und Kupfer gefüllten Compounds weisen zudem eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit auf. Das PVD-Verfahren ist ein vakuumbasierendes Beschichtungsverfahren (Dünnschichttechnologie). Der Prozess ist umweltfreundlich, da weder Abgase noch Sonderabfälle generiert werden. Bei der PVD-Technologie wird ein Basismaterial (oft Metall) unter Vakuumbedingungen verdampft. Dieser Metalldampf scheidet sich dann als eine oft nur wenige 40

Mikrometer dicke Schicht auf den Teilen ab. Diese PVD-Schichten können besondere Eigenschaften verleihen: ein edles Aussehen durch einen speziellen Farbton (auf Kunststoffen oft in Kombination mit einem Schutzlack) oder eine elektrisch gut leitende Oberfläche zur Abschirmung vor elektromagnetischen Feldern (EMV). Zusammengefasst können folgende Eigenschaften herausgestrichen werden: Wertigkeit, Haptik, hohes Eigengewicht (metallähnlich), thermische Leitfähigkeit, geringer Verzug, Formstabilität, gute Korrosionsbeständigkeit und einfache Verarbeitung durch Spritzgiessen. Die Materialien kommen in folgenden Anwendungsbereichen zum Einsatz: Kosmetikindustrie, Uhrenindustrie, Elektround Unterhaltungsindustrie, Automobilindustrie, Papeteriebedarf, Armaturen, Sensoren (Magnetische Erkennung), Schalldämmung etc.

Das Familienunternehmen Kaltbrunner AG in Grenchen hat sich auf die Beschichtungen und Veredelungen von Materialien wie Kunststoff, Glas, Keramik und Metall spezialisiert, welche in verschiedensten Industriebereichen eingesetzt werden.

Kontakte Lenorplastics AG Bruggfeldweg 3 CH-4147 Aesch Telefon +41 (0)61 706 11 11 www.lenorplastics.ch Kaltbrunner AG Sportstrasse 1 CH-2540 Grenchen Telefon +41 (0)32 654 10 00 www.kaltbrunner.ch

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7– 8/2017

KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Hemtek ST – die Schweissmaschine für Säume

Mit der Hemtek ST bringt Leister eine stationäre Maschine auf den Markt, welche auf das Schweissen von Säumen spezialisiert ist. Mit ihr lassen sich sowohl geschlosse­ ne als auch offene Säume schweis­ sen. Selbst Säume mit Keder kann sie zuverlässig verarbeiten. Der Bedarf, Banner- und Werbe­ planen zu schweissen, ist gross. Um sich in diesem Bereich durch­ setzen zu können, ist es aber mit einer guten Schweissnaht allein nicht getan. Die Kunden erwarten auch Benutzerfreundlichkeit und Effzienz. Die Hemtek erfüllt diese Forderungen. Ist sie einmal auf dem Tisch montiert, kann sofort begonnen werden. Eine Vorberei­ tung entfällt genauso wie die auf­ wändige Nachbereitung mit einem Handschweissgerät. Säume von

Bannern oder Abdeckplanen wer­ den in einem einzigen Schritt von Anfang bis Ende verarbeitet. Zu­ dem lässt sich die Maschine mit einem Fusspedal bedienen. Damit bleiben dem Anwender beide Hände für das Führen des Materi­ als frei. Temperatur, Geschwindigkeit und Luftstrom lassen sich am Bedien­ feld einfach einstellen, der Druck ist direkt an der Andruckrolle vari­ ierbar und für die Einstellung der Guides bedarf es nicht einmal ei­ nes zusätzlichen Werkzeugs. Die Geschwindigkeit von bis zu 12 m/min und die Leistung von 3400W machen deutlich, dass Leister auch in Zukunft keine Ab­ striche bei Schnelligkeit oder Leis­ tung macht – und dies, obwohl die intuitive Bedienung noch weiter in den Mittelpunkt rückt.

Leister Technologies AG Galileo-Strasse 10 CH-6056 Kägiswil Telefon +41 (0)41 662 7474 leister@leister.com www.leister.com

Drei Boys auf der Interplas

Auf der Interplas in Birmingham / UK (26.–28.09.2017) sind drei in­ teressante Anwendungen von Dr. Boy zu sehen. Mit einer Boy XXS, einer automatisierten Boy 35 E VV sowie einer Boy 60 E zeigt der deutsche Spezialist für Spritz­ giessautomaten im Schliesskraft­ bereich bis 1000 kN einen Quer­ schnitt seines Produktprogram­ mes. Die neue Boy XXS – eine Table-Top-Maschine mit 6,3 Ton­ nen Schliesskraft und kompakten Abmessungen – wird einer der Besuchermagneten sein. Die kompakte Automatisierung ei­ ner Boy 35 E VV (350 kN Schliess­ kraft und 1,67 m² Aufstellfläche) mit zwei kollaborierend arbeiten­

den Robotern wird ein weiteres Highlight auf der Messe sein. Auf dem Spritzgiessautomaten wer­ den Kunststoffbiergläser produ­ ziert, die individuell beschriftet und dem Besucher direkt durch den Roboter überreicht werden. Eine Anwendung aus dem Medi­ zinbereich ergänzt den Auftritt. Eine Boy 60 E zeigt die Produktion von Schutzkappen für Insulinsprit­ zen unter Reinraumbedingungen. Aus dem 16-fach Werkzeug fallen die Teile direkt in einen Verpa­ ckungsautomaten, der platzspa­ rend unterhalb der Zwei-Platten-­ Schliesseinheit integriert ist. Be­ druckt mit Produktionsdaten für eine evtl. Rückverfolgung, werden die Klarsichtbeutel luftdicht versie­ gelt. Ausgerüstet mit einer weissen Antistatik-Lackierung und höheren Standfüssen ist dieser Spritzgiess­ automat für die Reinraumproduk­ tion der Klasse 7 bestens geeig­ net. Thomatech GmbH Wyssmattstrasse 5 CH-6010 Kriens Telefon +41 (0)41 780 01 50 info@thomatech.ch www.thomatech.ch

Seit 1862 in der Welt der Messtechnik zu Hause Mahr und bietet ihren Kunden ein weites Spektrum für Hand- und Oberflächenmesstechnik an.

Mit über 150 Jahren Erfahrung hat sich Mahr, als Innovationsführer und einer der grössten Hersteller von Messtechnik, weltweit etab­ liert. Von der Forschung bis zur Endkontrolle kommen Lösungen von Mahr zum Einsatz. Das Unter­ nehmen versorgt weltweit Kunden mit anwendungsgerechten Lösun­ gen sowie auch individuellen Son­ derlösungen für deren Messpro­ bleme. Die Brütsch/Rüegger Werkzeuge AG ist seit Jahrzehnten Partner von

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Überblick über aktuelle Produkte aus dem Mahr Sortiment: – Digitale Messschieber MarCal (BRW 109255…110720) Moderns, energieeffizientes Re­ ference Messsystem mit Lock-­ Funktion (Nullposition ist gesi­ chert), mit einfachster Bedie­ nung sowie einem grossen und kontrastreichen Display. – Messuhren MarCator (BRW 122100…122250) Digitale MarCator Messuhren beinhalten hochpräzise elektro­ nische Messsysteme und er­ möglichen zusätzliche praxisge­ rechte Mess­ f unktionen ohne auf die bestens bewährte Ana­ loganzeige (MarCator 1087) zu verzichten.

– Bügelmessschrauben Micromar (BRW 115130…115585) Modernste Elektronik, einfache Bedienung und fehlerfreie Able­ sung. Micromar Bügelmess­ schrauben zeichnen sich durch präzise geschliffene Messspin­ deln und eine robuste Bügel­ konstruktion aus. – Feinzeiger-Rachenlehren MaraMeter und Multimar (BRW 164770 und 118900) Handmessmittel für hochpräzi­ se Messungen an Einzel- und Serienteilen. Das MaraMeter erzielt dank konstanter Mess­ kraft und hoher Parallelität der Messflächen beste Ergebnisse. Das MultiMar ist für zahlreiche Messaufgaben geeignet bei de­ nen Standardmessgeräte versa­ gen. – Rauheitsmessgeräte MarSurf (BRW 148655…148662)

Die Rauheitsmessgeräte für den mobilen Einsatz unter Werk­ stattbedingungen arbeiten im Wesentlichen nach dem Tast­ schnittverfahren. Das Messen zahlreicher Kenngrössen wird damit einfach gemacht. Details zu diesen Produkten sind im ToolShop www.brw.ch zu fin­ den, Schnellsuche «Mahr» oder Ein­gabe des Produkttitels. Die Brütsch/Rüegger-Messtech­ nik-Spezialisten stehen für eine telefonische Beratung oder per E-Mail gerne zur Verfügung.

Brütsch/Rüegger Werkzeuge AG Heinrich Stutz-Strasse 20 Postfach, CH-8902 Urdorf Telefon +41 (0)44 736 63 63 sales@brw.ch www.brw.ch

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

W8-Roboter überwachen das Vakuumsystem

Die Wittmann Roboter der W8 Se­ rie sind ab sofort mit einer einstell­ baren Funktion zur Verschleiss­ überwachung des Vakuumsystems ausgestattet. Von Verschleiss be­ sonders betroffen sind Greifersys­ teme, bei denen Vakuum zur Ent­ nahme und Fixierung der Spritz­ giessteile zum Einsatz kommt. Durch die andauernde Wechselbe­ lastung der Vakuumsauger wäh­ rend des Entnahmezyklus treten Abnutzungen auf. Ebenso kann es an den Verbindungsstellen der Va­ kuumverschlauchung zu Undich­ tigkeiten kommen. Als Konse­ quenz dieser Umstände kann der

Fall eintreten, dass das zu entneh­ mende Kunststoffteil vom Robo­ tergreifer nicht korrekt erfasst wer­ den kann. Bei Eintreten eines sol­ chen Fehlerfalls kommt es meist zum Abbruch der Robotsequenz und zum unausweichlichen Ma­ schinenstillstand. Um derartigen Ausfällen vorzubeugen, sind die Wittmann Roboter der W8 Serie mit der Überwachungsfunktion aus­gestattet. Die neue Vakuum-Analysefunktion fungiert als Vorwarnsystem. Soll­ ten sich die Unterdruck-Verhältnis­ se kontinuierlich verschlechtern – was auf zunehmenden Verschleiss schliessen lässt – wird eine ent­ sprechende Warnung ausgegeben. Der Roboter kann jedoch bis zum tatsächlichen Teileverlust weiter verfahren, idealerweise bis zur nun frühzeitig ermöglichten Feh­ lerbehebung im Automatikbetrieb, was einem überraschenden Ma­ schinenstillstand vorbeugt. Wittmann Kunststofftechnik AG Uznacherstrasse 18 CH-8722 Kaltbrunn Telefon +41 (0)55 293 40 93 info@wittmann-group.ch www.wittmann-group.ch

Schwarz, Ultraschwarz, Black3

Der Kunststoffspezialist Grafe er­ weitert seine Farbpalette um eine neue Generation Schwarzbatches. Das neue Black³ erscheint so ul­ traschwarz wie nie zuvor und bie­ tet mit seiner extrem hohen Farb­ tiefe die Möglichkeit, eine «Klavier­ lackoptik» in Polypropylen oder Polyethylen darzustellen. Schwarz wird häufig mit tristen, düsteren oder schwermütigen Empfindungen assoziiert. In der Verpackungsindustrie hingegen verleiht sie vielen Produkten und Verpackungen weitaus signifikan­ tere Eigenschaften. Kaum woan­ ders spiegelt Schwarz so viel Ele­ ganz, Wertigkeit, Seriosität und Moderne wider. Um dem Schwarz diese äusserst intensiven und wertvollen Nuancen zu verleihen, hat die Grafe-Gruppe mit Black 3 eine neue Generation an Schwarz­ batches entwickelt.

Als Farb-Spezialist verfügt Grafe über die Expertise, die Intensität der Schwarzfärbung nach Kunden­ wunsch einzustellen. Für die Kolo­ rierung eignen sich besonders Polyolefine, wobei die Schwarzfar­ be, je nach Höhe der Farbtiefe, von Schwarz bis Black³ individuell an­ gepasst werden kann. Das wir­ kungsvolle Ergebnis der bisher noch nicht dagewesenen Schwarz­ farbe erscheint so ultraschwarz wie nie zuvor. Es findet vielseitige Anwendungsbereiche im Spritz­ guss und in der Extrusion und kann sowohl für matte als auch glänzende Oberflächen optimal verarbeitet werden. Das Material erfüllt alle relevanten Konformitä­ ten im Kosmetikbereich, wodurch ganz besondere und hochwertige Optiken im Verpackungsbereich zur Verfügung stehen. Das Produktspektrum von Grafe umfasst neben Farb- und Addi­ tiv-Masterbatches ein breites Sor­ timent an funktionellen Kunst­ stoff-Compounds. Grafe Advanced Polymers GmbH Waldecker Strasse 21 D-99444 Blankenhain Telefon +49 (0)36459 45-0 grafe@grafe.com www.grafe.com

Leistungsstarker Zentrifugal-Granulattrockner

Maag/Gala hat einen Zentrifugal­ trockner mit der höchsten bekann­ ten Leistung zum Trocknen von Polyolefinen entwickelt. Leistungs­ starke Kunststoffhersteller, Ma­

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schinenbauunternehmen und OEMs benötigen einen einzigen Trockner für höchste Durchsätze. «Nach der Entwicklung des Models 100 im Jahr 2008, basierend auf

unserer bewährten 48-Zoll-Rotor­ plattform und mit über 300 lau­ fenden Applikationen, haben wir unsere F&E-Arbeit fortgesetzt, um die Trocknungsleistungsraten des Modells 100 weiter zu steigern», sagte David Bryan, Präsident und CEO bei Gala Industries, einem Unternehmen von Maag. «Durch umfassende Tests und kontinuier­ liche Designanpassungen haben wir die Trocknungsleistung des Trockner-Modells 100 auf 150 t/h gesteigert und können auf diese Weise beispielsweise Polyethylen (HDPE) mit linsenförmiger Granu­ latgeometrie und einem MFI von 0,35 mit einer resultierenden Feuch­tigkeit von unter 500 PPM verarbeiten. Mehrere neue Kon­ zepte sind in der Planung und wer­ den in den nächsten 12 Monaten umgesetzt.»

In der grosstechnischen Trockner­ vorführanlage von Maag/Gala kön­ nen Kunden live zuschauen, wie ihr Material bei aktuellen Produkti­ onsraten verarbeitet wird. Diese Option ist klar besser als eine Hochskalierung von kleinen Trock­ nern für höhere Produktionsraten. «Kunden können in einer kosten­ losen Vorführung unseres Trock­ ner-Modells 100 selbst miterle­ ben, wie dieser die schwierigsten Granulatgeometrien bewältigt», so Bryan.

Maag Pump Systems AG Aspstrasse 12 CH-8154 Oberglatt Telefon +41 (0)44 278 82 00 welcome@maag.com www.maag.com

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Abstimmplatten – optimale Druckverteilung und exakte Werkzeugtrennung

Bei der Auslegung von Spritzgiess­ werkzeugen ist es erforderlich, auf eine definierte Druckverteilung des Schliessdruckes in der Werk­ zeugtrennung zu achten. Die Haupt ­­flächenpressung sollte im­ mer nah am Formnest erfolgen, um Gratbildung zu vermeiden und eine hohe Qualität der Spritz­ giessteile zu erzielen. Die Druck- und Abstimmplatten Z555/…, Z556/… und Z557/… ermöglichen eine gleichmässige Abstimmung der Formtrennung und einen einfachen Ausgleich von Höhensprüngen. Sie gewähr­ leisten eine de­finierte Druckvertei­ lung sowie ­e xakte Werkzeugtren­

nung und verhindern so eine Durchbiegung der Formplatten. Die Abstimmplatte Z557/… mit Schmiernuten erweitert zusätzlich den Einsatz als Gleitplatten bei schrägen Trennungssprüngen. Die auf 58 HRC gehärteten Hasco Abstimmplatten aus 1.2842 sind einbaufertig mit versenkten Befes­ tigungsbohrungen und präzise ge­ schliffenem Aufmass von 0,2 mm in runder und eckiger Ausführung direkt ab Lager lieferbar. Mit den neuen Abstimmplatten bietet Hasco seinen Kunden effizi­ ente Unterstützung in den Berei­ chen der Druckverteilung und Werkzeugtrennung und leistet so einen wertvollen Beitrag zu hoher Prozesssicherheit während des Spritzgiessprozesses. Hasco Hasenclever GmbH+Co KG Römerweg 4 D-58513 Lüdenscheid Telefon +49 (0)2351 957-0 pmast@hasco.com www.hasco.com

Frimo auf der PSE 2017

Auf der Erstlingsmesse PSE im Juni in München präsentierte Frimo das komplette Leistungsspektrum für die PUR Verarbeitung. Neben einer Vielzahl von Referenzprojekten aus dem Automobilbereich stellte das Unternehmen auch Projekte vor, die in anderen Branchen erfolg­ reich umgesetzt wurden. Besucher konnten sich vor Ort über Weiter­ entwicklungen und Innovationen informieren, unter anderem über: –– PURe Mix Compact – Neues Anlagendesign für die Bühnen­ aufstellung –– 3D Druck in der Modelltechnik, Darstellung von Narbungen und Funktionsbereichen

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–– Schäumwerkzeuge und innova­ tives Dichtungssystem PURe Seal –– Vollelektrische Formenträger für Teppich-Hinterschäumung (Bild) –– RTM-Leichtbau mit neuem ­Formenträger –– Referenzen für automatisierte Fertigungslösungen, Ausschäu­ men von Rollladenkästen –– Multifunktionales PU Sand­ wichdesign im 3D Format Neben der Anlage und verschiede­ nen Exponaten am Messestand, stellte Frimo auch zwei Fahrzeuge in der Feature Area aus. Hier ging es um multifunktionale Sandwich­ bauweisen mit PU und die Darstel­ lung hochwertiger Oberflächen, kombiniert mit Leichtbau. Frimo Group GmbH Hansaring 1 D-49504 Lotte Telefon +49 (0)5404 886-0 info@frimo.com www.frimo.com

Der Ionisationsstab EI W Air kombiniert höchste Entladeleistung mit hervorragender mechanischer Stabilität bei großen Stablängen. Zusätzlich erhöht der Einsatz von Druckluft den Wirkabstand des EI W Air. Elektrische Ladungen werden auch in schnell ablaufenden Produktionsprozessen zuverlässig neutralisiert.

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Mehr Sicherheit im Betrieb dank dem IsoTemp Hochtemperaturschlauch Der IsoTemp Hochtemperatur­ schlauch von Meusburger ist im Dauerbetrieb für Temperaturen von bis zu 200 °C mit Wasser, Öl, Luft sowie Dampf einsetzbar. Alle medienberührenden Bauteile sind aus Edelstahl, um eine Korrosions­ bildung und somit ein «Zuwach­

sen» bzw. Verstopfen der Leitung zu verhindern. Mit der Überwurf­ mutter kann entweder eine Kupp­ lung montiert oder direkt am Werkzeug verschraubt werden. Dank des FDA-konformen Silikon­ überzuges ist der Schlauch auch sehr gut in der Reinraumtechnolo­

Spritzgussformen elektrisch antreiben

Kerne, Schieber, Nadeln oder Plat­ ten in Spritzgussformen werden immer öfter servoelektrisch ange­ trieben. Mit dem Antriebskonzept easyMould von Parkem gestaltet sich diese elektrische Integration wie auch die Inbetriebnahme schnell und unkompliziert. Die Gründe für die zunehmende Verbreitung von elektrischen An­ trieben sprechen für sich. Im Ge­ gensatz zu hydraulischen Antrie­ ben arbeiten sie energieeffizient, sauber und leise. Dadurch eignen sie sich insbesondere für Rein­

raum- oder Medizintechnik-An­ wendungen. Sie garantieren mar­ kante Kosteneinsparungen bei In­ stallation, Wartung und Betrieb und eröffnen darüber hinaus neue Möglichkeiten, welche für Spritz­ gussformen echte Verkaufsargu­ mente darstellen. Spezifische Einstell- und Überwa­ chungsmöglichkeiten erlauben dynamische, kontrollierte und prä­ zise Bewegungen. Optimierte Be­ wegungsabläufe verkürzen die Zykluszeit und steigern somit die Produktivität bei gleichzeitiger Schonung der Mechanik. Durch präzise Positionierungen wird auch eine verbesserte Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Spritzteile erreicht. Die meist einfach gehal­ tene Schnittstelle zur Spritzguss­ maschine wie digitale Ein-/Aus­ gänge oder Euromap kann unver­ ändert übernommen werden. Auch sind Feldbus-Anbindungen realisierbar. Parkem AG MotionControl Täfernstrasse 37 CH-5405 Baden-Dättwil Telefon +41 (0)56 493 38 83 info@parkem.ch www.parkem.ch

gie verwendbar. Die hohe Flexibi­ lität zeigt sich vor allem durch den sehr kleinen Biegeradius von 50 mm. Der IsoTemp Hochtempera­ turschlauch ist bei Meusburger als rote und blaue Ausführung in ab­ gestuften Längen von 300 mm bis 2500 mm ab Lager erhältlich. Zu­

dem sind auch Sonderlängen lie­ ferbar. Meusburger Georg GmbH & Co. Kesselstr. 42, A-6960 Wolfurt Telefon +43 (0)5574 6706-471 office@meusburger.com www.meusburger.com

Vario mit Energiebatterie

Je rascher und verlustloser die Wechsel zwischen Aufheiz- und Abkühlphasen sind, desto effizien­ ter und energiesparender ist die Herstellung anspruchsvoller Spritz­ guss- und Composite-Teile. Als erster Anbieter einer Vario-Um­ schalteinheit für Druckwasserge­ räte bis maximal 200 °C bietet Regloplas in Kombination mit der Energiebatterie die ideale Lösung an. Dank optimaler Trennung von Kalt- und Heisswasserkreis verkür­ zen sich die Aufheiz- und Abkühl­ phasen, und der Energieverbrauch reduziert sich entsprechend. Werkzeugnahe Vor- und Rückläufe minimieren den Energieverlust zu­ sätzlich. Auf einen Blick –– Energieeffiziente Temperierung im Hochtemperaturbereich ohne Druckschläge.

–– Einfaches, individuell einsetz­ bares und günstiges System für höchste Flexibilität. –– Flexibel und modular einsetz­ bar mit allen Standard-Tempe­ riergeräten von Regloplas für Anwendungen mit Wasser bis 200 °C. –– Stabiles, langlebiges System für Spritzguss- und CompositeVerfahren. –– Werkzeugnahe Vor- und Rück­ läufe sorgen für kürzere, opti­ mierte Heiz- und Kühlphasen und minimieren die Energie­ verluste. –– Wer nicht weiss, ob er vario­ therm produzieren kann oder nicht, gewinnt mit dem Reglo­ plas System aus zwei Tempe­ riergeräten und Umschaltein­ heit entscheidend an Flexibili­ tät. –– Für nochmals tieferen Energie­ verbrauch Einsatz mit Energie­ batterie möglich. Regloplas AG Flurhofstrasse 158 CH-9000 St. Gallen Telefon +41 (0)71 282 58 00 info@regloplas.com www.regloplas.com

Asco Nanojet bietet Top-Leistungen bei niedrigem Verbrauch Die Nachfrage nach effizienten und zugleich schonenden Reini­ gungsverfahren wächst mit anhal­ tend hoher Dynamik. Dieser Nach­ frage trägt die Asco Kohlensäure AG Rechnung und setzt mit der Markteinführung des Asco Nano­ jets den Startschuss für eine neue Generation von Trockeneisstrahl­ geräten. Der Nanojet wurde speziell für die Kunststoffindustrie entwickelt. Klein und handlich eignet er sich

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aber für nahezu jedes Einsatzge­ biet in unterschiedlichsten Indus­

trien. Für den Asco Nanojet hat das Engineering-Team eine Pelletmüh­ le in den Maschinenkörper inte­ griert, welche die Trockeneispel­ lets in feinste Trockeneispartikel zerkleinert. So können wesentlich mehr kleine Partikel auf die zu rei­ nigende Oberfläche geschossen werden, was für eine präzise, schnelle und gleichmässige Ober­ flächenreinigung sorgt. Zusammen mit der neu entwickelten Strahldü­ se und der zusätzlich im Lieferum­

fang enthaltenen Strahlpistole mit integriertem Cutter ist der Asco Nanojet das perfekte Rundum-Pa­ ket für unzählige Anwendungen.

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KUNSTSTOFF XTRA

PRODUKTE

Success 5 – grosse Leistung für kleine Spritzgiessmaschinen

Der Success 5 ist der neueste und kleinste Linear-Roboter von Sepro. Er ist wirtschaftlich, universell ein­ setzbar und bietet durch die 3Achs-Servotechnik eine starke Leistung sowie eine hohe Genau­ igkeit für einfache Pick&Place- und Stapelanwendungen. Nach der erstmaligen Vorstellung Ende 2016 (gemeinsam mit dem mechanisch ähnlich aufgebauten S5 Picker), ist der Success 5 jetzt verfügbar. Er ist einsetzbar auf Spritzgiessmaschinen bis 80 t und

ist – wie alle Sepro Roboter der Success-Baureihe – standardmäs­ sig mit der pneumatischen R1-Ro­ tation (0 °– 90 °) ausgestattet. Op­ tional ist eine R3-Rotation (0 °– 90° oder 0 °– 180 °) verfügbar. Der Success 5 kann in der Stan­ dardausführung mit einem Aus­ querhub (horizontal), wahlweise mit 1000 mm oder 1500 mm, konfiguriert werden. Er verfügt über einen Entformhub von 400 mm und einen Vertikalhub von 1000 mm bei einer maxima­ len Traglast von 3 kg. Als grosses Plus bietet der kleine Success 5 standardmässig viele Sonderausstattungen und -funkti­ onen, über die sonst nur deutlich teurere Roboter verfügen: –– gleichzeitiges Verfahren aller drei Achsen –– Y-Achse freigeschaltet, verein­ facht die Programmierung für

Auswerfer-Synchronentnahme und senkt die Kosten beim Grei­ ferbau durch eine vereinfachte Greiferausführung –– mehrere Vakuum- und Druck­ luftkreise zur präzisen Entnah­ me und Positionierung von Tei­ len zur Angussentnahme sowie für weitere Aufgabenstellungen –– Schnellwechselkupplungen für schnelle Greiferwechsel Selbstverständlich ist der Success 5 standardmässig mit der leis­ tungsstarken Touch2-Steuerung ausgestattet. Der Touchscreen mit gut verständlichen Symbolen ist leicht zu handhaben. Auch weni­ ger erfahrene Bediener können damit einfache Pick & Place-Zyklen programmieren. Gut verständliche Eingabeauffor­ derungen leiten den Bediener durch den Ablauf des Roboterzy­ klus und stellen sicher, dass wäh­

rend der Programmerstellung alle relevanten Roboterpositionen durch ein Teach-In übernommen werden. Der S5 Picker basiert auf dem sel­ ben kompakten 3-Achs-Linear­ prinzip wie der Success 5 Roboter, ist jedoch mit einem einfachen Angussgreifer ausgestattet. Der S5 kann optional mit einer pneumati­ schen Rotation R1 sowie mit ei­ nem einfachen Greifer ausgerüstet werden. Dieses kompakte und schnelle Anguss-Entnahmegerät arbeitet vollständig innerhalb des Arbeitsbereichs der Spritzgiessma­ schine. Sepro Switzerland Thomas Scherz CH-8486 Rikon Telefon +41 (0)79 243 80 81 tscherz@sepro-group.com www.sepro-group.com/de

Kompaktextruder KE30 mit neuer Verfahrenslänge

Die Einsatzmöglichkeiten des be­ währten Kompaktextruders Bra­ bender KE30 wurden mit der Aus­ dehnung der Verfahrenslänge auf 32D nochmals erweitert. Das leis­ tungsstarke Mehrzweckgerät wird zur Prüfung des Verarbeitungsver­ haltens zahlreicher Materialien, u.a. von Standardthermoplasten (PE, PP, PVC), Thermoplastischen Elastomeren (TPU), Technischen Thermoplasten (PC, PA) und Hoch­leistungsthermoplasten wie PEEK eingesetzt. Das kompakte Design sowie überzeugende tech­ nische Leistungsmerkmale ma­ chen den Kompaktextruder KE 30 zu einer idealen Lösung unter an­ derem für den Einsatz im Labor,

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die Kleinproduktion, die Referenz­ muster- und Qualitätsprofil-Her­ stellung und die Rezepturentwick­ lung. Das grosse Sortiment an Düsen und Nachfolgeein­r ich­t un­ gen erlaubt die Produktion von Rohren, Profilen, Strängen, Blasoder Flachfolien, etc. Zudem be­ sitzt der KE30 ein grosses Schne­ cken- und Werkzeugsortiment s owie zusätzliche Erweiterungs­ ­ möglichkeiten durch das CANOpen-Bus-System. Der KE30 kann als stand alone Gerät betrieben oder über eine leistungsfähige Windows Software gesteuert wer­ den. Die Abspeicherung der Be­ triebs- und Auswertungsparame­ ter in einer MS-Access-Datenbank und die Konvertierbarkeit der Da­ ten in übliche Office-Programme komplettieren die Leistungsmerk­ male des Kompaktextruders.

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Hybrider Leichtbau als Weg zur optimalen Bauteilgestaltung

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

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Substitution von PE und PP ist die falsche Richtung

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

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Bild: BMW Group

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

Top-Modemarken aus dem 3D-Drucker

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12/2016

Bild: Stratasys

Bild: Dollarphotoclub, Zoe

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

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