Anwendertreffen Direktcompoundierung 2016

Datum:
27.04.2016
Organisator:
POLYKUM e. V.
Ort:
Attendorn

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Die Veranstaltung

Im Jahr 1999 hat der Maschinenbauer KraussMaffei Technologies GmbH (KM) der Kunststoffbranche erstmals seinen „IMC“ genannten Spritzgießcompounder präsentiert. Seither hat KM eine nennenswerte Anzahl Spritzgießcompounder in den Markt gebracht, die in unterschiedlichen Industriebranchen wie der Automobilzulieferindustrie und der Logistikindustrie, aber auch an zahlreichen Forschungseinrichtungen, im Einsatz sind. Die IMC-Anwender haben sich die für den Umgang mit der IMC-Technologie erforderlichen Kenntnisse angeeignet und für ihre jeweiligen Applikationen geeignete Materialrezepturen erarbeitet.

Die Veranstaltung will Anwender und Interessenten an der IMC-Technologie sowie Material- und Maschinenhersteller zu einem Erfahrungs- und Informationsaustausch zusammenbringen. Es soll dazu beigetragen werden, die Potenziale des im Vergleich zum konventionellen Spritzguss komplexeren IMC-Anlagenkonzeptes noch effizienter zu nutzen und die Produkte der Anwender weiter zu verbessern. Dies betrifft vor allem die Auswahl der Materialien, die Rezepturentwicklung, die technologischen Abläufe bei der Verarbeitung sowie Möglichkeiten der Qualitätssicherung.

Maschinenbauer, Materialhersteller und Forschungs-Dienstleister präsentieren ihre Erzeugnisse und Dienstleistungen und geben Hinweise zur Produkt- und Technologieoptimierung. Da viele der im Markt befindlichen IMC für die Herstellung von Spritzgussteilen mit Glasfasern eingesetzt werden, liegt der Schwerpunkt der Beiträge auf der Glasfaserverstärkung. Weitere Beiträge befassen sich mit anorganischen und organischen Füllstoffen sowie der Prozessüberwachung.

Die Veranstaltung findet am Automotive Center Südwestfalen (acs) in Attendorn statt. Das acs als Kompetenzzentrum für Forschungs- und Entwicklungsaufgaben der Automobilindustrie wurde 2013 in Attendorn eröffnet. Es soll den Herausforderungen, die sich aus der Forderung nach Reduzierung des Energieverbrauchs und der damit verbundenen Reduzierung der CO2-Emissionen ergeben, begegnen und sich als Projektpartner der Automobilindustrie etablieren. Der Fokus liegt auf der Entwicklung serienreifer Lösungen und maßgeschneiderter Anwendungen. Für die Bearbeitung der kunststofftechnischen und technologischen Projekte steht dem acs ein Technikum mit einer hochmodernen, vollautomatisierten Try-Out-Anlage bestehend aus einem Spritzgießcompounder mit Nebenaggregaten, zur Verfügung, das bei der Veranstaltung besichtigt werden kann.

 

Veranstaltungsablauf 27. April 2016

08:30 Uhr     

„Begrüßung“, Karsten Westerhoff, Automotive Center Südwestfalen GmbH / Michael Busch, POLYKUM e. V.

08:45 Uhr    

"Status- und Erfahrungsbericht zur Glasfaserdosierung und Prozessüberwachung auf der IMC", Stefan Fenske, KraussMaffei Technologies GmbH

09:10 Uhr    

„Glass fibers for direct compounding of thermoplastics“, Jaap Dijt, PPG Industries Fiber Glass bv

09:35 Uhr    

„Haftvermittler für faserverstärkte Polyolefine“, Hans Jürgen Eichler, BYK-Chemie GmbH

10:00 Uhr    

„Werkstoffliche und technologische Untersuchungen bei der Direktverarbeitung von natur- und glasfaserverstärktem Polypropylen“, Ivonne Jahn, Fraunhofer PAZ

10:25 Uhr    

Kaffeepause

11:00 Uhr    

"Kurzglasfaser-Polyamid-Compounds als Metallersatz", Maarten Veevaete, Domo Engineering Plastics GmbH

11:25 Uhr    

„Funktionelle mineralische Füll- und Verstärkungsstoffe für Thermoplaste“, Adrian Zanki, Firma Bassermann

11:50 Uhr  

"Langfaserdirektverarbeitung im Automotive Center Südwestfalen", Stefan Rocksloh, Automotive Center Südwestfalen GmbH

12:15 Uhr    

Imbiss

13:00 Uhr    

Diskussionsrunde „Potenziale und Handlungsfelder“

13:30 Uhr    

Rundgang durch das acs-Technikum mit Demonstrationen

14:30 Uhr    

Veranstaltungsende
 

Vorabendveranstaltung 26. April 2016

Am 26.04.2016 laden wir Sie herzlich zu einem informellen Vorabendtreffen ein und haben dafür im Hotel-Restaurant Forsthaus Ewig, Petersburger Weg 4, 57439 Attendorn (www.hotel-forsthaus-attendorn.de) , ab 19:30 Uhr Plätze reserviert.

Im Forsthaus Ewig steht auch ein begrenztes Zimmerkontingent zur Verfügung. Falls Sie davon Gebrauch machen möchten setzen Sie sich bitte mit dem Forsthaus Ewig unter Verweis auf „POLYKUM“ telefonisch unter 02722 / 63 72 47 in Verbindung.

 

Die Vorträge

Herr Fenske berichtet in seinem Beitrag über Möglichkeiten der Qualitätssicherung. Die IMC vereint zwei Prozesse, das Compoundieren und das Spritzgießen, in einer Maschine. Hieraus ergeben sich Vorteile hinsichtlich Qualität, Kosten und Flexibilität. Für die Compoundierung wird ein gleichsinnig drehender Doppelschneckenextruder verwendet. Dadurch lassen sich Fasern für die Faserverstärkung von Kunststoffen als Rovings direkt in den Extruder in die Schmelze einbringen, die Rovings werden dabei von den sich drehenden Schnecken eingezogen. Auf diese Weise kann eine gute Benetzung der Fasern mit der Kunststoffschmelze erreicht werden, was eine Voraussetzung für eine gute Faser-Matrix-Anbindung und hohe mechanische Compound-Kennwerte ist. Die Schmelze wird danach in ein Kolbenspritzaggregat umgefüllt; den Ausgleich zwischen dem kontinuierlich Compound-Schmelze produzierenden Extruder und dem diskontinuierlich Schmelze abnehmenden Spritzaggregat schafft ein Zwischenspeicher. Die Kombination aus Compoundierung und Spritzguss in einer Maschine bietet zahlreiche Vorteile, stellt aber hinsichtlich der Qualitätssicherung neue Anforderungen. Der Vortrag liefert dazu neueste Informationen aus einem öffentlich geförderten Vorhaben und stellt Methoden zur Qualitätssicherung vor.

Herr Dijt stellt den Produktionsprozess bei der Glasfaserherstellung vor und zeigt, wie in diesem Prozess die Oberflächenmodifizierung durch Schlichten erfolgt. In seinem Beitrag geht er sowohl auf die Schnittglas- als auch Roving-Varianten als mögliche Lieferformen ein, die sich im Filament-Durchmesser, der Schnittlänge, dem tex-Wert und anderen Parametern unterscheiden. Er berichtet über die Verarbeitung der Glasfasern und deren Einsatz für die Verstärkung von Thermoplasten.

Herr Eichler berichtet in seinem Vortrag über den Einsatz von Haftvermittlern in faserverstärkten Polyolefinen. Es werden sowohl Hintergrundinformationen und Möglichkeiten des Haftvermittler als auch der eigentliche Wirkungsmechanismus der Kopplung zur Faser näher beschrieben. Aktuelle Ergebnisse von Haftvermittlern mit Glasfaser, Carbonfaser und Holz in Kombination mit Polypropylen bzw. Polyethylen werden vorgestellt. Des Weiteren werden Anwendungsbeispiele aufgeführt die den bisherigen Einsatz und Verarbeitungsmethoden aufzeigen.

Frau Jahn berichtet in ihrem Beitrag über Einflussgrößen bei der Direktverarbeitung und deren Auswirkungen auf die sich einstellenden Materialeigenschaften natur- und glasfaserbasierter Thermoplaste. Die Untersuchungen erfolgten am Fraunhofer Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung (PAZ) in Schkopau. Dem Fraunhofer PAZ stehen im Bereich Verarbeitung neben Doppelschneckenextrudern unterschiedlicher Größe zwei IMC (1300t und 3200t) zur Verfügung. Im Vortrag werden Ergebnisse der Herstellung und Verarbeitung der Fasercompounds mit konventionellem  Zweischrittverfahren (Compoundierung + Spritzguss getrennt) und mit dem Einschrittverfahren IMC (Compoundierung + Spritzguss in einem Prozessschritt) gegenübergestellt. Der Einfluss der Verfahrensparameter auf die mechanischen Eigenschaften wird beschrieben.

Herr Dr. Veevaete berichtet in seinem Vortrag über neu entwickelte kurzglasfaserverstärkte PA-Compounds von DOMO Engineering Plastics. Die vorgestellten Compounds sind basiert auf hochgefüllten teilkristallinen Polyamiden und können mit konventionellen Maschinen und gängigen Werkzeugen verarbeitet werden. Die Eigenschaften der Produkte und die Unterschiede zu üblichen PA-Compounds, sowie weitere Eigenschaftsverbesserungen durch Glasfasermodifizierung werden dargestellt und diskutiert. Das besondere Eigenschaftsprofil macht den Werkstoff außergewöhnlich gut geeignet als Metallersatz, was anhand von einigen Anwendungsbeispielen demonstriert wird.

Herr Zanki stellt in seinem Vortrag die für die Einarbeitung in thermoplastische Kunststoffe gängigen und bewährten Mineralien vor und beschreibt die Einflüsse der jeweiligen Füllstoffe auf die Polymereigenschaften. Mineralien bietet hinsichtlich Zusammensetzung und Form eine beachtliche Vielfalt, sie bringen Eigenschaften mit, die durch zusätzliche Aufbereitungsschritte noch variiert oder optimiert werden können. Die Eigenschaften betreffen die Form (plättchenförmig, korpuskular, nadelförmig etc.), die Mineralogie (beeinflusst Verträglichkeit mit der Polymermatrix, chemische oder thermische Beständigkeiten, Eigenfarbe, Dichte, Härte etc.) oder auch die Korngröße. Von nanoskalig bis in den Millimeterbereich, von leicht bis schwer, von hell bis dunkel, von hart bis weich, von thermisch isolierend bis thermisch leitfähig - sehr vieles ist möglich.

Herr Rocksloh berichtet in seinem Vortrag über die Arbeiten auf dem Gebiet der Kunststofftechnik am Automotive Center Südwestfalen und stellt die umfangreiche Ausstattung vor. Am acs liegen Erfahrungen im Bereich der Langfaserverarbeitung vor, es werden Ergebnisse von Untersuchungen an PP-LGF und PA-LGF vorgestellt. Aktuelle Arbeiten werden präsentiert, wobei insbesondere das laufende Förderprojekt „Injection Molded Long fiber reinforced control Arm“ (IMoLA) vorgestellt wird. Ziel von IMoLA ist die Substitution eines aktuell aus Stahl hergestellten Fahrwerklenkers durch eine im Spritzgießverfahren hergestellte GFK-Struktur mit integriertem Lenkerlager. In dem Verbundprojekt mit mehreren Unternehmen werden die fertigungstechnischen Voraussetzungen zur wirtschaftlichen Erzeugung hoch belastbarer, mit Langfasern verstärkter Fahrwerkslenker ohne die kostenintensive Verwendung von Prepregs geschaffen.

 

Die Referenten

Herr Stefan Fenske absolvierte ein Ingenieurstudium an der Technischen Universität München (TUM) mit den Schwerpunkten Kunststofftechnik und Faserverbundtechnologien. Im Anschluss daran nahm er eine Tätigkeit am Institut für Textiltechnik (ITA) der RTWH Aachen in der Abteilung “Faserverstärkte Kunststoffe” auf. Seit Juli 2015 ist er bei der KraussMaffei Technologies GmbH in München im Segment Spritzgießmaschinen im Produkt- und Technologiemanagement tätig und für die FiberForm- und IMC-Technologie zuständig.

Herr Jaap Dijt nahm nach seinem Studium der physikalischen und kolloidalen  Chemie 1993 eine Tätigkeit bei PPG in der Glasfaser-Forschung auf. Dort ist er seither tätig und leitet heute das Forschung- und Anwendungstechnikum am Schnittglasfaser-Produktionsstandort Hoogezand, The Netherlands. Der Schwerpunkt seiner langjährigen Tätigkeit lag auf der Entwicklung neuer Produkte für Anwendungen von Schnittglasfasern für Kurzfaser- als auch Rovings für Langfaserverstärkungen in thermoplastischen Kunststoffen. Er ist ausgewiesener Experte für den Glasfaser-Herstellungsprozess und die Korrelation zwischen Verarbeitung, Eigenschaften und Qualität der Glasfaserprodukte.

Herr Hans Jürgen Eichler absolvierte seine Ausbildung zum staatlich geprüften Kunststofftechniker in Troisdorf/Siegburg. Er war über 20 Jahre im Bereich Anwendungstechnik für Flammschutzmittel als auch Calciumcarbonat & Talkum tätig. Über diesen Zeitraum hat er große Erfahrungen im Bereich Compoundierung und Rezepturentwicklung erworben. Seit 2013 leitet er bei der BYK Chemie den Bereich Technical Services Thermoplaste. Hier ist er für die Koordination und Leitung von Projekten, technischen Anfragen und kundenspezifischen Ausarbeitungen verantwortlich.

Frau Ivonne Jahn studierte Werkstoffwissenschaften/Kunststofftechnik an der Martin-Luther-Universität Halle und erlangte 2007 den Abschluss als Diplomingenieur für Kunststofftechnik. Im Anschluss war sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer PAZ in Schkopau tätig, wo sie seit 2015 die Arbeitsgruppe „Thermoplastbasierte Halbzeuge“ leitet.

Herr Dr. Maarten Veevaete absolvierte das Studium der Chemie an der Universität Gent in Belgien und arbeitete im Anschluss an der Universität Bremen, wo er 2007 seine Promotion (Dr. rer. nat.) erlangte. Seit 2008 ist er bei der R&D Domo Chemicals in der Polyamid Forschung tätig, im Jahr 2013 übernahm er die Leitung R&D and Technical Service der Domo Engineering Plastics.

Herr Adrian Zanki studierte Maschinenbau an der TH Karlsruhe. Er verfügt über langjährige anwendungstechnische Erfahrungen, die er unter anderem in über 13 jähriger Tätigkeit als Technischer Leiter bei der Bada AG, einem Compoundeur für technische Thermoplaste, insbesondere Polyamid, PBT, ABS und thermoplastische Elastomer, sammeln konnte. Schwerpunkte seiner Tätigkeit lagen in der Rezepturentwicklung, Laborprüfungen, Anwendungstechnik, Produktion, und Qualitätsmanagement. Seit über 4 Jahren leitet er bei Bassermann  minerals, einer 100%igen Tochter von Stockmeier Chemie, den Geschäftsbereich für Mineralische und funktionelle Füll- und Verstärkungsstoffe.

Herr Stefan Rocksloh absolvierte das Studium des allgemeinen Maschinenbaus, Vertiefungsrichtung Kunststofftechnik, an der RWTH Aachen. Seit Ende 2013 ist er als Entwicklungsingenieur im Bereich Kunststofftechnik des Automotive Center Südwestfalen beschäftigt. Hier ist er für die Leitung und Bearbeitung von Entwicklungsprojekten, u. a. des Forschungsprojekts IMoLA zur Entwicklung eines langfaserverstärkten Fahrwerksbauteils, sowie die Durchführung von Spritzgießsimulationen verantwortlich.