Die Oberfläche eines Kunststoffbauteils kann beim Verbinden unterschiedlicher Werkstoffe für ausreichend Haftfestigkeit sorgen, durch entsprechende Bearbeitung hochglänzend sein oder sich bei geeigneter Materialzusammensetzung gut anfühlen.

Yvonne Stockhammer, Market Manager Consumer, präsentierte auf der Fakuma das neue Thermolast K-Produkt. (Bild: Redaktion)

Den Händen schmeichelt die neue Materialreihe Smooth Touch, die Kraiburg TPE, Waldkraiburg, auf der Fakuma vorgestellt hat. Fühlen sich TPE Oberflächen normalerweise eher stumpf an, so  ist hier direkt die veränderte Haptik durch das optimierte Reibverhalten spürbar. Die Werkstoffentwicklung basiert auf Rezepturen und der Erfahrung des Unternehmens im Medizinsektor. Diese Materialtype erfüllt die gängigen Regularien im Lebensmittelbereich und ist REACH- sowie RoHS-konform. Die Oberflächeneigenschaften werden ohne weiteren Veredelungsschritt oder spezielle Strukturierung der Werkzeugkavität erzielt. Das Compound haftet an Polyolefinen und kann dadurch in Mehrkomponentenbauteilen eingesetzt werden. Außerdem lassen sich die Bauteile leicht entformen. Die Entwicklung ist gedacht für Verpackungen hochwertiger Kosmetikprodukte und kann anwendungsbezogen eingefärbt werden.

Dass die ebenfalls präsentierten Supersoft TPE aus Waldkraiburg nicht nur für anspruchsvolle Spritzgießanwendungen, sondern auch für den 3D-Druck geeignet sind, davon konnten sich die Besucher direkt am Stand überzeugen. Denn Paolo Lenani, Mitgründer von Direct3D, Mailand, Italien, hatte ein Drucksystem am Stand installiert und demonstrierte die Druckbarkeit der zuvor genannten Thermolast K-Produkte. Sowohl aus den supersoften als auch aus den gleitfähigen Materia-lien wurden Bauteile hergestellt. Bei diesen Druckern wird das Originalgranulat über einen Trichter dem Extruder zugeführt und direkt zu Bauteilen verarbeitet. „Mit dieser Technik ist es möglich, TPE Materialien mit einer Härte von 30 Shore 00 zu drucken“, berichtet Lenani. „Die Eigenschaften der gedruckten TPE-Bau-teile kommen zu rund 80 bis 95 % an die eines spritzgegossenen Bauteils sogar in Z-Richtung heran.“ Das Herstellverfahren ermöglicht Wabenstrukturen zu drucken, deren Härte bedarfsgerecht beispielsweise für   podologische Einlagen angepasst werden kann. Die Technologie erlaubt es auch, die Deckschichten für die Einlagen im gleichen Druckjob zu erzeugen.

Es ist nahezu gigantisch. Die weltweit größten 3D-Drucker fertigen nicht nur Autos additiv, sondern ganze Häuser. Der Experten-Blog ‚3Dmake‘ hat die 3D-Drucker mit dem größten Bauraum zusammengetragen. Die Drucktechnik ist dabei unterschiedlich. Lassen Sie sich beeindrucken.

Dass das Instantcoat-Lackierverfahren, wie es Varioplast, Ötisheim, entwickelt und im Einsatz hat, Ressourcen schont, hatte Geschäftsführer Michael Däbritz von Beginn an angenommen. Beim Instantcoat-Verfahren wird das spritzgegossene Bauteil an der Maschine mit CO2 gereinigt, zweischichtig lackiert und getrocknet. Da das Bauteil bei Varioplast auch konventionell auf einer Flachbettlackieranlage beschichtet werden kann, konnten alle Masse- und Energieströme beider Prozesse erfasst und verglichen werden. Dieser Vergleich erfolgte durch das SKZ, Würzburg. Den Hintergrundbericht der vergleichenden Ökobilanzierung eines direkt verketteten Spritzguss-Lackierverfahrens mit dem konventionellen Lackierverfahren in Anlehnung an ISO 14040/44 erhielt das Unternehmen kurz vor der Fakuma. Das Ergebnis: Pro Bauteil sinkt das globale Erwärmungspotential (GWP 100) [kg CO2-Äquivalent] um 73 %, der fossile Ressourcenverbrauch um 80 % und der Primärenergieverbrauch um 74 %. „Die verketteten Prozesse bergen einerseits enormes Potential hinsichtlich der eingesetzten Medien, Handlingskosten und Transport“, führt Däbritz aus. „Andererseits aber auch ein großes Risiko, da man erst nach der Inbetriebnahme weiß, ob alles wie gewünscht funktioniert.“ Dass es funktioniert, zeigt neben dem Bericht auch die Ausschussquote, die beim verketteten Prozess im einstelligen Bereich liegt, bei der konventionellen Beschichtung bei etwa 30 %.

Ganz eindeutig – ja. Marcel Bestenlehrer, Geschäftsführer Bestenlehrer, Herzogenaurach, zeigte am Messestand den Inhalt eines Köfferchens, der beeindruckte. Denn der Kofferinhalt bestand aus acht lasergesinterten, hochglanzpolierten Metallplättchen. Diese hatte Bkl 3d, Sonneberg, additiv aus Stahl 1.2709, Edelstahl 1.4404 und 1.4542 sowie Aluminium gefertigt. Vier der Plättchen waren mit Schichtstärken von 40 µm und die weiteren vier mit Schichtstärken von 60 µm aufgebaut worden. Die beiden Unternehmen wollten durch die Versuchsreihe herausfinden, ob sich lasergesinterte Formeinsätze für eine Hochglanzpolitur eignen. Vom erzielten Polierergebnis waren die beiden Geschäftsführer verblüfft. „Ganz ehrlich, wir hatten nicht damit gerechnet, dass bei beiden Schichtstärken beim Polieren keinerlei Fehlstellen zum Vorschein kommen“, erläutert Bestenlehrer. Die Bearbeitung der Oberflächen erfolgte in der Polierwerkstatt in Herzogenaurach mit den gleichen Medien und Werkzeugen wie bei Kavitäten, die aus Vollmaterial hergestellt werden. Wird die Rauheit der additiv hergestellten Plättchen mit der von konventionell hergestellten verglichen, so sind diese entsprechend. „Diese Tatsache eröffnet neue Möglichkeiten für den Einsatz von Metall-3D-Druck und das Einbringen von konturnahen Kühlungen bei komplexen Werkstücken“, ist Bestenlehrer überzeugt.

Durch die additive Fertigung ergeben sich im Werkzeugbau vollkommen neue Möglichkeiten, Vorteile und Synergien. In Spritzgusswerkzeugen können Hot-Spots gezielt eliminiert oder Kavitäten oberflächennah gekühlt werden. Sie ermöglicht die variotherme Produktion von Faserverbundbauteilen, sodass die Prozesse wirtschaftlich werden. Außerdem versetzt das Verfahren einen oberfränkischen Werkzeugbauer in die Lage, den Formenbau zum Herstellen von Partikelschaumbauteilen neu zu gestalten. Wie er dies tut, erfahren Sie hier.

Schichten, die keiner sieht und keiner spürt, entscheiden über die Haftfestigkeit von zwei Komponenten. Handelt es sich um zwei inkompatible Komponenten wie ein Edelstahlblech und ein Biopolymer, so ist eine haftvermittelnde Schicht unerlässlich. Hier kommt nun die Plasmaplus-Technologie von Plasmatreat, Steinhagen, zum Einsatz. Auf dem Blech wird mit dem speziellen Plasmaplus-Verfahren PT-Bond eine Nanoschicht abgeschieden und somit die Schmelze auf dem Metall zur Haftung gebracht. „PT-Bond ist eine spezielle Nanoschicht, die mit unserer Plasmaplus-Technologie kreiert wird, um funktionalisierte Oberflächen zu schaffen. Beim Einsatz von PT-Bond wird dem unter Atmosphärendruck erzeugten Plasmastrahl ein gasförmiger Präkursor injiziert. Das Substrat wird mit einer hauch-dünnen, transparenten, plasmapolymeren Schutzschicht überzogen. Diese fungiert dann als Haftvermittlerschicht“, erklärt Lukas Buske, Head of Plasma Applications, Plasmatreat, das Verfahren. „So können wir Materialien langzeitstabil miteinander verbinden und die Einsatzfelder von 3D-gedruckten Bauteilen flexibel für die industrielle Fertigung erweitern.“

Ein weiteres Verfahren, um Polymere mit Metallen zu verbinden, war am Stand von Kist + Escherich, München, zu sehen. Die Fügetechnologie Hyjoin feierte auf der Fakuma Premiere und ermöglicht Metall und Kunststoff thermisch direkt zu fügen. Das Verbinden der beiden Komponenten erfolgt zusatzfrei unter Wärmeeinfluss und Druck innerhalb von Sekunden. Um die Fügefläche möglichst groß zu gestalten, wird der metallische Partner an der Kontaktstelle angeraut. Sind die Fügepartner in Kontakt, wird mit dem Heizwerkzeug über Wirbelströme die Metalloberfläche erwärmt und der Thermoplast schmilzt an der Kontaktfläche und benetzt diese. Nach dem Abkühlen können die Bauteile sofort belastet werden. „Es können sowohl punktförmige als auch mediendichte Verbindungen an einfachen und komplexen Geometrien hergestellt werden“, berichtet Stefan Kist, Geschäftsführer des Unternehmens.

Platz 8: Ingenieurbüros/Planer unter Plan - Die Durchschnittsgehälter für Ingenieure im Bereich Projektierung starten mit 54.600 Euro. Platz 8 im Gehaltsranking. (Bild: Nomad_Soul - Adobe Stock)

Platz 7: Baugewerbe / Stein auf Stein - Im Baugewerbe lag das Durchschnittsgehalt für Ingenieure 2020 bei 55.325 Euro im Jahr – und damit knapp 5.000 Euro unter dem Durchschnitt aller Branchen. (Bild: TimeStopper AdobeStock)

Platz 6: IT/Bits and Bitcoins - Informatiker sind gefragt, allerdings absolvieren auch überproportional viele Studenten der Ingenieurswissenschaften diese Fachrichtung. So verdienen Ingenieure in der Informatik-Branche laut dem acht Positionen umfassenden Ranking im Schnitt 61.000 Euro p.a. (Bild: BillionPhotos – Adobe Stock)

Platz 5: Elektrotechnik/Nieder- bis Hochspannung - Einen deutlichen Sprung macht das Gehaltsgefüge in der nächsten Position, der Elektrotechnik: Die Ingenieure verdienen in dieser Branche im Mittel 66.300 Euro. (Bild: industrieblick – Adobe Stock)

Platz 4: Maschinenbau/Heavy metal, heavy payday - Im Schnitt 100 Euro mehr als in der Elektrotechnik verdienen Ingenieure im Maschinenbau: Das Durchschnittsgehalt liegt hier bei 66.400 Euro pro Jahr. (Bild: Industrieblick – Adobe Stock)

Platz 3: Energietechnik/Power fürs Konto - Deutlich über dem Durchschnitt werden Ingenieure in der Energietechnik bzw. in der Energiewirtschaft bezahlt: Mit durchschnittlich 68.980 Euro landen sie auf Platz drei des Gehaltsrankings für Ingenieure. (Bild: Industrieblick – Adobe Stock)

Platz 2: Autoindustrie/13.000 Euro über dem Schnitt - Besonders gut bezahlt die Autoindustrie ihre Ingenieure. Mit 73.100 Euro liegt die Branche mehr als 13.000 Euro über dem Durchschnitt aller Branchen und sichert sich damit Platz 2 im Ranking. (Bild: Small Town Studio Fotolia)

Platz 1: Chemie und Pharma / Lohnende Verbindungen - Mit Jahresgehältern von durchschnittlich 79.115 Euro werden Ingenieure in der Chemie am besten bezahlt. Die Zahl reflektiert allerdings auch das Durschnittsalter der Ingenieure in dieser Branche. Das Einstiegsgehalt liegt bei 54.000 Euro. (Bild: industrieblick ra2 studio – Adobe Stock)

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