Zukünftig mehr Trinkwasserrohre aus PE in Saudi-Arabien?
Die Vorteile von Trinkwasserrohren aus PE im Vergleich zu Rohren aus duktilem Guss standen im Mittelpunkt eines Vor-trags des SKZ vor dem saudi-arabischen Minister für Wasser und Elektrizität Mitte Dezember in der Hauptstadt Riad. Der Minister, als Entscheider über den zu verwendenden Rohr-werkstoff im Trinkwasserbereich, wurde ausführlich über die positiven Eigenschaften des Werkstoffes PE und seine Eig-nung für Trinkwasserrohrsysteme informiert.
Die saudi-arabische Firma Al-Yamama Factory for Water Meters hatte das SKZ im Rahmen des Seminars “Polyethy-lene and Safe Water Networks” zusammen mit anderen Fir-men nach Riad eingeladen. Insgesamt zählte das Seminar über 70 Teilnehmer.
PE als Rohrwerkstoff wird schon seit mehr als 50 Jahren im Trinkwasserbereich erfolgreich genutzt. Sowohl der Werk-stoff selber als auch die Verbindungstechnik erfahren konti-nuierliche Weiterentwicklung und Verbesserung. Wichtig war es allen vortragenden Firmen darauf hinzuweisen, dass nicht nur die Qualität der Produkte von entscheidender Bedeutung ist, sondern auch die Qualifikation derjenigen, die die Rohre einbauen und verbinden bzw. verschweißen.
„Das SKZ als einer der größten Dienstleister in der Kunst-stoffbranche kann mit seinen vielfältigen Angeboten zur Ausbildung von zertifizierten PE-Schweißern und der Quali-tätssicherung und Zertifizierung von PE-Rohren und –Formteilen einen wertvollen Beitrag zum Aufbau eines siche-ren und nachhaltigen Trinkwassernetzes in der Golfregion leisten“, so Dr. Jürgen Wüst, stellvertretender Leiter des SKZ Geschäftsbereiches Produktqualität bei seinen Ausführun-gen vor dem Minister.
Verzögerungsstrecken werden für die meisten Aufbauten bei zeitaufgelösten Experimenten mit Femtosekundenlasern benötigt. Die Anwendungsgebiete sind z. B. Pumpe-Probe-Experimente in der Femtochemie, die zeitaufgelöste Terahertz-Spektroskopie, die stimulierte Erzeugung von Röntgenpulsen in der Attophysik oder interferrometrische Messmethoden.
Die zeitaufgelöste Charakteristik dieser Untersuchungen macht es erforderlich, Teilstrahlen mit einer einstellbaren zeitlichen Verzögerung zu versehen. Um dies zu erreichen, bedient man sich unterschiedlichster Methoden. Am häufigsten kommen verstellbare mechanische Verzögerungsstrecken zu Einsatz, zu denen auch die linearen Verschiebestrecken zählen. Die Nachteile sind in der Praxis der meist erhebliche Justageaufwand, die geringe mechanische Stabilität und Anfälligkeit gegenüber Erschütterungen sowie Abweichungen durch Temperaturschwankungen infolge von Wärmeausdehnungseffekten. Um diese Nachteile zu umgehen, wurden in den letzten Jahren Femtosekunden-Lasersysteme entwickelt, die aus zwei synchronisierten Pulsquellen bestehen. Der Nachteil derartiger Systeme ist die sehr aufwändige Technik, der hohe Preis und das große Bauvolumen.
Das SKZ entwickelte nun das OSCAT-Verfahren auf Basis eines einfachen Funktionsprinzips, das die Möglichkeiten heute verfügbarer Ultrakurzpulslaser nutzt. Durch eine Veränderung der Repetitionsrate und einem Skalierungsfaktor lässt sich die zeitliche Auflösung bzw. die Scanbereich nahezu beliebig einstellen. Abtastbreiten vom Femto- bis in den Nanosekundenbereich sind bei vollständiger Faserkopplung realisierbar. Theoretische Vorüberlegungen und experimentelle Ergebnisse belegen die simple Umsetzungsmöglichkeit auch bei kommerziellen Geräten. Die Experimente zeigen eine exzellente Übereinstimmung der Messdaten des neuen Verfahrens im Vergleich zur konventionellen Verschiebestrecke.
Das Verfahren eignet sich sowohl für die Umsetzung in Freistrahlaufbauten, jedoch insbesondere auch für den Einsatz in komplett fasergekoppelten Systemen. Auf die konventionelle Verschiebestrecke oder ein synchronisiertes Zweilasersystem kann komplett verzichtet werden. Das Verfahren greift weitgehend auf die bereits vorhandenen technologischen Möglichkeiten moderner Femtosekunden-Lasersysteme zurück. Außerhalb des Lasers können ausschließlich fasergekoppelte und unbewegliche Komponenten verwendet werden. Daher ist der Aufbau sehr robust und justagefreundlich.
Das Verfahren ist international zum Patent angemeldet. Wissenschaftliche Veröffentlichungen sind in Vorbereitung. Das SKZ ist ein Dienstleister für die Industrie und Forschung und somit selbst nicht an einer direkten kommerziellen Umsetzung des Verfahrens interessiert. Interessenten können sich daher gerne an das SKZ wenden.
Veröffentlichung: Thomas Hochrein et al., Optical Sampling by laser cavity tuning, Opt. Express 18, 1613-1617 (2010).
Süddeutsches Kunststoff-Zentrum koordiniert industrielles Verbundprojekt
Die Anwendungspotenziale und die Einsatzreife der Terahertz-Technologie konnten bereits in vielen Untersuchungen dargelegt werden. Jedoch fehlte bislang der letzte Schritt in konkrete industrielle Anwendungen mit entsprechend geeigneten Systemen. Dieser soll nun vollzogen werden. Das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum (SKZ) in Würzburg initiierte hierzu ein großes Verbundprojekt mit dem Ziel, Terahertz-Systeme für die kommerzielle Nutzung zu entwickeln.
Der Terahertz-Wellen nehmen den Grenzbereich zwischen dem infraroten Licht und den Mikrowellen ein. Terahertz-Pulse eignen sich hervorragend zur Charakterisierung von Kunststoffcompounds oder zur präzisen Schichtdickenmessung. Hieraus ergeben sich viele Anwendungsgebiete in der Kunststoff verarbeitenden Industrie.
Lange Zeit entzog sich der Terahertz-Frequenzbereich einer kommerziellen Nutzung. Die Ursache waren die bislang sehr teueren und komplexen Systeme, die ausschließlich im akademischen Umfeld betrieben wurden. In einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) geförderten Projekts des SKZ und Instituts für Hochfrequenztechnik der TU Braunschweig gelang es erstmals, ein Terahertz-Spektrometer in einer industrienahen Umgebung zu betrieben und damit Kunststoffverarbeitungsprozesse zu überwachen. Die erzielten Erkenntnisse und Erfahrungen wurden 2009 mit dem Otto von Guericke-Preis der AiF ausgezeichnet und sollen nun einer industriellen Verwertung zugeführt werden.
Hierzu initiierte das SKZ im Jahre 2009 ein industrielles Verbundprojekt im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) des BMWi. Vier Partnerunternehmen aus der deutschen Industrie entwickeln gemeinsam in einer interdisziplinären Kooperation mit der Philips-Universität Marburg und dem SKZ ein Terahertz-System, das speziell in der Kunststoffindustrie eingesetzt werden kann. Das SKZ übernimmt hierbei die Koordination des Entwicklungsvorhabens mit einem Volumen von über 1,9 Mio Euro. Das BMWi unterstützt das im Januar 2010 gestartete Projekt im Rahmen des ZIM mit rund 1,1 Mio Euro.
Im Fokus der Entwicklungsaktivitäten sollen insbesondere die Schichtdickenmessung während der Extrusion sowie die Detektion unterschiedlicher Materialkennwerte bei der Kunststoffaufbereitung liegen. Das Messsystem soll entgegen dem bisherigen Stand der Technik auch von Facharbeitern ohne akademischen Hintergrund bedienbar sein. Durch den Einsatz neuer Technologien und Lösungsansätzen sollen die Kosten für ein derartiges System signifikant reduziert werden.
 |
Der Terahertz-Frequenzbereich ist die letzte Bastion im elektromagnetischen Spektrum, die einer breiten Nutzung trotzt und soll nun einer industriellen Verwertung zugeführt werden. (Grafik: Cordula Schneider, Thomas Hochrein) |
Aktionstag beim Süddeutschen Kunststoff-Zentrum
Den Auftakt einer Kampagne von InQu Informatics zur Optimierung von Fertigungsprozessen in der Kunststoffindustrie bildet ein Aktionstag beim Süddeutschen Kunststoff-Zentrum (SKZ) am 18. März 2010 in Würzburg. Diese Veranstaltung richtet sich an Unternehmen der kunststoffverarbeitenden Industrie.
Der Aktionstag „Kunststoffindustrie“ ist ein gemeinsames Projekt von InQu Informatics und dem Süddeutschen Kunststoff-Zentrum. Er findet erstmals am 18. März 2010 in Würzburg statt und bietet Informationsveranstaltungen, Fachvorträge sowie Diskussionsrunden zu folgenden Themen:
- Visualisierung in der Kunststoffverarbeitung
- Prozessdatenerfassung und -analyse
- Produktionsoptimierung und Fehleranalyse
- Qualitätssicherung und Qualitätsmanagement
- Energieeffizienz in der Kunststoffverarbeitung
- Steuerung der Produktion über Kennzahlen
Im Rahmen der Veranstaltung erhalten insbesondere Geschäftsführer, Produktionsleiter und Qualitätsleiter einen umfassenden Einblick in die Vorteile eines Manufacturing Execution Systems (MES) und erfahren, wie sie ihre eigenen Produktionsprozesse noch zuverlässiger, transparenter und effizienter gestalten können.
„Die Kunststoffindustrie ist ein Sektor mit enormem Know-how und schnellen Innovationszyklen. Diese Branche ist so vielfältig, dass sie nahezu alle anderen Industrien tangiert. Hierzu gehören bspw. der Maschinenbau mit seinen Extrusions- und Spritzgussmaschinen, der Werkzeugbau, die chemische Industrie sowie der gesamte Bereich der Entwicklung neuer bzw. verbesserter Materialien“, so Peter Mörs, Geschäftsführer der InQu Informatics GmbH. In all diesen Bereichen kommt es darauf an, Prozesse effizient zu steuern, damit die beteiligten Unternehmen den Wettbewerbsvorteil aufrecht erhalten können, den die Kunststoffindustrie heute in Deutschland und Europa inne hat. Als Spezialist für die Optimierung von Fertigungsprozessen sieht sich InQu Informatics in der Pflicht, diesen Herausforderungen in besonderem Maße gerecht zu werden. Durch unser hohes Engagement für die Kunststoffindustrie werden wir dies in Zukunft verstärkt unter Beweis stellen.
Kontakt für Interessenten:
Fragen und Anmeldungen zum MES-Aktionstag beim SKZ in Würzburg können über das Dresdener Büro von InQu Informatics erfolgen:
Tel.: (0351) 2131400.
In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl Keramische Werkstoffe der Universität Bayreuth führt das SKZ seit Dezember 2009 ein Forschungsprojekt durch, bei dem die Herstellung neuartiger keramischer Werkstoffe auf der Basis von biogenem Siliciumcarbid (SiC) im Fokus der Aktivitäten steht.
Ziel des Projektes ist die Herstellung und Charakterisierung einer biogenen SiC-Keramik aus thermoplastisch verarbeitbaren Holzwerkstoffen (WPC). Die Zusammenhänge zwischen Rezeptur, Verarbeitungsparametern sowie der Parameter bei der Pyrolyse und beim LSI-Verfahren (Liquid Silicon Infiltration) sollen dargestellt und die relevanten Prozessparameter ermittelt werden.
SiC-Werkstoffe besetzen nach Aluminiumoxid das größte Segment im Bereich der Technischen Keramik. Anwendungsschwerpunkte sind dabei aufgrund der hohen Härte und der sehr guten Beständigkeit gegenüber Säuren, Laugen und Heißdampf z. B. Plattenwärmeüberträger, Düsensysteme sowie Brennhilfsmittel unterschiedlichster Arten für Porzellan, Sanitärkeramik und die Schmelzmetallurgie.
Durch den innovativen Verfahrensweg der Keramisierung von WPC wird die Möglichkeit erschlossen, z. B. profilartige Strukturen wie Hohlkammerprofile und Formteile mit komplexen Geometrien äußerst preiswert herzustellen. Nachbearbeitungen können dadurch entfallen oder zumindest erheblich reduziert werden. Dadurch sind neben den bekannten Hochleistungsanwendungen auch neue Applikationsgebiete erschließbar, die aus Kosten- oder Formgebungsgründen den SiC-Keramiken bisher nicht zugänglich waren.
Das IGF-Vorhaben 337 ZN der Forschungsvereinigung FSKZ wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung.
„Automatischer Schweißstand“ - Projektarbeit der Maschinenbautechniker der Franz-Oberthür-Schule in Zusammenarbeit mit dem Süddeutschen Kunststoff-Zentrum (SKZ)
Die zweijährige schulische Weiterbildung zum staatlich geprüften Maschinenbautechniker an der Franz-Oberthür-Schule in Würzburg sieht im Rahmen der Ausbildung eine praxisnahe Projektarbeit vor, die der späteren betrieblichen Realität nahekommt und damit den Einstieg in das Berufsleben vereinfachen soll. So hat ein Team aus fünf angehenden Maschinebautechnikern und einem Entwicklungsingenieur des SKZ in Würzburg einen Schweißstand für manuelle Kunststoffschweißverfahren (Warmgaszieh- und Warmgasextrusionsschweißen) konstruiert und gebaut. Das Ziel der Zusam-menarbeit war die Entwicklung eines automatischen Standes für die experimentelle Durchführung von Kunststoffschweißversuchen mit verschiedenen Schweißverfahren und -geräten.
Seit dem Start im Oktober 2009 stand den Schülern für die Durchführung des geplanten Projekts ein Tag pro Woche zur Verfügung. Die Schüler der Technikerschule arbeiteten ziel-strebig und motiviert an der Fertigstellung des Schweißstan-des, sodass den Gästen am Tag der offenen Tür in der Aula der Franz-Oberthür-Schule am Samstag den 13.03.2010 au-tomatische Schweißungen von mehreren Kunststoffplatten mit verschiedenen Schweißverfahren präsentiert werden konnten. Die Vorführung und die Präsentation waren ein großer Erfolg. Zahlreiche Besucher konnten an diesem Tag die Durchführung von mehreren Kunststoffschweißungen mitverfolgen. Das Projekt wurde seitens der Schule als „sehr gut“ bewertet.
Der automatische Schweißstand soll bei wissenschaftlichen Untersuchungen und bei der Durchführung von verschiedenen Forschungsprojekten am SKZ zum Einsatz kommen, um die Einflüsse des Faktors „Mensch“ bei Entwicklungsarbeiten (z. B. Optimierung der Schweißparameter und Schneckenge-ometrie) weitestgehend zu reduzieren.
Arbeitsgruppe AG W 4 "Fügen von Kunststoffen"
Am 17. und 18. Mai 2010 lud das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum (SKZ) wie jedes Jahr wieder Kunststoffschweiß-, Klebe-, mechanische Füge- und Laminierexperten zur jährlichen Plenarsitzung des „Deutschen Verbandes für Schweißen und verwandte Verfahren (DVS)“ nach Würzburg ein. Über 50 Teilnehmer der Arbeitsgruppe AG W 4 "Fügen von Kunststoffen" trafen sich, um sich über den aktuellen Stand der Richtlinienarbeit, aktuelle Vorhaben, das weitere Vorgehen des Kreises und über internationale Kontakte zu informieren.
Die Moderation und die Leitung der Veranstaltung hatten Herr Dr.-Ing. Hessel (Obmann), Herr Dipl.-Ing. Janssen (AfT-Referent) und Herr Dipl.-Ing. Frank (stellvertretender Obmann) übernommen. Im Rahmen der Sitzung wurde Herr Dipl.-Ing. Frank als neuer Obmann und Herr Dipl.-Ing. Leo Wolters als neuer stellvertretender Obmann gewählt. Der DVS dankte dem bisherigen Obmann Herrn Dr. Hessel für sein über zwei Jahrzehnte langes, erfolgreiches Engagement für diese sehr aktive Arbeitsgruppe des DVS.
In der zweitägigen Veranstaltung wurden einerseits Themen rund um die Arbeitsgruppe AG W 4 behandelt, zu denen organisatorische Angelegenheiten ebenso zählten wie z.B. zahlreiche Berichte von Obleuten und die Berichterstattung aus internationalen Gremien.
Über fachliche und auch darüber hinausgehende Themen wurde beim abendlichen Erfahrungsaustausch im gemütlichen Rahmen ausgiebig diskutiert. Traditionsgemäß fanden am zweiten Tag wieder Fachvorträge aus der "Welt des Kunststofffügens" statt. Diese Vorträge führten zu einem regen Erfahrungsaustausch mit dem Ziel, den Teilnehmern weitere Einblicke in Details und Neuerungen zu geben.
Hier wurden aktuelle Thematiken vorgestellt, wie zum Beispiel die Ergebnisse aus dem Arbeitskreis W 4.0.6 „Schweißen von Großrohren“ (Herr Dr. Späth, Egeplast), das Projekt „Schweißen von Großrohren“ im Iran (Herr Dipl.-Ing. Langlouis, SKZ), das Forschungsprojekt „Torsions- bzw. Linearscherversuch für die Prüfung von Schweißverbindungen“ (Herr Dr. Baudrit, SKZ), das Forschungsprojekt „Schweißen von PVC-Fensterprofilen bei hohen Temperaturen“ (Herr Dr. Baudrit, SKZ), die Verwendung von Kunststoffen im Behälterbau bzw. im Anlagenbau (Herr Fritzen, Fa. Henze), der „anspruchsvolle Apparatebau mit dem Werkstoff PE“ (Herr Momberg, Fa. Weber) und das Forschungsprojekt „Hochgeschwindigkeitsheizelementschweißen: Einfluss der Abzugsgeschwindigkeit und der Oberflächenbeschichtung auf das Anhaftverhalten von Polyamiden und niederviskosen Thermoplasten“ (Frau Hoffschlag, KTP).
Die nächste DVS-Plenarsitzung findet voraussichtlich am 17. und 18. Mai 2011 wieder im SKZ Würzburg statt.
Die Werkstoffgruppe WPC (Wood Plastic Composite) wird vornehmlich für Produkte in Außenanwendung, z.B. Terrassendielen, verwendet. Um Kunden ein verlässliches Produkt anbieten zu können, werden deshalb möglichst exakte Lebensdauervorhersagen bezüglich der Witterungsstabilität der WPC-Produkte benötigt. Klassische Freibewitterungsuntersuchungen sind sehr zeit- und kostenaufwändig und das Interesse an geeigneten zeitraffendenden Laborbewitterungsmethoden deshalb sehr groß. Zur schnelleren Bewitterungsuntersuchung wird z.B. in der WPC-Vornorm DIN CEN TS 15534, Teil 1-3 eine Laborbewitterungsmethode vorgeschlagen, die für Kunststoffe ausgelegt ist (nach DIN EN ISO 4892-2). Es ist allerdings nicht bekannt, wie gut diese Laborbewitterungsprüfung das Verhalten von WPC-Materialien in einer realen Freibewitterung simulieren kann. Für weitere Laborbewitterungsverfahren (z.B. nach DIN EN ISO 4892-3) ist der Zusammenhang zur natürlichen Freibewitterung ebenfalls nicht bekannt. Grundsätzlich ist das Freibewitterungsverhalten von WPC in der Literatur sehr wenig beschrieben und unterscheidet sich zum Teil deutlich von dem der reinen Einzelkomponenten Holz bzw. Kunststoff.
Deshalb will das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum im Rahmen eines vom BMWi geförderten Forschungsprojekts eine Methodik entwickeln, mit der das Witterungsverhalten von WPC in Freibewitterung durch zeitraffende Laborbewitterungstests geeignet nachgestellt werden kann. Anhand von unterschiedlichen mechanischen, analytischen und farbmetrischen Bewertungsmethoden sollen verschiedene Laborbewitterungsverfahren mit realen Freibewitterungstests verglichen werden. Mit diesen Tests und mit gezielten Untersuchungen zu den wichtigsten Bewitterungsfaktoren Licht, Feuchtigkeit und Temperatur sollen die Bewitterungsparameter an die Bedürfnisse der Werkstoffgruppe WPC angepasst werden.
Darüber hinaus sollen in diesem Projekt grundsätzliche Erkenntnisse zum witterungsbedingten Alterungsverhalten von WPC mit unterschiedlichen Matrixwerkstoffen (PE, PP und PVC), Holzfasergehalten und Stabilisierungssystemen.
Schädigung von WPC-Probekörpern in der Freibewitterung
Quelle: T. Grüneberg, M. Müller, H. Militz: Beständigkeit von Wood Polymer Composites, Seminar Wood Plastic Composites (WPC), SKZ ConSem GmbH, Würzburg, 2010
Dies wurde erstmalig in einem Projekt des SKZ in Zusammenarbeit mit dem VDMA und zahlreichen Industriepartnern untersucht. Ergebnis ist das Praxistool „ExtruDrive“, mit dem aus verschiedenen Antrieben der ökoeffizienteste ausgewählt werden kann. Hierbei werden die erreichbaren Wirkungsgrade, die Anschaffungs- sowie Lebenszykluskosten und die Umweltwirkungen berechnet und ausgegeben. Kunststoffverarbeiter können dies ebenso nutzen wie Extruder- oder Antriebshersteller, z.B. bei Neuanschaffungen.
Die Verwendung von „ExtruDrive“ durch Entscheidungsträger im Maschinen- und Anlagenbau sowie deren Kunden soll nicht zuletzt einen Beitrag zur Entwicklung von kostensparenden und umweltfreundlicheren Extrusionsmaschinen und damit zu mehr Nachhaltigkeit in der Kunststoffverarbeitung leisten.
In Extrusions- und Prüfstandsversuchen wurden die Auswirkungen unterschiedlicher Betriebspunkte auf den Energieverbrauch der Antriebe untersucht und die betriebspunktabhängigen Wirkungsgrade ermittelt. Anschließend wurden die Antriebe von der Herstellung bis zur Entsorgung ökonomisch und ökologisch bewertet. Die Datenbank umfasst die relevanten Antriebssysteme, darunter klassische Systeme mit Getrieben, wie den Gleichstrom-, den Drehstromasynchron- und den Drehstromsynchronantrieb, sowie relativ neue Direktantriebe, wie den Torquemotor und den CMG-Antrieb.
Das Vorhaben 15368N wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Für die finanzielle Unterstützung bedankt sich das SKZ ebenso wie bei dem VDMA und den beteiligten Mitgliedern – u.a. Baumüller, Antriebstechnik Faurndau, Oswald Elektromotoren, Reifenhäuser Extrusion und Veka – für die aktive Unterstützung im Projekt.
Der komplette Projektbericht und „ExtruDrive“ können unter www.skz.de, „abgeschlossene Forschungsvorhaben“, bestellt werden.
 |
Eingabemaske ExtruDRIVE (5. August 2010), 67 KB |
Herr Dr. Aengenheyster, Jahrgang 1965, studierte an der RWTH Aachen Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Kunststofftechnik. Im Anschluss daran war er am dortigen Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) zunächst bis Ende 1994 als wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Formteilauslegung und Werkstoffkunde tätig. Arbeitsschwerpunkte bildeten dabei rechnergestützte Finite-Elemente-Berechnungen von Kunststoff- und Elastomerbauteilen, die Entwicklung entsprechender Werkstoffmodelle und die experimentelle Ermittlung der dazu benötigten Materialdaten. Von 1995 bis 1997 leitete Herr Dr. Aengenheyster die Abteilung Spritzgießen und Polyurethantechnologie des IKV und war begleitend in der universitären Lehre tätig. Er verfügt über einen umfangreichen Erfahrungshintergrund in der industriellen Gemeinschaftsforschung. Promoviert hat Herr Dr. Aengenheyster zum Thema der Gestaltung und Dimensionierung von Verbundkonstruktionen mit Thermoplast- und Elastomerkomponenten.
Im Jahre 1997 wurde Herr Dr. Aengenheyster Projektleiter eines internationalen Automobilzulieferers und war dort für die Entwicklung von Fahrzeugscheiben aus Kunststoff zuständig. Aus diesem Projekt entstand 2001 ein Joint-Venture-Unternehmen, für dessen Aufbau er in der Funktion des technischen Geschäftsführers verantwortlich war. Er hat dabei ein breites Erfahrungswissen zur Entwicklung, Herstellung und Prüfung von Kunststoffprodukten für optische Anwendungen aufbauen können. Die entwickelten Serienprodukte haben u.a. Innovationspreise von Verbänden und Autoherstellern gewonnen. Mitte 2007 übernahm Herr Dr. Aengenheyster die Leitung der Forschung und Entwicklung eines führenden Herstellers von Haushaltsprodukten. Er war dabei für die Entwicklung zahlreicher Produkte in einem breiten Anwendungsspektrum verantwortlich. Herr Dr. Aengenheyster ist Co-Autor mehrerer kunststofftechnischer Fachbücher sowie Autor zahlreicher Veröffentlichungen und Konferenzbeiträge.
Dr. Bastian, Institutsdirektor des SKZ: „Wir sind stolz mit Herrn Dr. Aengenheyster eine herausragende Persönlichkeit und einen ausgewiesenen Experten mit viel Erfahrung in der Kunststoffbranche für uns gewonnen zu haben. Er wird sicherlich mit großem Geschick die weitere Entwicklung des Unternehmensbereichs „Produktqualität“ vorantreiben, so dass der Nutzen der SKZ-Aktivitäten für die Branche weiter verbessert wird.“
Dr. Aengenheyster: “Mit großer Freude beginne ich meine neue Tätigkeit am SKZ. Die kontinuierliche Optimierung und der weitere Ausbau der in der Kunststoffbranche bekannten und geschätzten Dienstleistungen des SKZ im Dialog mit unseren Kunden und Partnern sind eine herausfordernde und spannende Aufgabe, die ich sehr gerne übernehme.“
Die Kundenforderung, bei Kunststoffformteilen durch Funktionsintegration Kosten und Gewicht zu sparen, stellt die Hersteller von Kunststoffteilen vor immer größere Herausforderungen. In der Regel sind diese Formteile nur mit Hilfe hochkomplexer Werkzeuge, in denen ebenso komplexe Temperiersysteme installiert sind, zu erfüllen. Dies führt letztlich auch dazu, dass die Qualität der hergestellten Produkte immer empfindlicher auf Schwankungen in der Prozessführung und vor allem auch auf Schwankungen im Temperiersystem reagiert.
Einen vielversprechenden Lösungsansatz für die Erkennung von Qualitätsschwankungen, Schuss für Schuss, einhergehend mit der Regelung der Temperierung bei Toleranzüberschreitungen bietet die Online-Thermografie.
Möglich wird diese “Qualitätssicherung im heißen Zustand“ durch die Aufnahme der Oberflächentemperaturen eines Spritzgussteils direkt nach dem Entformvorgang mittels IR Kamera. Dieser Datensatz wird anschließender mittels spezieller Software ausgewertet.
Hierzu wird das Teil direkt nach dem Entformen vom Linearroboter der Kamera in verschiedenen Positionen präsentiert. Die Auswertung wird auf einem Monitor dargestellt und die Abweichungen vom Freigabezustand visualisiert. Weiterhin werden die Daten dem Werkzeugtemperiergerät übermittelt und ggfls. notwendige Temperaturänderungen in Echtzeit umgesetzt.
PE Rohr mit einer Wanddicke von 140 mm hergestellt! - SKZ ermöglicht das Schweißen
Der iranische Rohrhersteller P.E.S. hat in Zusammenarbeit mit dem SKZ Süddeutsches Kunststoff-Zentrum einen Weltrekord geschafft.
Mitarbeitern von PES ist es gelungen ein Rohr mit einer Wanddicke von 140 mm und einem Durchmesser von 1,60 m zu extrudieren. Dieses wird benötigt, um eine 30 km lange Offshore - Trinkwasserleitung mit enormen Druckaufkommen realisieren zu können. Die Rohrteile miteinander zu verschweißen stellte die SKZ Experten aus Würzburg vor eine große Aufgabe, denn bisher war es nur möglich Rohre mit einer maximalen Wanddicke von 70mm zu verschweißen. Eigens entwickelte Schweißparameter ermöglichten schließlich eine sichere und dauerhafte Schweißverbindung. Die Schuluing der P.E.S. – Arbeiter durch die Trainer des SKZ erfolgte dann direkt vor Ort.
Seit 2004 besteht die enge Zusammenarbeit zwischen P.E.S. und dem SKZ. Experten am Kunststoff-Zentrum bilden seitdem PE-Schweißer nach DVGW GW 330 und die Schweißaufsicht nach GW 331 vor Ort im Iran aus.
Diese wohl weltweit einzigartige Veranstaltung wurde vom Branchenzertifizierer SKZ in Würzburg organisiert und durchgeführt.
Mit über 100 Teilnehmer, war der 8. Kundenerfahrungsaustausch der zertifizierten Unternehmen ein voller Erfolg.
Vorträge rund um das Thema Managementsysteme mit den Schwerpunkten Weiterentwicklung und kontinuierliche Verbesserungen zeigten die vielfältigen Ansatzpunkte und deren Hebelwirkungen. Die Ideen der ISO 9004:2009 hierzu, die Vorstellung eines genial einfachen Tools zur „KVP-Anwendung in der Praxis“, wie auch der Vortrag „wert- und sinnorientierte Unternehmensführung“ der einen Höhepunkt der Veranstaltung darstellte, zeigten die vielfältigen Möglichkeiten eindrucksvoll auf. Weitere Vorträge befassten sich mit den Themen Kostenvorteile durch Energieeffizienz, Erfahrungen mit Arbeitssicherheitsmanagementsystemen sowie der SKZ-Systemkompetenz.
Zum wiederholten Male konnte das SKZ an diesem Tag weitere 13 Unternehmen, die über einen Zeitraum von mehr als 10 Jahren konsequent die Weiterentwicklung ihres Managementsystems vorangetrieben haben mit dem SKZ-Qualitätspreis auszeichnen.
Eine feierliche Zertifikatsübergabe an einen neuen nach ISO 9001:2008 zertifizierten Kunden bildete den Abschluss des gelungenen Tages.
Erstmalig fand im Rahmen des Erfahrungsaustausches eine B2B Ausstellung statt. Mit 18 Firmen, die Ihr Unternehmen und Ihre Produkte präsentierten, konnten weitere wertvolle Kontakte geknüpft werden. Das Spektrum der Aussteller reichte vom Rohstoffhersteller, Werkzeugtechnik, Maschinenbau, Dienstleister bis hin zum Kunststoffverarbeiter.
Vorträge rund um das Thema Managementsysteme mit den Schwerpunkten Weiterentwicklung und kontinuierliche Verbesserungen zeigten die vielfältigen Ansatzpunkte und deren Hebelwirkungen. Die Ideen der ISO 9004:2009 hierzu, die Vorstellung eines genial einfachen Tools zur „KVP-Anwendung in der Praxis“, wie auch der Vortrag „wert- und sinnorientierte Unternehmensführung“ der einen Höhepunkt der Veranstaltung darstellte, zeigten die vielfältigen Möglichkeiten eindrucksvoll auf. Weitere Vorträge befassten sich mit den Themen Kostenvorteile durch Energieeffizienz, Erfahrungen mit Arbeitssicherheitsmanagementsystemen sowie der SKZ-Systemkompetenz.
Zum wiederholten Male konnte das SKZ an diesem Tag weitere 13 Unternehmen, die über einen Zeitraum von mehr als 10 Jahren konsequent die Weiterentwicklung ihres Managementsystems vorangetrieben haben, mit dem SKZ-Qualitätspreis auszeichnen.
Eine feierliche Zertifikatsübergabe an einen neuen nach ISO 9001:2008 zertifizierten Kunden bildete den Abschluss des gelungenen Tages.
Erstmalig fand im Rahmen des Erfahrungsaustausches eine B2B Ausstellung statt. Mit 18 Firmen, die Ihr Unternehmen und Ihre Produkte präsentierten, konnten weitere wertvolle Kontakte geknüpft werden. Das Spektrum der Aussteller reichte vom Rohstoffhersteller, Werkzeugtechnik, Maschinenbau, Dienstleister bis hin zum Kunststoffverarbeiter.
Erfolgreiche Messepräsenz auf Partnerständen!
Die positive Marktentwicklung, die im Vorfeld der weltgrößten Messe für die Kunststoff- und Kaut-schukindustrie deutlich wurde, prägte auch die Stimmung auf dem Messestand des SKZ auf der K 2010 in Düsseldorf.Es konnten viele interessante Gespräche geführt und wichtige neue Kontakte geknüpft werden.
Besonders die SKZ Präsenz auf den Partner-Ständen der Firmen Wittmann-Battenfeld, Widos und IPT waren ein voller Erfolg. Der vielversprechendeLösungsansatz für die Erkennung von Qualitätsschwankungen, einhergehend mit der Regelung der Temperierung bei Toleranzüberschreitungen - der sogenannten Online Thermografie - sorgte für höchstes Interesse bei Verarbeitungsunternehmen, Maschinenherstellern oder Temperiergeräteherstellern auf dem Messestand von Wittmann-Battenfeld.
Die Präsentation des im Rahmen eines Forschungsprojekts mit WIDOS entwickelten Torsionsscherversuchs erntete viel Lob und war so erfolgreich, dass das Gerät nun in Serie gehen wird.
Nicht zu vergessen die beiden sensationellen Extrusionsprodukte der Superlative, die pünktlich zum Messebeginn dem Fachpublikum auf dem Messegelände vorgestellt werden konnten: Das PE Rohr mit einer Wanddicke von 140 mm, bei dem SKZ Experten das Schweißen ermöglichten sowie das extrudierte PE Rohr mit einem Durchmesser von 2,40 m! Beide Weltrekorde aus dem Hause des iranischen Kooperationspartner P.E.S. wurden mit Hilfe des SKZ möglich!
Die Einarbeitung von Glasfasern in eine polymere Matrix geschieht im Allgemeinen auf Gleichdrall-Doppelschneckenextrudern. In diesem Einarbeitungsschritt ist ein großes Verhältnis von Faserlänge zu Faserdurchmesser im Compound erwünscht, wobei die Fasern homogen verteilt seien sollten. Dies gelingt aufgrund der hervorragenden Mischeigenschaften dieser Maschine. Obwohl der eigentliche Prozess der Glasfasereinarbeitung bekannt ist, sind bisher nur relativ wenige systematische Untersuchungen des Einarbeitungsvorgangs und keine physikalisch-mathematischen Modelle veröffentlicht worden.
In einem von der DFG geförderten Projekt untersucht das SKZ deshalb gemeinsam mit der Arbeitsgruppe Kunststoffverarbeitung (KTP) der Universität Paderborn die Einarbeitung von Glasfasern in Polypropylen auf Gleichdrall-Doppelschneckenextrudern. Das Ziel der Arbeiten ist es, eine umfassende Modellierung der Glasfasereinarbeitung zu ermöglichen. Im ersten Projektabschnitt, welcher sich über 2 Jahre erstreckte, wurde dazu ein Modell zur Beschreibung der Einarbeitungsvorgänge entwickelt. Dieses ermöglicht es, den Einfluss der Prozessbedingungen wie Durchsatz, Drehzahl und Werkzeuggegendruck auf mittlere Glasfaserlänge in einem Compound abzuschätzen. Im Oktober startete nun der zweite Projektabschnitt, welcher sich wiederum über 2 Jahre erstreckt. Darin soll das Prozessmodell erweitert werden, so dass neben der mittleren Glasfaserlänge auch die Glasfaserlängenverteilung abgeschätzt werden kann. Außerdem wird der Einfluss von Glasfaseranteil, Haftvermittlern und Glasfaserschlichte auf die Glasfaserlänge untersucht.
Die Kundenforderung, bei Kunststoffformteilen durch Funktionsintegration Kosten und Gewicht zu sparen, stellt die Hersteller von Kunststoffteilen vor immer größere Herausforderungen. In der Regel sind diese Formteile nur mit Hilfe hochkomplexer Werkzeuge, in denen ebenso komplexe Temperiersysteme installiert sind, zu erfüllen. Dies führt letztlich auch dazu, dass die Qualität der hergestellten Produkte immer empfindlicher auf Schwankungen in der Prozessführung und vor allem auch auf Schwankungen im Temperiersystem reagiert.
Einen vielversprechenden Lösungsansatz für die Erkennung von Qualitätsschwankungen, Schuss für Schuss, einhergehend mit der Regelung der Temperierung bei Toleranzüberschreitungen bietet die Online-Thermografie.
Möglich wird diese “Qualitätssicherung im heißen Zustand“ durch die Aufnahme der Oberflächentemperaturen eines Spritzgussteils direkt nach dem Entformvorgang mittels IR Kamera. Dieser Datensatz wird anschließender mittels spezieller Software ausgewertet.
Hierzu wird das Teil direkt nach dem Entformen vom Linearroboter der Kamera in verschiedenen Positionen präsentiert. Die Auswertung wird auf einem Monitor dargestellt und die Abweichungen vom Freigabezustand visualisiert. Weiterhin werden die Daten dem Werkzeugtemperiergerät übermittelt und ggfls. notwendige Temperaturänderungen in Echtzeit umgesetzt.
Die Zusammenarbeit zwischen dem Süddeutschen Kunststoff-Zentrum (SKZ), Würzburg, und dem Schweißmaschinenhersteller WIDOS GmbH, Ditzingen, im Bereich der Forschung und Entwicklung wurde in den letzten Jahren stetig intensiviert und trug bereits erste Früchte. So konnten die beiden engagierten Kooperationspartner auf der vergangenen K-Messe 2010 in Düsseldorf ein Konzept und die zugehörige Maschinentechnik zur reproduzierbaren Prüfung von mittels Heizwendel- (HM) und Heizelementmuffenschweißen (HD) gefügten Kunststoffrohren präsentieren. Der sogenannte maschinelle Torsions- (TSV) und der maschinelle Linearscherversuch (LSV) wurden in einem FuE-Projekt von 2007 bis 2009 im Rahmen des Förderprogramms „Pro-Inno II" über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigung „Otto von Guericke“ e. V. (AiF) entwickelt. TSV und LSV stellen – insbesondere in Kombination – eine sehr gute Möglichkeit zur Analyse von HM und HD-Schweißverbindungen dar. Derzeit wird beim Deutschen Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS) die Umsetzung dieser Erkenntnisse in den betreffenden Richtlinien diskutiert.
Die gute Zusammenarbeit zwischen SKZ und WIDOS soll auch in Zukunft fortgesetzt werden. Aktuell wird beispielsweise eine Heizelementstumpfschweißanlage zur Untersuchung der Schweißbarkeit gleichartiger Kunststoffe stark unterschiedlicher rheologischer Eigenschaften entwickelt.
Vorweihnachtliche Freude in Kindergärten!
Große Augen machten die rund 20 Kinder, als sie am vergangenen Mittwoch im Verarbeitungstechnikum des Kunststoff-Zentrums SKZ in Würzburg-Lengfeld die fast 3000 Riesen-Steckbausteine in Augenschein nahmen.
Nicht lange, und das Technikum wurde in eine fröhliche, bunte Baustelle verwandelt – es entstanden Türme, Treppen, Mauern. Die Kinder waren begeistert und durften rund 150 Stück mit in ihre Kindertagesstätte Arche Noah nehmen.
Im SKZ wurden die Steine im Rahmen einer Forschungsarbeit, bei der es um die Verbesserung der Temperierung von Spritzgießwerkzeugen ging, hergestellt. Nun werden die wertvollen Bausteine an 14 Kindergärten in Würzburg und Umgebung verschenkt. „Wir wollen hiermit den Kindern aus der Region in der Vorweihnachtszeit eine Freude machen und außerdem den einen oder anderen Verantwortlichen Unternehmer der Region zum Nachahmen solcher Taten animieren“, freut sich Dr.-Ing. Martin Bastian, Institutsleiter des SKZ, über die gelungene Aktion.
Geschäftiges Treiben und Bauen im Verarbeitungstechnikum des SKZ – Die Vorschulkinder der Kindertagesstätte Arche Noah aus Würzburg sind begeistert von den Bausteinen.
Dr. Martin Bastian, Institutsleiter des SKZ (dritter von rechts) freute sich gemeinsam mit Dr. Peter Heidemeyer, Geschäftsführer der Forschung im SKZ (links im Bild) und Georg Schwalme, Leiter des Forschungsprojekts (rechts im Bild) über die Möglichkeit, Kindern eine Freude machen zu können.
Lilia (links) und Aljona (rechts) freuen sich über die Baustein-Spenden für ihren Kindergarten.