Energiemanagement: Transparenz als Wettbewerbsvorteil 

Der Einsatz einer Energieflussanalyse rechnet sich, auch wenn aktuell keine Energieeinsparungen zu realisieren sind. Im Vordergrund steht derzeit die Möglichkeit, Energiebewusstsein und verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen dokumentieren zu können 

KU_2011_06_Transparenz-als-Wettbewerbsvorteil.pdf

536371 Transparenz als Wettbewerbsvorteil

Sägewerkzeuge

Spritzgießen

Die Siapi srl, San Vendemiano/Italien, hat ihr Angebot an PET-Einwegbehältern für Wasserspender um einen ultraleichten Behälter erweitert, der bei 19 l Fassungsvermögen nur 330 g wiegt. Üblich sind bislang 390 g. Um einen Container dieser Größe mit so geringem Gewicht herzustellen, muss die Verteilung des Materials beim Blasformprozess präzise und kontrolliert erfolgen. Siapi produziert die Wasserbehälter auf seinen beiden Streckblasformaschinen EA1S und EA2S mit einem Durchsatz von 600 bzw. 1.100 Behältern (eine bzw. zwei Kavitäten) pro Stunde. 

Um sicherzustellen, dass das Gefüge trotz des geringen Materialeinsatzes nicht kollabiert, hat Siapi dem Behälter eine Rippenstruktur gegeben und deren Stabilität durch Simulationen und Praxistests bestätigt. Der Container ist für den türkischen Markt bestimmt, Interesse haben laut Hersteller aber auch Abfüller aus dem Nahen Osten angemeldet. Schon in wenigen Monaten will das Unternehmen einen weiteren ultraleichten PET-Behälter vorstellen. 

565638 Produkt Beitrag KU - Leichtbauweise im Großformat

Polyethylen

Expertensystem zur Einführung von Lean Production 

Der Werkzeug- und Formenbau ist in Deutschland eine Schlüsselbranche in der industriellen Wertschöpfungskette. Die Betriebe sind in der Regel kleine und mittlere Unternehmen (KMU), die kapitalintensive Investitionsgüter in kundenspezifischer Einzelfertigung produzieren. Wegen der meist kurzfristig festgelegten Liefertermine sind diese Unternehmen oft starken Auslastungsschwankungen ausgesetzt. Um sie bei der Entwicklung und Implementierung eines firmenspezifischen Produktionssystems zu unterstützen, hat die FQS Forschungsgemeinschaft Qualität e.V. mit dem Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH (IPH) im IGF-Forschungsprojekt "Entwicklung eines Generischen Produktionssystems (GPS) für Unternehmen der Unikat- und Kleinserienfertigung am Beispiel des Werkzeug- und Formenbaus" einen Lösungsansatz erarbeitet. Es geht darum, Produktionssystem-Wissen in einem Expertensystem zu formalisieren und bereitzustellen. Der Anwender soll konkret bei der Entscheidung unterstützt werden, welche Produktionssystem-Methode sinnvoll in dem jeweils gegebenen Unternehmenskontext eingesetzt werden kann. 

Das Expertensystem ermöglicht eine personenunabhängige Abbildung und ressourcenarme Nutzung von Produktionssystem-Wissen. Zentrale Bestandteile des Systems sind ein Datenmodell zur Wissenspräsentation, eine werkzeugbauspezifisch ausgestaltete Wissensbasis sowie Data-Mining-Algorithmen zur automatisierten Anpassung der Wissensbasis an die individuellen Randbedingungen. Das Expertensystem soll die Werkzeug- und Formenbauer in die Lage versetzen, die durch die Einführung und den kontinuierlichen Betrieb eines GPS möglichen Potenziale etwa zur Reduzierung der Durchlaufzeiten oder der Bestände zu erschließen. 

Die Ergebnisse hat die FQS in dem neuen Band 88-07 "Expertensysteme zur Einführung von Lean Production im Werkzeugbau" (54 Seiten, A4, 59 EUR, ISBN: 978-3-940991-08-9) zusammengefasst. Der Leitfaden stellt die wesentlichen Ergebnisse des Projekts dar und gibt Hinweise zur Installation und Anwendung des prototypischen Demonstrators, der dem FQS-Band als CD-ROM beiliegt. Wie bei allen FQS-Projekten hat ein industrieller Arbeitskreis die Forschungsarbeiten und die Umsetzung der Ergebnisse pilothaft erprobt. Dem FQS-Arbeitskreis gehörten als ständige Mitglieder an: die Paul Beier GmbH, Werkzeug- und Maschinenbau & Co. KG, Kassel, die FKT Formenbau und Kunststofftechnik GmbH, Triptis, die Stiebel Eltron GmbH & Co. KG, Holzminden, sowie die Professor Binner Akademie, Hannover. 

569255 Produkt Beitrag KU - Lean Production im Werkzeugbau

Qualitätssicherung

Für die effiziente Herstellung gedruckter Elektronik in hohen Stückzahlen druckt Schreiner PrinTronics, ein Competence Center der Schreiner Group GmbH & Co. KG mit Sitz in Oberschleißheim bei München, Leiterbahnen jetzt auch rotativ. Höhere Maschinengeschwindigkeit und neue Trocknungsmöglichkeiten erlauben den Einsatz des Rolle-zu-Rolle-Verfahrens, das Produktionszeiten reduziert und die Herstellungskosten senkt. 

Anstatt schrittweiser Vorschübe wie im klassischen Siebdruck arbeitet das rotative Präzisionsdruckverfahren kontinuierlich von Rolle-zu-Rolle und erlaubt so einen endlosen Druck. Auch schmalere Leiterbahnbreiten können damit umgesetzt werden. Möglich wird der Einsatz des neuen Prozesses erst durch die Entwicklung niedrigviskoser leitfähiger Farben. Die hohe Produktivität entspricht den Marktanforderungen der expandierenden Branche der "Gedruckten Elektronik". Damit kann die Entwicklung neuer Produkte wirtschaftlich vorangetrieben werden. 

569266 Produkt Beitrag KU - Gedruckte Elektronik von der Rolle

Eine wärmeleitfähige Compound-Familie mit Markennamen Albis T-Conductive von der Albis Plastic GmbH, Hamburg, bietet im Vergleich zu Standardkunststoffen eine signifikant verbesserte Wärmeleitfähigkeit von bis über 20 W/mK und verbindet diese mit den Vorteilen der Gewichtsreduzierung und Designfreiheit von Kunststoffen gegenüber anderen Materialien. Hierdurch eröffnen sich in vielen Technologie- und Produktionsbereichen neue Innovations-, Einsparungs- und Wertschöpfungspotenziale. 

Diese spezielle Compoundreihe wurde weiter ausgebaut. Auf Basis verschiedener Polymere wie PP, PA12, PA66, PA6, PBT und PPS bietet der Compoundeur unter den Markennamen AL-COM und Tedur verschiedene wärmeleitfähige Einstellungen an. Diese sind als elektrisch leitend (TCE) oder elektrisch isolierend (TCD) erhältlich. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig: Wo immer Wärmetransport in technischen Anwendungen und Materialien notwendig ist, bietet Albis T-Conductive innovative Lösungswege. Dazu zählen Kühlkörper und Gehäuse für Hochleistungs-LEDs, Elektronikkomponenten oder Motoren. Weitere Anwendungsmöglichkeiten liegen z.B. im Bereich Heiz- und Kühlelemente, Leuchten und Erdwärmesonden. 

Ein Beispiel ist das Gehäuse für LED-Tagfahrleuchten der Firma Oshino Lamps, Nürnberg: Die speziellen Leuchten strahlen ein auffälliges gebündeltes Licht mit hoher Leuchtdichte nach vorne ab, die durch die extrem hohe Leuchtkraft von Hochleistungs-LEDs erreicht wird. Diese entwickeln jedoch durch den hohen notwendigen Stromfluss im Halbleiter eine hohe Wärme, die von der LED abgeführt werden muss, um die optimale Lichtleistung und Lebensdauer zu gewährleisten. Durch den Einsatz von Albis T-Conductive als Gehäusewerkstoff wird die Wärmeableitung optimiert und die Temperaturbelastung der LEDs erheblich reduziert. 

569271 Produkt Beitrag KU - Damit es nicht zu heiß wird

Compound

Mit den Sonnenschutzfilmen Prestige Exterior präsentiert die 3M Deutschland GmbH, Neuss, eine Innovation für den Außeneinsatz auf Verglasungen, die mittels Nanotechnologie in ihrer Herstellung völlig ohne Metall auskommt. Die somit korrosionsfreien Folien sind nur 62 µm dick und bestehen dennoch aus Hunderten unterschiedlicher Polyesterlagen. Sie bieten effektiven Schutz gegen zu viel Sonneneinstrahlung und Hitze. Dennoch sind sie nahezu glasklar, auf der Scheibe kaum sichtbar, und lassen das natürliche Tageslicht durch. Sie verstärken die natürliche Spiegelung der Fenster nicht und eignen sich vor allem für historische oder denkmalgeschützte Gebäude, deren Optik trotz Sonnenschutz unverändert bleiben soll. 

Mit einem speziellen Klebstoffsystem und einer verstärkten, kratzfesten Oberflächenvergütung sind die neuen Produkte auch für den Langzeiteinsatz in Außenbereichen geeignet. Auf Wunsch sind sie auch in einer getönten Variante erhältlich. Je nach Ausführung und Verglasung erlauben sie eine Lichttransmission bis zu 88 %. UV-A- und UV-B-Strahlen, die Hauptursache für Bleichschäden, halten sie dagegen fast vollständig aus Innenräumen fern. Sie reduzieren Infrarot-Strahlung zu 97 %. Die Blendwirkung mindern diese Folien um bis zu 52 %. 

569286 Produkt Beitrag KU - Glasklar und unsichtbar

Harze

Mit dem deckenmontierten Scara-Roboter RH-3S stellt Mitsubishi Electric Europe B.V., Ratingen, eine hochleistungsfähige und kosteneffiziente Automationslösung vor. Der kompakte RH-3S verfügt über einen zylinderförmigen Arbeitsbereich mit 700 mm Durchmesser und einer Höhe von 150 mm. Durch die Deckenmontage kann der Roboter platzsparend direkt am zentralen Einsatzpunkt angebracht werden. Dadurch erhöht sich die Fertigungsflexibilität. Der Roboter kann bis zu drei Pick-and-Place-Bewegungen in einer Sekunde ausführen. Die maximale Traglast liegt bei 3 kg. Durch seine Wiederholungsgenauigkeit von 0,01 mm eignet er sich auch für präzise Bestückungsaufgaben. 

Der RH-3S lässt sich einfach in bestehende Produktionslinien integrieren. So werden beispielsweise bei Aufnahme von Komponenten von einem Fließband für den Standardeinsatz zusätzlich nur ein Encoder für die Fließbandgeschwindigkeit sowie ein Vision-System zur Objekterkennung benötigt. Der Roboter wird standardmäßig mit einer eigenständigen Controller-Einheit geliefert, ist aber auch als vollständig integriertes Paket erhältlich. 

569281 Produkt Beitrag KU - Kompakt und kosteneffizient

Handling, Handhabungstechnik

Defekte in Werkzeugoberflächen zu beheben, ist bisher zeit- und kostenintensiv und bedeutet oft einen längeren Produktionsausfall. Die Invicon Chemical Solutions GmbH, Lustenau/Österreich, hat hierfür ein neuartiges Reparaturverfahren entwickelt, das die Instandsetzung erheblich verkürzt und die Folgekosten minimiert. Das gezielte Einspritzen eines lichthärtenden Composite-Materials direkt in die Schadstelle ermöglicht zukünftig eine schnelle Reparatur von Schlag- oder Kratzschäden in Spritzgießwerkzeugen, auch an schwer zugänglichen Stellen – und das ohne vorherigen Ausbau. 

Die Reparatur wird in fünf Schritten durchgeführt: Nach dem Reinigen der Schadstelle wird ein spezieller Metallprimer aufgetragen. Damit lässt sich sicherstellen, dass das Reparaturmaterial mit der Metallform einen chemischen Verbund eingeht. Das Composite wird mit einer Spritze in die Schadstelle dosiert und gemäß der Werkzeugform sowie den Konturen der Schadstelle modelliert. Der Reparaturbereich wird mit einem "Air-Barriere-Gel" abgedeckt und das Material mit einem LED-Blaulichtgerät ausgehärtet (1min/cm <sup>2 </sup>). 

Zuletzt wird das Gel mit Wasser abgewaschen und die Oberfläche, wenn nötig, poliert. Der Einsatz lichthärtender Composites für Reparaturzwecke entstammt übrigens der Dentalindustrie. Mit dieser Füllungstherapie schließen Zahnärzte z.B. kariöse Lücken in hoher funktioneller und ästhetischer Qualität. Im Sinne eines Technologietransfers entwickelt Invicon daraus abgewandelte Systeme zur Anwendung in Industrie und Handwerk. 

569289 Produkt Beitrag KU - Reparieren ohne Werkzeugausbau

Die Cofely Refrigeration GmbH, Lindau, bietet mit Coolcare ein neues umfassendes System zur Fernkontrolle und Fernwartung, das Kältemaschinen, Kälteanlagen und deren Peripherie rund um die Uhr, an 365 Tagen im Jahr überwacht. Es übermittelt kontinuierlich verschiedene vordefinierte Prüf- und Effizienzparameter, z.B. Temperatur oder Energieaufwand, an das Rechenzentrum der Cofely Refrigeration, das die Daten erfasst, sammelt und auswertet. Weichen die aktuell gemessenen Daten von den festgelegten Grenzwerten ab oder kommt es aus einem anderen Grund zu einer technischen Störung, informiert eine automatisch verschickte Meldung die vorher zugewiesenen Ansprechpartner über den Betrieb und Zustand der Anlage. Abweichungen oder Störungen können sofort per Fernwartung von speziell ausgebildeten Mitarbeitern des Anlagenherstellers oder von den Technikern vor Ort behoben werden, die Reaktionszeiten sind dadurch deutlich verkürzt. 

Die gezielte Überwachung und die Fernwartungsservices können zudem die Energieauswertung und den Betrieb der Maschinen optimieren und Wartungskosten reduzieren. Gleichzeitig verlängert sich der Lebenszyklus einer Anlage. Da das System alle Daten kontinuierlich erfasst und archiviert, verfügen Anlagenbetreiber über umfangreiche Wochen-, Monats- und Jahresberichte, die Aufschluss über zusätzliche Einsparpotenziale geben. Mit der Datenaufzeichnung, Berichterstellung sowie der Auswertung des Betriebsverhaltens und Optimierungsempfehlungen sind alle notwendigen Anforderungen an einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess erfüllt. 

Damit sind Anlagenbetreiber auch auf die Einführung und Erfüllung eines Energiemanagementsystems nach DIN EN 16001 vorbereitet. Über ein Kundenportal als Schnittstelle können die Zugriffsberechtigten die aktuellen Daten ihrer Kälteanlage jederzeit einsehen. Dadurch erhalten sie z.B. einen transparenten Einblick in die Energieverwertung. Die Datenübertragung der Meldungen und Warnungen unterliegt strengsten Sicherheitskriterien und erfolgt über einen AES-Verschlüsselungsalgorithmus (Advanced Encryption Standard) mit 2048 Bit. 

569297 Produkt Beitrag KU - An der Kälte sparen

Kratzfeste und transparente Polyurethan (PUR)-Beschichtungen 

Kratzfeste und transparente Polyurethan (PUR)-Beschichtungen, die Bauteilen eine optisch hochwertige 3D-Tiefenwirkung verleihen, zieren edle Holzteile im Fahrzeuginnenraum oder auch individuelle Tische. Eine Weiterentwicklung dieser Beschichtungen unter dem Markennamen puroclear von der Rühl Puromer GmbH, Friedrichsdorf, zeichnet sich dadurch aus, dass diese ohne Einbußen bei anderen Eigenschaften kratzfester sind. Die PUR-Oberflächen besitzen sogar selbstheilende Eigenschaften. Danach bilden sich Kratzer, die ganz alltägliche Gegenstände wie Ringe und Autoschlüssel auf den Oberflächen hinterlassen, wieder zurück. 

Auch Effizienzsteigerungen in der Produktion lassen sich mit den neu entwickelten PUR-Beschichtungen aufgrund ihrer selbsttrennenden Eigenschaften realisieren. Abmusterungen haben gezeigt, dass 500 Entformungen ohne erneutes Eintrennen möglich sind. Weiterhin kann durch die gute Trennwirkung und die Minimierung externer Trennmittel der Aufwand für die nachgelagerten Arbeitsschritte optimiert werden. Zusätzlich reduzieren sich die Aushärte- und somit die Zykluszeiten deutlich. Auch die Polierbarkeit, mit der die Bauteile in einigen Fällen den letzten Schliff erhalten, wird bei entsprechender Systemformulierung und Poliertechnik möglich. 

Anwendungspotenziale für die neu entwickelten transparenten Beschichtungen finden sich für automobile Außenanwendungen, z.B. Spoilerelemente, Spiegelgehäuse oder Tuningteile, sowie zur Oberflächenveredelung von Leichtbauteilen mit Glasfaser- und Carbonfaser-Verstärkung, bei Bedarf auch in Sichtoptik. Langfristig hat das Projekt "Nanoskin" die "perfekt entspiegelte" Oberfläche durch Abformen einer nanostrukturierten Oberfläche zum Ziel. 

569300 Produkt Beitrag KU - Transparent und selbstheilend

Wirtschaftsbericht: Deutliches Wachstum dank guter Nachfrage 

Mit einem positiven Rückblick auf 2010 bleiben die Kunststoffhersteller in Deutschland auch für 2011 weiter optimistisch. Sie warnen aber vor einer Verschiebung der Kunststoffproduktion in bevölkerungsreiche und kostengünstige Wachstumsmärkte wie Asien oder Osteuropa. Damit Deutschland nicht an Produktion und Wachstum verliere, sollte es seinen Vorteil als Innovations- und Technologiestandort besser nutzen. 

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536355 Deutliches Wachstum dank guter Nachfrage

Heißkanal-Forum: Investition in die Zukunft 

Am Rande des 13. Heißkanal-Forums Mitte April in Frankenberg informierte der Heißkanalhersteller Ewikon auch über seine Expansionspläne. Die Veranstaltung selbst bot einen Einblick in aktuelle Themen und zukünftige Lösungsansätze der Spritzgieß- und Heißkanaltechnik. 

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536359 Investition in die Zukunft

Normalien und Heißkanaltechnik

Die Regelung des Schmelzeflusses und der Viskosität über Druck- und Temperatursensoren im Spritzgießwerkzeug bildet eine wesentliche Voraussetzung für eine maschinenunabhängige Qualitätsregelung eines Spritzteils. Versuche mit Nanostrukturen in einer Kavität zeigen, dass außer Festigkeit und Abmessungen eines Spritzteils auch bisher nur schwer zu beschreibende Parameter wie die Abbildungsgenauigkeit von Strukturen gezielt geregelt werden können. 

Christopherus Bader | Per Magnus Kristiansen 

1 Bader, C.; Zeller, S. C.: Die Entdeckung der Schmelzefront. Kunststoffe 100 (2010) 6, S. 46–50. 

2 Priamus Patentanmeldung WO 2009/040077. 

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536363 Auf den Punkt gebracht

Druck- / Kraftsensoren

Temperatursensoren

Energieeffizienz: Der Schlüssel zum geringeren Verbrauch 

Die Energiepreise steigen stetig und werden dadurch zu einem bedeutenden Kostenfaktor in der Kalkulation eines Spritzgussartikels. Es gilt daher Maßnahmen durchzuführen, die den Energieverbrauch in der Fertigung senken. Um dies möglichst effizient zu gestalten, müssen sämtliche Energieströme für alle Anlagenkomponenten bekannt und aufgeschlüsselt sein. 

Johannes Eben | Peter Karlinger | Michael Gehde 

1 Gehring, A.: Energie endlos sparen. Kunststoffe 99 (2009) 10, S. 160–167. 

2 Schmidt, R.: gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH, Kierspe. Persönliche Mitteilung, 2009. 

3 Wortberg, J.: Antriebstechnik im Vergleich. Kunststoffe 93 (2003) 10, S.70–75. 

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536367 Der Schlüssel zum geringeren Verbrauch

Green Production: Die hohen Energiepreise sind auch eine Chance 

“Green Production” – ein Schlagwort erobert die Industrie. Nicht erst seit der Kehrtwende in der Energiepolitik hat die Verbesserung der Energieeffizienz in kostenbewussten Betrieben Vorrang. Da ein Ende der besonders für die energieintensive Kunststoffverarbeitung schmerzlichen Preisspirale nicht absehbar ist, hat Kunststoffe Dr. Eberhard Duffner, den Bereichsleiter Entwicklung der Arburg GmbH + Co KG, nach seiner Einschätzung gefragt. 

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536375 Die hohen Energiepreise sind auch eine Chance

Elektrische Antriebe

Eine neuartige Solarbarriere-Folie der Evonik Degussa GmbH, Marl, macht die Herstellung von flexiblen Solarmodulen wirtschaftlicher: Dank der Frontfolien können Dünnschicht-Solarmodule kostengünstig in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt werden. Die Folie besitzt dabei vergleichbare Barriere-Eigenschaften wie die bisher verwendeten Glasplatten: Sie sind nicht nur witterungs- und UV-beständig, sondern gleichzeitig auch hochtransparent. Diese Kombination ermöglicht eine kostengünstige, langlebige und effiziente Dünnschichttechnologie. 

Bislang sind noch keine geeigneten Folien kommerziell erhältlich, die die Dünnschicht-Solarzellen langfristig vor schädlichen Umwelteinflüssen schützen. Die Lösung besteht in einer mehrlagigen Folie aus Barriereschichten sowie einer nach außen gewandten UV-beständigen Deckfolie. Diese schützt die darunter liegenden Funktionsschichten und damit die Solarzellen effizient vor der Witterung. 

Das um zwei Drittel geringere Gewicht der Dünnschichtmodule ermöglicht neue Anwendungsgebiete für die Photovoltaik. Flachdächer, die aus statischen Gründen heute als Träger für die schweren, starren Solarmodule ausscheiden, werden ein möglicher Standort. Auch Fahrzeugdächer und Laptops sind mögliche Anwendungsgebiete der flexiblen Module: Dem Autofahrer sparen sie Sprit und dem Laptopbesitzer die lästige Suche nach einer Steckdose. 

569248 Produkt Beitrag KU - Wetterstabil und hochtransparent

Folien

Energieersparnis: Präzise Maschinen mit Doppelnutzen 

Vollelektrische Spritzgießmaschinen eignen sich besonders für die Produktion von Präzisionsbauteilen. In barer Münze zahlen sich für Kunststoffverarbeiter zudem ihre sehr guten Werte bei der spezifischen Leistungsaufnahme aus. Aber auch hier gibt es Unterschiede. 

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536379 Präzise Maschinen mit Doppelnutzen

Auslegung: Relaxationszonen in Werkzeugen 

Ziel ist, die Relaxationszone so zu gestalten, dass die in die formgebende Zone des Extrusionswerkzeugs eintretende Schmelze ein möglichst vollständig relaxiertes Polymernetzwerk mit verschlauften Makromolekülen aufweist. Damit ist die einheitliche Molekülorientierung am Werkzeugaustritt gewährleistet, und die Halbzeuge können mit wenig Verzug und homogener Struktur hergestellt werden. 

Kalman Geiger | Gerhard Martin | Andreas Sobotta 

1 Boyd, R. H.; Phillips, P. J.: The Science of Polymer Molecules, Cambridge University Press, Cambridge 1993. 

2 Rubinstein, M.; Colby, R.H.: Polymer Physics, Oxford University Press, Oxford 2003. 

3 Dealy, J. M.; Larson, R. G.: Structure and Rheology of Molten Polymers, Hanser Verlag, München 2006. 

4 Laun, H. M.: Description of the non-linear shear behaviour of a low density polyethylene melt by means of an experimentally determined strain dependent memory function, Rheol. Acta, 17, 1978. 

5 Wagner, M. H.; Laun, H. M.: Nonlinear shear creep and constrained elastic recovery of a LDPE melt, Rheol. Acta, 17, 1978, S. 138–148. 

7 Cox, W. P.; Merz, E. H.: Correlation of Dynamic and Steady Flow Viscosities, J. Polym. Sci., 28, 1958, S. 619–622. 

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536387 Relaxationszonen in Werkzeugen

Extrusionswerkzeuge

Rohr- und Profilextrusion

Oberflächentechnik: Kratzfester Tiefeneffekt in einem Schritt 

Speziell im Fahrzeuginnenraum können Designer ihre Kreativität entfalten, um die Emotionen des Autokäufers zu bedienen. Edle Hölzer beispielsweise vermitteln einen Hauch von Luxus. Ein Automobilzulieferer arbeitet nun daran, hochwertige und beständige Holzdekorteile kostengünstig zu fertigen. Dazu kombiniert das Unternehmen erstmalig die Thermoplast- mit der Reaktiv- und Holzverarbeitung in einer Fertigungszelle. 

Peter Egger | Wolfgang Nowotny | Gerald Schöfer 

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536383 Kratzfester Tiefeneffekt in einem Schritt

Polyurethan

Oberflächentechnik

Ganzheitliche Konzepte: Energieverbrauch nachhaltig senken 

Vor dem Hintergrund der steigenden Energiekosten werden Maßnahmen zur Reduktion des Energieverbrauchs weiter in den Fokus rücken. Bisher konzentrierten sich die Anstrengungen überwiegend auf den Extruder, der in der Regel der entscheidende Energieverbraucher innerhalb einer Extrusionslinie ist. 

1 OECD International Energy Agency: World Energy Outlook 2004, October 2004. 

2 Schneider, F.: Mit Energie haushalten – auch am Extruder, VDI Extrusionstechnik 2008, VDI Verlag 2008. 

3 Bastian, A.; Stübs, O.; Gehring, A.: Energie endlos sparen, Kunststoffe 99 (2009) 10, S. 160–167. 

4 Wagner, P.: Compounding. Interne Studie, battenfeld-cincinnati 2011. 

5 Bagsik, A.: Untersuchung des Leistungsverhaltens unterschiedlicher Heiz-/Kühlkombinationen auf einem Doppelschneckenextruder-Versuchsstand. Unveröffentlichte Studienarbeit, Universität Paderborn 2009. 

6 Häder, W.: Polyolefin-Rohrextrusion – innovativ und nachhaltig. VDI Extrusionstechnik 2010, VDI Verlag 2010. 

7 Greiner Tool. Tec: Profilextrusion: Energiesparen mit System. Presseinformation 2011. 

8 VIK Verband der Industriellen Energie- und Kraftwirtschaft e.V. 2010. 

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536391 Energieverbrauch nachhaltig senken

Compoundieren: Modellierung von Planetwalzenextrudern 

Modellgesetze, die das Prozessverhalten von Extrudern beschreiben, werden bereits seit vielen Jahren in der Literatur diskutiert und in der Maschinenauslegung angewandt. Für Planetwalzenextruder ist nun erstmals ein Prozessmodell entwickelt worden, das Förderverhalten, Temperaturentwicklung, Leistungsaufnahme und Verweilzeitverteilung beschreibt. 

1 Rust, H.: Aufbereitung empfindlicher Materialien mit dem Planetwalzenextruder, SKZ Compoundiertage, Würzburg 2006. 

2 Potente, H.; Lappe, H.; Fornefeld, A.: Verweilzeit in Einschneckenextrudern, Plastverarbeiter, 35 (1984) 2, S. 31–33. 

3 Ansahl, J.: Grundlagen zur Auslegung dichtkämmender Gleichdrall-Doppelschneckenextruder, Dissertation, Universität Paderborn, 1993. 

4 White, J. L.; Chen, Z.: Simulation of Non-Isothermal Flow in Modular Co-Rotating Twin Screw Extrusion, Polymer Engineering and Science, 34 (1994) 3, S. 229–237. 

5 Limper, A.; Seibel, S.; Fattmann, G.: Compounding Unit Planetary Roller Extruder; Macromolecular Materials and Engineering, 287 (2002) 11, S. 815–823. 

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536395 Modellierung von Planetwalzenextrudern

Extrusion

Compoundieren

Maßgeschneiderte Gele: Elektronikteile wirtschaftlicher schützen 

Zahlreiche elektronische Steuergeräte, z.B. im Automobil, in der Photovoltaik oder in der Sensortechnologie, müssen dauerhaft vor Feuchtigkeit und Korrosion, aber auch vor thermomechanischem Stress gesichert werden. Als flexibler Verguss schützen Silicone Elektronikteile seit Jahren zuverlässig. Mit einem neu entwickelten Produkt lässt sich nun die Aushärtezeit der Silicongele – je nach Wunsch – verringern und damit gleichzeitig der Verarbeitungsprozess verkürzen. 

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536407 Elektronikteile wirtschaftlicher schützen

Beschichtungsmassen

Silikone

Qualitätssicherung: Beständigkeit gegen Heizöl mit biogenen Anteilen 

Für ausgewählte Kunststoffe, die in Ölheizungsanlagen Verwendung finden, wurden Beständigkeitsuntersuchungen durchgeführt. Im Fokus stand die Sicherheitsrelevanz insbesondere hinsichtlich des Austritts von Heizöl. Die Ergebnisse der Analysen erlauben konkrete Aussagen, sind jedoch nicht pauschal auf die gesamte Werkstoffgruppe erweiterbar. 

1 Achenbach, M.: Elastomere im Automobilbau. Düsseldorf: VDI-Verlag GmbH, Kunststofftechnik, 2003, S. 99–125. 

2 Bock, E.: Elastomere im Automobilbau. Düsseldorf: VDI-Verlag GmbH, Kunststofftechnik, 2003, S. 157–175. 

3 Streit, G.P.: Automobile und Umwelt – Anforderungen an Elastomere durch neue Kraftstoffe. Kautschuk Gummi Kunststoffe 43 (1990) 11, S. 981–986. 

4 Streit, G.P.: Kraftstoffe und Fluorelastomere. GAK Gummi, Fasern, Kunststoffe 52 (1999) 2, S. 119–127. 

5 DGMK-Forschungsbericht 686, Hamburg 08/2008, S. 31–37. 

6 BASF Plastics: Ultrason E, BASF Chemical Company, 2007. 

7 N.N.: Silikondichtungen: Beständig gegen Öl und Kraftstoff. Kunststoffe 95 (2005) 11, S. 113. 

8 N.N.: Fluorelastomere: Dauerhaft beständig. Kunststoffe 96 (2006) 11, S. 115. 

9 Brückle GmbH: Grafik: Wärme- und Ölbeständigkeit für Elastomere. kraiburg-rubber-compounds.com, 2003. 

10 Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: E10 – Mehr Bio im Benzin”, 13.01.2011, http://www.bmu.de/verkehr/strassenverkehr/e10/doc/46718.php,. 

11 Fromm, T.: Benzin E10 – Neue Spritsorte kann Autos ruinieren, Süddeutsche Zeitung, 28.12.2010, http://www.sueddeutsche.de/auto/benzin-eneue-spritsorte-kann-autos-ruinieren-1.1040643,. 

12 Hauffe, K.: Gegen Benzin, Kerosin und Mineralöle beständige organische Werkstoffe. Werkstoffe und Korrosion 38, VCH, Weinheim, 1987, S. 683–690. 

13 Eyerer, P.; Elsner, P.; Hirth, T.: Hans Domininghaus – Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften; Springer Verlag, 2005; S. 918, 942, 946, 961. 

14 Ehrenstein, G. W.; Pongratz, S.: Beständigkeit von Kunststoffen, Carl Hanser Verlag, 2007. 

15 Bayer AG; diverse Autoren: Handbuch für die Gummiindustrie, Gütersloher Druckservice GmbH, 1991, S. 79ff. 

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536399 Beständigkeit gegen Heizöl mit biogenen Anteilen

Werkstoffprüfung

Ultraschalltechnik: Mikrosysteme aus Folien 

Durch Kombination der Verfahren Ultraschallheißprägen und -schweißen lassen sich Mikrosysteme aus Polymerfolien herstellen. Zum realisierten Produktportfolio zählen Wärmetauscher, Flusssensoren sowie eine Dünnfilmtastatur. 

Werner Karl Schomburg | Katharina Burlage 

1 Burlage, K.; Gerhardy, C.; Schomburg, W. K.: “PVDF micro heat exchanger manufactured by ultrasonic hot embossing and welding”, Tagungsband des 21. MicroMechanics Europe Workshop (MME 2010) in Enschede/Niederlande, 25.–27.09.2010. 

2 Khuntontong, P.; Blaser, T.; Schomburg, W. K.: “Ultrasonic micro hot embossing of thermoplastic polymers”, Tagungsband des 24th Annual Meeting of the Polymer Processing Society, PPS24, Salerno/Italien, 15.–19.06.2008, S. II.364. 

3 Khuntontong, P.; Blaser, T.; Schomburg, W. K.: Fabrication of Molded Interconnection Devices by Ultrasonic Hot Embossing on Thin Polymer Films, IEEE Transactions on Electronics Packaging Manufacturing 32 (2009), S. 152–156. 

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536403 Mikrosysteme aus Folien

Photopolymere: Hologramme für die Masse 

Neu entwickelte Photopolymer-Folien lassen sich nun wirtschaftlicher herstellen. Denn sie erfordern im Vergleich zu bisher verfügbaren Materialien keine chemische oder thermische Nachbehandlung nach der Belichtung. Aus diesem Grund eignen sie sich für die effiziente Massenherstellung von Volumen-Hologrammen. 

KU_2011_06_Hologramme-fuer-die-Masse.pdf

536415 Hologramme für die Masse

Printed Smart Objects: Interaktion mit dem Nutzer 

Durch Funkwellen aktivierbare Displays auf dünnen und flexiblen Kunststofffolien gelten heute als die innovative Entwicklung auf dem Gebiet der gedruckten Elektronik. Solche Bauelemente können in großen Stückzahlen kostengünstig mit modernen Rolle-zu-Rolle-Prozessen hergestellt werden. Sie bereichern optisch attraktiv und interaktiv Anwendungsfelder wie Produktmarketing, Marken- und Echtheitsschutz oder auch Spiele. 

1 Rost, H.: Gedruckte elektronische Schaltungen: Von der Rolle. Kunststoffe 97 (2007) 5, S. 97–101. 

2 Rost, H.; Mildner, W.: Auf dem Weg zur gedruckten Elektronik: Neueste Fortschritte. Kunststoffe 98 (2008) 6, S. 108–113. 

3 Wörle, J.; Rost, H.: Unsichtbare Helfer. Kunststoffe 100 (2010) 4, S. 82–85. 

4 Heuer, H.W. et al.: Electrochromic Window Based on Conducting Poly(3, 4-ethylenedioxythiophene)– Poly(styrene sulfonate). Advanced Functional Materials 12 (2) (2002), S. 89–94. 

5 Monk, P.M.S. et al.: Electrochromism and Electrochromic Devices. Cambridge University Press 2007. 

KU_2011_06_Interaktion-mit-dem-Nutzer.pdf

536411 Interaktion mit dem Nutzer

Labeling

Polyamid: Damit Solartechnik funktioniert 

Elektrische Verbindungsteile für Solaranlagen müssen hohe Anforderungen hinsichtlich Steifigkeit (für schlanke Bauteile) oder Witterungsbeständigkeit und Brandverhalten (für Anschlussdosen) erfüllen. Den dafür notwendigen Prüfungen entsprechen zwei spezielle Polyamidvarianten, die sich in anspruchsvollen E&E-Anwendungen bereits bewährt haben. 

KU_2011_06_Damit-Solartechnik-funktioniert.pdf

536423 Damit Solartechnik funktioniert

Polyamide

Hybride Multilayer: Wirtschaftlich trotz mehr Lagen 

Für Hochfrequenz-Anwendungen werden bisher in mehrlagigen Leiterplatten (hybride Multilayer) teure PTFE–Substrate mit preiswerten Glasfasergewebe-verstärkten Epoxidharz-Substraten kombiniert. Als wirtschaftliche Alternative zu konventionellen Substraten aus PTFE bieten sich neu entwickelte hybride Multilayer mit Substraten aus füllstoffverstärkten Hochtemperaturthermoplasten an. 

Thomas Apeldorn | Clemens Keilholz | Volker Altstädt 

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536419 Wirtschaftlich trotz mehr Lagen

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Füllstoffe für Kunststoffe

ASA-Polymere: Witterungsbeständig für Windturbinen 

Durch ihre gute Witterungsbeständigkeit, UV- und Alterungsstabilität sowie Chemikalienresistenz eignen sich ASA-Polymere besonders für Außenanwendungen. Im Einsatz für Windturbinen halten sie gleichzeitig den hohen Belastungen bei Rotation stand. 

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536431 Witterungsbeständig für Windturbinen

Polystyrol

Die Langzeitstabilität von elektrischen und elektronischen Bauteilen gegenüber weltweiten Umwelteinflüssen wird derzeit verstärkt mit Zeitraffertests unter sehr drastischen, nicht natürlichen Bedingungen geprüft. Nun zeigen Untersuchungen, dass nicht hydrolysestabilisiertes PBT und daraus hergestellte Bauteile wie Steckverbinder den gängigen natürlichen Weltklimaten dauerhaft standhalten. 