FSKZ E.V. Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e.V.

Das SKZ bietet zahlreiche Prüfmöglichkeiten – darunter ein am SKZ entwickeltes Schnelltestverfahren – zur Bestimmung der Permeationseigenschaften verschiedener Kunststoffmaterialien. Mit diesen können unterschiedliche Messgase für die Untersuchung von Folien und auch Formkörpern eingesetzt werden.

Für zahlreiche Kunststoffprodukte wie Nahrungsmittel- und Getränkeverpackungen sowie Folien für Bauanwendungen sind die Permeationseigenschaften gegenüber Gasen und Wasserdampf von sehr hoher Relevanz.

Für die normgerechte Prüfung der Gasdurchlässigkeit, z. B. nach DIN 53380 oder ISO 15105, verfügt das SKZ über ein umfangreiches Prüfequipment und entsprechende Expertise.
Dazu zählen ein GDP-C der Brugger Feinmechanik GmbH, München, sowie die beiden Systeme OX-TRAN Model 2/21 (MH sowie SD Modul) der MOCON GmbH, Neuwied. Mit diesen kann die Durchlässigkeit von Folien mit Gasen wie Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid, synthetischer Luft, aber auch mit Edelgasen wie Helium, Neon, Argon und Krypton geprüft werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Durchlässigkeit von ausgehärteten Klebstoffschichten zu untersuchen.

Die Messungen können standardmäßig an Folien mit Dicken zwischen 20 µm und 3 mm bei Temperaturen zwischen 5 und 65 °C erfolgen. Weiterhin kann durch einen entsprechenden Aufbau auch die Wasserdampfdiffusion nach z. B. DIN EN ISO 12572 und DIN EN 1931 bei unterschiedlichen Gefällen der Luftfeuchte, z. B. von 50 % auf 0 %, gemessen werden.

Die normgerechte Prüfung von Folien kann in Abhängigkeit von deren Barriereeigenschaften und des verwendeten Prüfgases viele Stunden bis Tage dauern. Aus diesem Grund wurde am SKZ in den letzten Jahren ein Schnelltest entwickelt, der eine deutlich schnellere Bestimmung der Permeationseigenschaften erlaubt. Dieser Schnelltest basiert auf der Messung von Helium-Atomen mittels Massenspektrometer und verkürzt die Messzeiten auf wenige Stunden. Am SKZ stehen hierzu zwei Varianten zur Verfügung. Die erste Variante basiert auf einem PhoeniXL 300 Lecksucher der Oerlikon Leybold Vacuum GmbH, Köln, das ebenfalls bei Prüftemperaturen von 5 bis 65 °C betrieben werden kann. Das zweite System beruht auf einem Modul 1000 der INFICON GmbH, Köln, und arbeitet in einem Temperaturbereich von 15 bis 40 °C. Dieses System verfügt darüber hinaus noch über die Möglichkeit, Formkörper wie Getränkeflaschen oder Joghurtbecher zu vermessen. Eventuell notwendige Stützstrukturen sind durch den Einsatz von additiv gefertigten Bauteilen sehr flexibel und individuell konfigurierbar.

Gerne hilft das SKZ bei Fragestellungen zur Gasdurchlässigkeit weiter und bietet auf Wunsch auch individuelle Lösungen für eine Vielfalt an Prüfgeometrien, Temperaturen oder spezielle Anwendungen.

Kontakt:
Dipl.-Ing. Franziska Eichhorn
0931 / 4104-445
f.eichhorn@skz.de

•  http://www.skz.de

Im Mai 2019 startete die ColorLite GmbH aus Katlenburg-Lindau in Kooperation mit der F&E-Gruppe „Spektroskopie“ des Kunststoff-Zentrums SKZ aus Würzburg ein über zwei Jahre öffentlich gefördertes Forschungsprojekt zur Entwicklung eines prozessstabilen Granulatfarbmesssystems. Die Innovationsschwerpunkte liegen in der Entwicklung einer zuverlässigen und hohen Wiederholgenauigkeit der Messroutine und im Datenmanagement für eine vielseitige Out-Of-The-Box-Lösung im Bereich der Schüttgutfarbmessung, mit besonderem Fokus auf der Beurteilung von Farbmasterbatches.

In der Kunststoffbranche spielen Rohstoffe und Zwischenprodukte in Form von Schüttgütern eine zentrale Rolle. Mit der zunehmenden Beschleunigung der Prozessführung ist gleichzeitig eine Flexibilisierung der Verfahren zu verzeichnen. Dies führt zu geringen Losgrößen und häufigen Materialwechseln. Die messtechnische Bestimmung von Farbattributen während der laufenden Prozesse an den Zwischenprodukten wie den Kunststoffgranulaten erfährt daher gesteigerte Aufmerksamkeit in der Kunststoffbranche.

Zwar lassen sich Schüttgüter in der Regel gut handhaben, durch ihre Beschaffenheit stellen sie jedoch die optische Messtechnik vor große Herausforderungen. Speziell eine Beurteilung von Farbattributen wird beispielsweise durch Schattenwürfe, Bruchkanten, Lageorientierungen und Hohlräume zwischen den Partikeln erschwert. Zusätzlich nehmen prozessbedingte Vibrationen Einfluss auf die Messung. Stationäre Labormethoden gehören auf Grund ihrer Zuverlässigkeit nach wie vor zum Standard der industriellen Qualitätssicherung und werden beispielweise für Kunststofffarbmasterbatches an speziell produzierten planen Probekörpern ausgeführt. Diese Methoden sind allerdings mit erheblichem Zeitaufwand verbunden. Prozessintegrierte Alternativen werden zunehmend nachgefragt, jedoch erfordern sie einen sicheren Umgang mit großen Datenmengen. Diese Herausforderungen werden im kürzlich gestarteten Projekt in Zusammenarbeit zwischen der ColorLite GmbH und dem SKZ bearbeitet.

Besuchen Sie die ColorLite GmbH und das SKZ auch auf der K 2019!

ColorLite GmbH
Stand H4 Halle 11

SKZ – Das Kunststoff-Zentrum
Stand H15 Halle 10

Kontakt:
ColorLite GmbH
Am Mühlengraben 1
37191 Katlenburg-Lindau
Tel.: 05552 999580

SKZ – Das Kunststoff-Zentrum
Dr. rer. nat. Dorothea Marquardt
Friedrich-Bergius-Ring 22
97076 Würzburg
0931 / 4104-585
D.Marquardt@skz.de

•  https://www.colorlite.de/
•  http://www.skz.de

Ein Konsortium aus drei Unternehmen und zwei Forschungseinrichtungen entwickelt neue biobasierte Hochleistungsbarrierefolien für den anspruchsvollen Verpackungsbereich im Rahmen eines von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) geförderten Forschungsprojektes.

Bilder von ausufernden Plastikmüllbergen in Asien, Meldungen von Mikroplastik in der Nahrungskette und Plastikmüllexporten in Drittländer haben weltweit zur Einsicht geführt, dass Plastikverpackungen inzwischen eine globale Herausforderung darstellen. Die EU-Strategie für Kunststoffe von 2018 sowie das am 1. Januar 2019 in Kraft getretene neue deutsche Verpackungsgesetz, aber auch die kritischere Sicht der Verbraucher führen dazu, dass die Unternehmen ihre Verpackungsmaterialien hinsichtlich Recyclingfähigkeit, Wiederverwertbarkeit und Nachhaltigkeit optimieren. Damit die Umstellung auf höhere Recyclingquoten und wiederverwertbare Sekundärrohstoffe für Kunststoff gelingen kann, sind neue zukunftsfähige Lösungen gesucht.

Konsortium will biobasierte Barriere-Monofolie entwickeln

Ein Team aus den Projektpartnern des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC (bioORMOCER® Barrierematerialien), der JenCAPS Technology GmbH (Hochskalierung), des Kunststoff-Zentrums SKZ (Weiterentwicklung PLA-Folie), der Südpack Verpackungen GmbH (Industrie- und Umsetzungspartner) und der Tecnaro GmbH (Compounds und Weiterentwicklung PLA-Folie) hat dazu im April dieses Jahres ein ehrgeiziges Projekt gestartet. Dabei soll eine biobasierte, einfach aufgebaute Barrierefolie entwickelt werden, die zukünftig als Hochleistungsbarrierefolie im Lebensmittel-, Pharma- und im technischen Bereich eingesetzt werden kann. Das von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) geförderte Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms „Nachwachsende Rohstoffe“ des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) durchgeführt.

Ziel des Projektes ist es, eine PLA-Folie im Hinblick auf Verarbeitungs- und Barriereeigenschaften weiterzuentwickeln und diese neue PLA-Folie anschließend mit einer Barriereschicht aus biobasierten Hybridpolymeren (bioORMOCER®), die bereits vom Fraunhofer ISC entwickelt werden, zu funktionalisieren. Damit können beispielsweise die Barrierewirkung sowie die mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Dabei sollen technische Innovationen zum Zuge kommen, die material-, energie- und damit kostensparend sind. Über eine spezifische Art des Recyclings sollen zudem während des Herstellungsprozesses bereits vorhandene Bestandteile von bioORMOCER®-Beschichtungen in die Matrix der Folie eingebaut werden. In der so entstehenden, guten Recyclingfähigkeit liegt ein großer Vorteil im Vergleich zu klassischen Mehrschichtbarrierefolien. Dies trägt dazu bei, Folienmaterial einzusparen. Dadurch werden neben den ökologischen Vorteilen auch die Kosten gesenkt, denn eine der großen Herausforderungen liegt darin, den geringen Preis konventioneller, erdölbasierter Verpackungsfolien zu erreichen oder sogar zu unterbieten. 

Fast zu 100 % biobasierte Verpackungsfolien

Ziel des Projektes ist es weiterhin, eine Folie marktreif zu machen, die idealerweise zu 95 bis 100 % aus biobasierten Rohstoffen besteht. Dieser „Biobased Carbon Content (BCC)“ wird zukünftig ein wichtiger Indikator für die Marktzulassung von neuen Verpackungsmaterialien sein.

Verbraucherakzeptanz als Referenz

Hersteller wie Verbraucher erwarten von Verpackungen hohe Leistungsfähigkeit bei gleichzeitiger optischer Transparenz. Dazu kommen technische Anforderungen, wie beispielsweise thermische Belastbarkeit, Siegelfähigkeit etc. Biobasierte Alternativen müssen vergleichbare Leistungen bieten können bzw. noch bessere Barrierewerte vorweisen, um in Relation ein akzeptables Preis-Leistungsverhältnis bieten zu können. Darin liegen die Herausforderungen für zukünftige biobasierte Hochleistungsverpackungsmaterialien.

Das SKZ untersucht ab sofort in einem öffentlich geförderten Forschungsprojekt die passive Thermografie als Methode zur Qualitätssicherung (QS) bei der Oberflächenbehandlung von Kunststoffbauteilen.

Eine angepasste Oberflächenbehandlung ist Voraussetzung für zufriedenstellende Ergebnisse beim Kleben, Bedrucken, Lackieren, Laminieren, Beschichten und Färben von Kunststoffbauteilen. Hierdurch können die Benetzung, die Haftung und die Langzeitstabilität verbessert werden. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens werden am SKZ die Potenziale und Grenzen der passiven Thermografie als QS-Methode bei Oberflächenbehandlungen von Kunststoffen vertieft evaluiert. Anhand verschiedener Vorbehandlungsverfahren sollen geeignete temperaturgeregelte Behandlungsprozessfenster definiert werden. Dadurch soll die Detektion von Prozessunterbrechungen sowie von Unter- bzw. Überbehandlungen in Verbindung mit niedermolekularen, adhäsionsmindernden Zersetzungsprodukten ermöglicht werden. Ein Vergleich des Messverfahrens mit den bisherigen Standardverfahren ist ebenfalls vorgesehen. Am Beispiel praxisrelevanter Klebungen (z. B. PP-Bauteile bei Küchen- und Haushaltsgeräten) soll der Einsatz der passiven Thermografie als Qualitätskontrolle abschließend etabliert werden.

Bisher ist keine universell einsetzbare online- oder inlinefähige Qualitätskontrolle für die Oberflächenbehandlung von Kunststoffen verfügbar, welche die behandelte Oberfläche nicht kontaminiert. Für einzelne Behandlungsmethoden sind zwar Qualitätskontrollen und kostenintensive Offline-Charakterisierungsmöglichkeiten im Labor vorhanden, diese Methoden werden jedoch industriell aus technischen und wirtschaftlichen Gründen oftmals nicht angewandt. Die passive Thermografie stellt einen vielversprechenden Ansatz zur Lösung dieser Problematik dar. Die enormen Vorteile der berührungslosen, thermografischen Messungen mittels Wärmebildkamera liegen in der schnellen zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen sowie in der hohen Reproduzierbarkeit.

Das Vorhaben mit dem Förderkennzeichen 20320 N wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.


Kontakt:
Michael Heilig
0931 / 4104-780
m.heilig@skz.de

In deutschen Küstengewässern befindet sich zu viel Müll – ein Großteil davon sind Kunststoffe. Für das Bildungsprojekt plastic360 war Heicke Gaedeke vom SKZ gemeinsam mit dem Ornithologen Elmar Ballstaedt auf Helgoland unterwegs. Das Ziel: Video- und Interviewmaterial für eine Smartphone App sammeln, deren Ziel ein umweltgerechterer Umgang mit Kunststoffen ist.

Sinnbildlich für das Thema Marine Litter legten dunkle Wolken einen Schatten über Helgoland, als Heicke Gaedeke vom SKZ Ende Juli 2019 die Nordseeinsel für das Projekt plastic360 besuchte. Dieses durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderte Bildungsprojekt soll bei Jugendlichen einen umweltgerechten Umgang mit Kunststoffprodukten bewirken. Hierfür entstehen eine mobile Applikation, eine Unterrichtsreihe für den Schulunterricht sowie Lehrmodule für Schülerlabore. Auf Helgoland führte Elmar Ballstaedt, der ornithologische Leiter des Vereins Jordsand e. V., Gaedeke über die Insel und gab dabei sein Expertenwissen zu Seevögeln und maritimer Verschmutzung weiter.

Makroplastik – Todesfalle für Seevögel

Helgoland liegt etwa 50 Kilometer vor der deutschen Nordseeküste und beherbergt ein deutschlandweit einzigartiges Habitat für Hochseevögel, Kegelrobben und Tangwälder in insgesamt drei Naturschutzgebieten. Eines dieser Schutzgebiete ist der Lummenfelsen, an dem Basstölpel, Trottellummen und drei weitere Hochseevogelarten von März bis Juli brüten und ihre Jungtiere groß ziehen. Auch hier ist zu erkennen, dass die Natur nicht von Müll verschont bleibt, darunter auch Kunststoff. Sogenanntes Makroplastik (> 5 mm), das an der Meeresoberfläche treibt, wird vor allem von Basstölpeln und Trottellummen als Nistmaterial in deren Nester eingetragen. Sowohl alte als auch junge Vögel können sich in den künstlichen Materialien verheddern und sind dann meist nicht mehr in der Lage, sich selbst zu befreien. Dies kann letztendlich zum Tod der Tiere führen.

Genau diesem Phänomen widmet sich Ballstaedt in seiner Doktorarbeit “Basstölpel und Meeresmüll“. Die im Januar 2019 begonnene Studie untersucht das Ausmaß der Plastikverschmutzung in der Helgoländer Kolonie, die Auswirkungen auf die Population sowie die Herkunft des Kunststoffs, der sich in den Nestern befindet. Den Ursprung fand das Projekt bereits 2015, als in Zusammenarbeit mit Greenpeace, der Zeitschrift GEO, dem Verein Jordsand und der Helgoländer Vogelwarte sieben Vogelnester geborgen wurden und daraus fast 11 Kilogramm Kunststoffabfälle extrahiert wurden.

Ballstaedt erläutert, warum Makroplastik eine Todesfalle für Seevögel darstellt: „Basstölpel und Trottellummen bauen normalerweise Großalgen, die auf der Meeresoberfläche treiben, in ihr Nest als Nistmaterial ein. In den letzten Jahren nehmen diese Vögel aber vermehrt schnurartige Strukturen auf, die aus Kunststoff sind. Oft können diese nicht mehr zugeordnet werden und letztendlich sind nur noch synthetische Fasern feststellbar. Die Eigenschaft von Kunststoff ist nun mal, dass er eine lange Lebensdauer hat und sich nicht zersetzt. Wenn ein Tier sich in einer Alge verheddert, reißt es sich los und fliegt weiter. Wenn es sich aber in einer Kunststoffschnur verheddert, dann kommt es meistens nicht mehr frei und verendet, da der Kunststoff zu reißfest ist.“

Aktuell sind über 90 % der Nester mit Kunststoffabfällen verunreinigt. Um direkt auf Verursacher und Politik einzuwirken, spielt die genaue Herkunftsidentifizierung eine entscheidende Rolle. Denkbare Lösungen sind zum Beispiel die Substitution der als problematisch identifizierten Materialien und Produkte bzw. die Verursacher in die Pflicht zu nehmen, Vorkehrungen zu treffen, dass diese nicht in die Umwelt gelangen können. Ein Pilotprojekt beschäftigt sich bereits mit nachhaltigeren Netzen in der Krabbenfischerei. Die große Herausforderung ist dabei, bei Preis und Haltbarkeit mittels identifizierter Materialalternativen eine Gleichwertigkeit zu herkömmlichen Kunststoffnetzen herzustellen.

Plastic360 – Modernes Lernen für einen umweltfreundlichen Umgang mit Kunststoffen

Mechanische Stabilität und Langlebigkeit sind für viele Anwendungen Grundvoraussetzungen, die durch die Eigenschaften von Kunststoffen sichergestellt werden können. Hier werden genau diese Eigenschaften zum Problem für die Seevögel. Dabei ist nicht zwingend das Kunststoffprodukt an sich das Problem, sondern auch deren Anwender. Daher zielt das Projekt Plastic360 darauf ab, das Bewusstsein für den Umgang mit Kunststoffen einerseits zu stärken und andererseits das Bewusstsein für die Folgen des eigenen Handelns zu erweitern. Schülern soll aufgezeigt werden, dass die Problematik Meeresmüll und deren Folgen nicht nur ferne Regionen der Welt betreffen, sondern auch die vertraute Nordsee.

Um für Plastic360 verwertbaren Video Content zu kreieren, wurde das Interview mit Ballstaedt videographisch aufgezeichnet, Eindrücke des Naturschauspiels auf Helgoland mit Virtual-Reality-Technik aufgenommen und die Auswirkungen der Verschmutzung mit Kunststoff dokumentiert. Dieser Content wird später für die Schüler/innen interaktiv in einer mobilen App mit 360°-Animation, Gamification und Virtual Reality Elementen erlebbar. Sie sollen den Chemieunterricht sowie den Unterricht in Schülerlaboren digital und spannend unterstützen.

Finanziell gefördert wird das Gemeinschaftsprojekt des SKZ und der Chemiedidaktik der Universität Würzburg von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU). Die mobile App und die Unterrichtsmaterialien werden Mitte des Jahres 2020 kostenfrei online verfügbar sein.


Kontakt:
Dr. Hermann Achenbach
0931 / 4104-266
h.achenbach@skz.de

•  https://www.skz.de/de/forschung/geschaeftsfelder/nachhaltigkeit/index.html

In einem Umfeld des stetigen Wandels wird es für das SKZ immer wichtiger, seinen Kunden den bestmöglichen Service zu bieten. So ist es beispielsweise essentiell, dass die Ergebnisse aus den Bereichen Auditierung und Prüfung internationale Akzeptanz erfahren.

Innerhalb Deutschlands ist das SKZ seit vielen Jahren als Prüfstelle für den DVGW, aber auch für die DIN CERTCO oder das DIBt, eine Institution und über Fachgremien-Ausschüsse und Erfahrungsaustausche hervorragend vernetzt.

Da die Märkte immer internationaler werden und die Ansprüche der Kunden stetig steigen, hat sich das SKZ in den vergangenen Jahren stark verändert und angepasst und ist inzwischen nicht mehr nur für deutsche Zertifizierungsstellen tätig, sondern seit geraumer Zeit beispielsweise auch für Finnland oder Schweden.

Die neueste Erweiterung umfasst nun Frankreich! Hier wird im Rahmen einer Kooperation für AFNOR Kunststoffrohrsysteme entsprechend der Richtlinien NF545 überwacht. Für die Zukunft ist geplant, die Zusammenarbeit mit AFNOR auf andere Produktbereiche zu erweitern.

Auch in anderen Ländern sollen derartige Kooperationen abgeschlossen werden.

Für Fragen und weitere Informationen zum Thema steht das SKZ gerne mit Rat und Tat zur Seite.

Kontakt:
Christian Winkler
c.winkler@skz.de
0931 / 4104-240

Vom 4. bis 5. Dezember 2019 findet am SKZ in Würzburg der Kurs „Recycling von Kunststoffen“ statt.

Kein Thema wird aktuell so kontrovers diskutiert wie das Thema Recycling von Kunststoffen. In den Medien wird hier häufig ein negatives Bild von Kunststoffen, Kunststoffverpackungen und Einwegprodukten und deren Recycelbarkeit skizziert. Das Thema wird häufig emotional diskutiert – eher selten werden sachliche Argumente oder Fakten rund um das Für und Wider von Kunststoffprodukten und deren sinnvoller Wiederverwertbarkeit angebracht. Dabei werden viele äußerst positive Entwicklungen im Bereich der generellen Recyclingfähigkeit und vor allem der stark wachsenden Mengen an recycelten und wiedereingesetzten Kunststoffen meist völlig außer Acht gelassen.

Bei der industriellen Entwicklung der unterschiedlichen Recyclingtechnologien hat sich in den letzten zehn Jahren unwahrscheinlich viel getan. So wurden beispielsweise ohnehin schon effektive Recyclingprozesse nochmals effizienter gemacht oder es konnten neue Ansätze zur Aufbereitung von bisher als nicht wiederverwendbar geltenden Materialien entwickelt und umgesetzt werden. Gerade auch im Bereich des Maschinen- und Anlagenbaus für Recyclingtechnologien sind unwahrscheinlich viele Entwicklungen und Optimierungen der verfahrenstechnischen Kernprozesse durchgeführt worden, die es ermöglichen, dass industrielle Unternehmen – kleine und mittlere, aber auch die „Global Player“ der Branche – auf Recyclingsysteme höchster Qualität zurückgreifen können, um im aktuellen Industrieumfeld den Anforderungen durch Politik (u. a. Verordnungen der EU zum Recycling) aber auch den vielen selbst auferlegten Verpflichtungen (z. B. „Zero Pellet Loss“, „Alliance to end plastic waste“) gerecht zu werden. Hierbei ist es von größter Wichtigkeit zu wissen, was heutzutage möglich ist, welche Ansprüche an Materialien im Hinblick auf ihre Recyclingfähigkeit gelten und mit welchen Maschinentechnologien ein qualitativ hochwertiges Produkt (z. B. Regranulat) aus den unterschiedlichen Eingangsströmen produziert werden kann.

Auch am SKZ in Würzburg gehen die Experten diesen Fragestellungen seit geraumer Zeit intensiv nach. Im Rahmen unterschiedlicher Forschungsprojekte werden vielfältige Fragestellungen bearbeitet. So wird einerseits die klassische Verfahrenstechnik des Recyclings und die recyclinggerechte Materialentwicklung betrachtet. Andererseits werden zunehmend Themen der Digitalisierung zur besseren Bündelung von Stoffströmen untersucht. Auch fundierte Nachhaltigkeitsbetrachtungen ganzer Produktionen werden als ein wichtiger Beitrag zum Know-how-Aufbau und zum Wissenstransfer für kleine und mittlere Unternehmen geleistet.

Im Rahmen des neu entwickelten Kurses „Recycling von Kunststoffen“ werden viele der oben angeführten Themenkomplexe der Recyclingtechnologie intensiv behandelt. Während des 2-tägigen Seminares in Würzburg werden vom 4. Bis 5. Dezember 2019 u. a. die verschiedenen Prozessschritte zur Vorbehandlung und Aufbereitung von hochwertigen Kunststoff-Regranulaten mit vielen Beispielen anschaulich präsentiert. Die Themen Materialverfügbarkeit/Materialströme werden hier ebenso erläutert, wie der Themenkomplex Recycling und Nachhaltigkeit. In Kooperation mit der EREMA Group, Maschinenhersteller und Anbieter von Komplettlösungen für das Recycling von Kunststoffmaterialien, werden zahlreiche Best-Practice-Beispiele diskutiert und den Teilnehmern wird ein ausführlicher Überblick zu heute verfügbaren Recyclingtechnologien vermittelt. Abgerundet wird das Seminar durch praktische Demoversuche an einer Recyclinganlage vom Typ INTAREMA 906 TE, die seit kurzem im SKZ Verarbeitungstechnikum für vielfältige Fragestellungen zum Recycling aus Industrie und Forschung zur Verfügung steht.


Kontakt:
Andreas Büttner
a.buettner@skz.de
0931 / 4104-490

•  SKZ Weiterbildung

Dass schon beim Design von Produkten an deren Recycling-Fähigkeit gedacht wird, ist bislang oft nur ein Wunsch vieler Kunststoff-Recycler. In einem neuen Forschungsprojekt der Julius-Maximilians-Universität Würzburg, des Kunststoff-Zentrums SKZ und zweier Partner aus der bayerischen Kunststoffindustrie wird nun darauf hingearbeitet, diesen Wunsch zu realisieren.

Ob es sich um mehrlagige Lebensmittel-Verpackungen, die Ummantelung von Stromkabeln oder eine Zahnbürste handelt: viele Produkte aus Kunststoff lassen sich nicht recyceln. Das ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Produkte aus mehreren Materialien bestehen, die sich nicht oder nicht gut genug voneinander trennen lassen.

Nur 16 Prozent des in Deutschland anfallenden Kunststoffabfalls werden hier auch recycelt. Diese Zahl nennt der Plastikatlas 2019, den der Bund für Umwelt und Naturschutz und die Heinrich-Böll-Stiftung veröffentlicht haben. Der Löwenanteil des Kunststoffabfalls wird demnach in Müllverbrennungsanlagen „energetisch verwertet“ oder als Ersatzbrennstoff eingesetzt.

Entwicklung und Recycling sind bislang getrennte Welten

Mehr Kunststoffe recyclingfähig machen: daran arbeiten seit Juli 2019 der Lehrstuhl für BWL und Wirtschaftsinformatik der Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg, das Kunststoff-Zentrum SKZ und zwei Partner aus der bayerischen Kunststoffindustrie. Ihr Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz finanziell gefördert.

Die Partner verfolgen das Ziel, die Recyclingfähigkeit von Kunststoffen durch eine Reduzierung der Materialkomponenten zu steigern. „Wir setzen beim Produktdesign an, weil dort das Thema Kreislauffähigkeit bisher kaum eine Rolle spielt“, sagt Dr. Jan Werner vom SKZ, einem Institut der Zuse-Gemeinschaft. „Entwickler und Recycler leben in völlig getrennten Welten, es gibt keinerlei Informationsaustausch.“ Darum werden im Design oft Materialien ausgewählt, die beim Recycling erhebliche Probleme machen.

Digitale Plattform liefert Informationen über Materialien

Nun ist es im Projekt geplant, die beiden Welten miteinander in Kontakt zu bringen. Dafür soll künftig eine Software-Plattform sorgen, auf der Informationen über die Kreislauffähigkeit verschiedener Kunststoffe und Materialkombinationen abrufbar sind. So können die Entwickler Kriterien wie Funktionalität, Ressourceneffizienz und Kreislauffähigkeit gegeneinander abwägen und eine entsprechend verbesserte Materialauswahl treffen.
Für die Gestaltung der Plattform ist ein JMU-Team um Norman Pytel und Professor Axel Winkelmann zuständig. „Als Ergebnis möchten wir der Produktentwicklung digitale Werkzeuge zur Verfügung stellen, die bei der Materialauswahl eine Entscheidungshilfe sind – immer mit dem Ziel, die Kreislauffähigkeit von Kunststoffprodukten zu steigern“, sagt Doktorand Pytel.

Teil eines bayerischen Projektverbunds für mehr Ressourceneffizienz

Das Projekt heißt „Digitale multikriterielle Materialauswahl zur optimierten Kreislauffähigkeit von Kunststoffprodukten – DIMOP“. Es wird vom Freistaat Bayern im Rahmen des „Projektverbunds für mehr Ressourceneffizienz in der bayerischen Wirtschaft, insbesondere für KMU und Handwerk – ForCYCLE II“ gefördert. Das Projekt ist im Juli 2019 gestartet und hat eine Laufzeit von zwei Jahren.

Kontakt:
Dr. Jan Werner, SKZ – Das Kunststoff-Zentrum, T +49 931 4104-260, j.werner@skz.de
Norman Pytel, Universität Würzburg, T +49 931 31-86348, norman.pytel@uni-wuerzburg.de

•  Projektverbund ForCYCLE II
•  JMU-Lehrstuhl für BWL und Wirtschaftsinformatik
•  SKZ – Das Kunststoff-Zentrum

Vom Labor in die Industrie: Das SKZ setzt verstärkt auf Geometrievermessungen und Materialcharakterisierung im Prozess durch den Einsatz der Terahertz-Technik.

Am SKZ wird seit über zehn Jahren die Terahertz-(THz)-Technik genutzt, um Kunststoffe zu untersuchen. Im Rahmen zahlreicher Forschungsprojekte konnte dabei gezeigt werden, dass diese Technik für vielfältige Anwendungen genutzt werden kann. Dazu gehören beispielsweise die Ermittlung von Feuchte- und Füllstoffgehalten, die Bestimmung der mittleren Zellgrößen und Rohdichten bei geschäumten Kunststoffen sowie die Geometrievermessung, beispielsweise bei Rohren und Folien. Dabei profitiert diese Technik von einer zerstörungsfreien und berührungslosen Arbeitsweise sowie einer gefahrlosen Anwendung, bei der keine Strahlenschutz-Maßnahmen erforderlich sind.

Aufgrund der kontinuierlich steigenden Qualitätsstandards sowie eines wachsenden Umweltbewusstseins gewinnen Inline-Messtechniken, die während der Produktion eingesetzt werden, weiter an Bedeutung. Werden beispielsweise Rohrwanddicken-Messsysteme eingesetzt, können während der Produktion Maßnahmen gegen Abweichungen von einem Sollwert in Echtzeit ergriffen werden. Dies führt zu einer Verringerung der Ausschussmenge, respektive einem deutlich höheren Qualitätsniveau und einer zeitgemäßen Ressourceneffizienz. Zeitaufwändige Messmethoden, die häufig der Produktion nachgeschaltet sind und Mitarbeiter binden, können somit substituiert werden. Zusätzlich kann durch Inline-Messverfahren, welche die genauen Maße des Produkts ermitteln, an einer unteren Toleranzgrenze produziert werden. Dadurch lassen sich große Mengen an Material einsparen. Auf diese Weise amortisieren sich Kosten für Messsysteme, die üblicherweise im unteren siebenstelligen Bereich liegen, innerhalb weniger Jahre.

Die THz-Technik bietet die genannten Vorteile und findet immer größeren Anklang in der Industrie. So existieren im Bereich der Extrusion bereits Wanddicken-Messsysteme für Rohre und Platten. Durch die industrienahe Forschung des SKZ können nun weitere Felder im Bereich der Extrusion erschlossen werden. Hierzu zählt etwa die Dickenmessung von Wellrohren, die bisher messtechnisch nicht realisiert werden konnte. Weiterhin konnte bei einem abgeschlossenen Forschungsprojekt die Inline-Charakterisierung von geschäumten Kunststoffen, zum Beispiel Dämmplatten, vorgenommen werden. Damit ist es möglich, Aussagen über die mittlere Zellgröße sowie die Rohdichte der Schäume zu treffen – und das während der Produktion in Echtzeit. Marcel Mayr, wissenschaftlicher Mitarbeiter am SKZ, erläutert: „Eine Überführung in Messsysteme, die direkt an einer Extrusionslinie eingesetzt werden können, steht unmittelbar bevor. Hierfür ist das SKZ auf der Suche nach geeigneten Kooperationspartnern, mit denen eine Kommerzialisierung in Angriff genommen werden kann.“

Auch tomografisch messende Verfahren, die ähnlich einer Computertomografie dreidimensionale Informationen bereitstellen, gewinnen für die THz-Technik zunehmend an Bedeutung. So werden am SKZ in einem laufenden Forschungsprojekt mehrere THz-Sender und THz-Empfänger, die um ein bewegtes Objekt rotieren, eingesetzt, um beispielsweise Fensterprofile inline zu charakterisieren. Durch Aufnahme von Laufzeit und Dämpfung der THz-Wellen beim Durchgang durch das Fensterprofil werden mittels geeigneter Rekonstruktionsalgorithmen 3D-Abbildungen des Profils erzeugt.

Somit kommt die lange rein laborlastige Messtechnik in immer mehr Anwendungsgebieten in der Industrie zum Einsatz. Dabei ist das SKZ gerne unterstützend tätig, um weitere Laboranwendungen in kommerziell verfügbare und industriell akzeptierte Produkte zu überführen. Das SKZ möchte damit einen Beitrag für die zielgerichtete Weiterentwicklung und den zweckmäßigen Einsatz dieser jungen Technologie im Vergleich zu etablierten Techniken leisten. Interessierte Industrieunternehmen können sich gerne beim SKZ informieren, um zum Beispiel kostenfrei an sogenannten projektbegleitenden Ausschüssen zu aktuellen Forschungsprojekten teilzunehmen.


Kontakt:
Marcel Mayr
0931 / 4104-455
m.mayr@skz.de

Giovanni Schober
0931 / 4104-464
g.schober@skz.de

Im Gegensatz zu anderen Werkstoffklassen wie Metallen sind bisher keine Regelwerke oder Richtlinien zur Vorgehensweise beim Festigkeitsnachweis an thermoplastischen Kunststoffbauteilen verfügbar. Eine besondere Herausforderung besteht dabei vor allem in der Ermittlung materieller Einsatzgrenzen, oberhalb derer in Abhängigkeit der herrschenden Einsatzbedingungen des Kunststoffbauteiles (beispielsweise mechanische Lasten, Temperatur, Beanspruchungsdauer) mit einer Schädigung und schließlich mit einem Bauteilversagen zu rechnen ist.

Gegenwärtige Verfahren zur Detektion materieller Schädigungsprozesse haben den Nachteil, dass sie meist mit erheblichem Prüf- und Kostenaufwand verbunden sind und sich nicht für alle Kunststofftypen eignen beziehungsweise nur sehr konservative Ergebnisse liefern. Das Ziel eines kürzlich am SKZ gestarteten Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung eines Prüf- und Auswerteverfahrens, das Schädigungsgrenzen sowohl anwendungsbezogen (unter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen), universell (unabhängig der Kunststofftype) und zugleich aufwandsminimiert (unter Verwendung etablierter Messverfahren) bestimmen kann. Durch eine Zerlegung der in dehnungsgeregelten Zugversuchen messbaren Energieanteile (gesamt, gespeichert, dissipiert) sollen dabei Rückschlüsse auf den Beginn und den zeitlichen Verlauf materieller Schädigungsprozesse getroffen werden. Durch die gezielte Berücksichtigung festigkeitsmindernder Einflussfaktoren während der Materialprüfung lassen sich mit dem Verfahren zudem direkte Bemessungsgrenzen für den bauteilbezogenen Festigkeitsnachweis generieren. „Das Prüfverfahren soll Anwender künftig in die Lage versetzen, die Schädigungsgrenzen der eingesetzten Materialien zu bestimmen, ohne dabei auf kostenintensive Langzeitversuche oder pauschale Bemessungsmethoden zurückgreifen zu müssen. Dies reduziert das Risiko einer Über- oder Unterdimensionierung, spart Material und vermeidet teure Regressansprüche“, erklärt SKZ-Wissenschaftler Manuel Hille.

Interessierte Unternehmen sind herzlich eingeladen, das vom 1. Mai 2019 bis 30. April 2021 laufende Forschungsvorhaben kostenfrei zu begleiten und frühzeitig von den Ergebnissen zu profitieren.

Das Vorhaben 20522 N der Forschungsvereinigung Fördergemeinschaft für das SKZ wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Kontakt:
Manuel Hille, M.Sc.
m.hille@skz.de
0931 / 4104-345

So alltäglich wie das Smartphone werden digitale Technologien im Berufsalltag. Um den Entwicklungen in der Branche Rechnung zu tragen, konzentriert das SKZ seine Aktivitäten zur Digitalisierung in einer neuen Forschergruppe. Diese wird ab dem 1. August 2019 die bestehenden Aktivitäten bündeln und ausbauen. „Wir freuen uns, dass wir für diese wichtige und industrierelevante Aufgabe mit Christoph Kugler einen erfahrenen Mitarbeiter aus unserem eigenen Haus gewinnen konnten“, so Dr. Thomas Hochrein, Geschäftsführer der Bildung und Forschung am SKZ. „Als Leiter der Gruppe Digitalisierung wird er seine Expertise und Kontakte in die Kunststoff-Branche in dieser neuen Funktion ideal einbringen können.“

Die neue Gruppe soll hierbei insbesondere übergeordnete Themen angreifen, welche von den anderen Arbeitsgruppen bisher nur begrenzt bearbeitet wurden. „Alle Kollegen arbeiten in ihren Themenfeldern mit modernen, digitalen Technologien, zum Beispiel der Regelungs- und Messtechnik, und setzen Datenanalyse ein“, so Christoph Kugler. „Aus der Verknüpfung dieser Themen auf einer höheren Ebene lassen sich aber sowohl in der Forschung als auch für unsere Partner Vorteile generieren, die in der Branche noch großes Potential haben.“

Das SKZ sieht sich hierbei als Domänenexperte der Kunststoffindustrie und wird in Zusammenarbeit mit Technologieexperten Digitalisierungstechnologien anwendungsorientiert für die Kunststoffindustrie anpassen und weiterentwickeln. Auf diese Weise soll der Nutzen und Verbreitungsgrad der Digitalisierungstechnologien in der Branche erhöht werden. Hierfür können Anwendungsbeispiele durch die einmalige Infrastruktur des SKZ in Kombination mit dem Unternehmensnetzwerk abgebildet werden, die gleichsam den Nutzen darstellen sowie anschaulich die Herausforderungen der Umsetzung zeigen. Das SKZ will in zukünftigen Projekten mit seinen Aktivitäten greifbare und – im wahrsten Sinn des Wortes – berechenbare Anwendungsszenarien erarbeiten und auf Basis der eigenen Infrastruktur darstellen. Dies gibt den Unternehmen der Branche, insbesondere KMU, die Gelegenheit, die für sie jeweils relevanten und lohnenden Technologien zu identifizieren und folglich in ihrer eigenen Digitalisierungsstrategie einzusetzen.

Aktuell zeigt sich ein sehr inhomogenes Bild in der Branche. Während einige Unternehmen bereits in der Vergangenheit strategisch vorgegangen sind und heute umfassend digitalisiert sind, befinden sich viele Unternehmen noch am Anfang und haben häufig noch keine Digitalisierungsstrategie. Die Zurückhaltung beruht in der Regel nicht auf fehlenden Lösungen, sondern auf konkreten kleinen Problemen, beispielsweise bei Schnittstellen und Anpassungen für die konkrete Aufgabenstellung, für die es noch keine Best Practice Beispiele gibt. Diese konkreten Probleme und Fragestellungen sollen angegangen werden. Die Gruppe Digitalisierung wird hierfür zunächst öffentlich geförderte Projekte akquirieren und einen soliden Mitarbeiterstamm aufbauen. Nach einer Anlaufphase von circa zwei Jahren soll auch ein umfangreiches Beratungsangebot für Unternehmen zur Verfügung stehen.

Unternehmen, die Interesse an einer Kooperation im Bereich Digitalisierung haben, können sich gerne direkt an das SKZ wenden.

Kontakt:
Christoph Kugler
Gruppenleiter Digitalisierung
0931 / 4104 457
c.kugler@skz.de

In einem im Juni 2019 gestarteten Kooperationsprojekt arbeitet das SKZ mit Partnern an einer digitalen Anwendung, um den Abfall- und Rezyklatmarkt im Sinne einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft zu stabilisieren. Neben der Projektleitung durch das Wuppertal Institut sind das SKZ sowie die IT-Experten Infosim, das Forschungsinstitut für Rationalisierung (FiR) sowie die Kunststoffwiederaufbereiter Hoffmann & Voss GmbH und MKV GmbH am Projekt beteiligt. Die angestrebte Systemlösung soll den Akteuren der Branche zur Verfügung gestellt werden, um vertrauensvolle Wertschöpfungsnetzwerke bilden zu können.

Die Wiederaufbereitung von Kunststoffen ist in den letzten Jahren technisch immer weiter fortgeschritten. Dennoch liegt der Anteil von Rezyklaten in Deutschland nur bei 12,3 % der verarbeiteten Kunststoffmenge. Große Probleme bestehen momentan noch bei der Rückführung geeigneter Kunststoffabfälle und bei der Verfügbarkeit qualitativ hochwertiger Rezyklate. „Die zu entwickelnde digitale Anwendung soll Wiederaufbereitern von Kunststoffabfällen und Kunststoffverarbeitern ermöglichen, für ihre Anforderungen geeignete Sekundärkunststoffquellen zu identifizieren und langfristige Liefersicherheiten zu erzielen. Hierfür müssen zuverlässige Informationen zu Mengen-, Qualitätsdaten und Verfügbarkeitszeitpunkten zusammenfließen und adressatenspezifisch aufbereitet werden“, erläutert SKZ-Wissenschaftler Dr. Hermann Achenbach.

Im Projekt sollen zudem prozessintegrierte Qualitätssicherungsmethoden für die Herstellung von Regranulaten weiterentwickelt werden. Hierdurch erhalten Wiederaufbereiter zusätzlich zu ihren Laborprüfungen die Möglichkeit, die Qualität ihrer späteren Produkte bereits im Prozess durchgehend zu überwachen.

Das Projekt Di-Link: Digitale Lösungen für industrielle Kunststoffkreisläufe wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Projektverbunds „Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft – Innovative Produktkreisläufe“ gefördert.

Kontakt:
Dr. Hermann Achenbach
h.achenbach@skz.de
0931 / 4104-266

•  https://www.skz.de/de/forschung/geschaeftsfelder/nachhaltigkeit/index.html

Das SKZ bietet bereits seit 20 Jahren zertifizierte Weiterbildung für die Kunststoffbranche. Ein Meilenstein in der Erfolgsgeschichte: die erfolgreiche Zertifizierung des internen Qualitätsmanagementsystems nach ISO 9001 im Jahr 1999. Das Zertifikat als Ergebnis einer guten und intensiven Vorbereitung stellt bis heute ein Highlight in der über 50-jährigen Geschichte eines der größten Kunststoff-Institute dar.

Produkte aus Deutschland werden weltweit als die qualitativ hochwertigsten und sichersten wahrgenommen. Warum sollte das nicht auch für Dienstleistungen wie Erwachsenenbildung und Weiterbildung gelten? Das SKZ als führendes Weiterbildungsinstitut mit etwa 10.000 Teilnehmern pro Jahr stellte sich in den 90er Jahren dieser Herausforderung. Die Grundsätze des Qualitätsmanagements, wie Kundenorientierung, kontinuierliche Verbesserungen, vorbildliche Führung und prozessorientierte Arbeitsweise, wurden step-by-step eingeführt, umgesetzt und verinnerlicht. 1999, also vor genau 20 Jahren, überreichte dann die LGA Intercert dem SKZ das erste Zertifikat für Qualitätsmanagement. Die engagierten Mitarbeiter schafften es seitdem immer, aktuelle Richtlinien umzusetzen und die Auditoren zu überzeugen. Ab 2013 übernahm die QUACERT GmbH die Audits und Zertifizierungen – Beanstandungen gab es auch hier keine. Seit einigen Jahren verwenden die Bereiche der Weiterbildung und Forschung am SKZ ein interaktives und agiles Qualitätsmanagementsystem auf Basis eines Q.Wiki, einer Entwicklung der Modell Aachen GmbH, und sind so exzellent und zukunftssicher aufgestellt.

Fabian Meid, Qualitätsmanagementbeauftragter am SKZ, ist begeistert vom Engagement der Mitarbeiter: „Ein gewinnbringendes Qualitätsmanagement kann nur umgesetzt werden, wenn die Mitarbeiter voll dabei sind. Insbesondere Verbesserungen müssen aus ihren Reihen kommen, um fruchtbar zu sein und die Qualität zu steigern. Und das merkt dann auch der Kunde.“

Das gelebte Qualitätsmanagement war Basis für die erfolgreiche Entwicklung der Weiterbildung in den letzten 20 Jahren. Und auch zukünftig setzt das SKZ auf Qualität als Rückhalt und Motor für die bevorstehenden Aufgaben. Kunden, Teilnehmer und Partner können die hoch gesteckten Qualitätsziele des SKZ direkt bei den über 600 Seminaren, Lehrgängen und Tagungen jährlich spüren.

Kontakt:
Markus Hoffmann
m.hoffmann@skz.de
0931 / 4104-788

•  https://www.skz-bildung.de/

Daniel Hoffmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg, gewinnt in diesem Jahr den Nachwuchspreis des Verbandes für Materialprüfanstalten e.V. (VMPA).

Der VMPA vertritt die Interessen von unparteilichen Organisationen, die mit ihren Forschungs- und Prüfungsarbeiten einen wesentlichen Beitrag zur Produktsicherheit und zum Verbraucherschutz in Deutschland leisten. Mit der Auslobung des Nachwuchspreises möchte der VMPA das Engagement des technisch-wissenschaftlichen Nachwuchses fördern und würdigen.

Hoffmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Abteilung für zerstörungsfreie Prüfung am SKZ, hat die unabhängige Jury mit seiner Masterarbeit mit dem Thema „Parameteranalyse zur Entwicklung neuer Anregungsstrategien für die Lock-in- und Puls-Thermografie“ überzeugt und erreichte den ersten Platz. Die Urkunde wurde ihm im Rahmen der Mitgliederversammlung im Klimahaus in Bremerhaven überreicht, bei der er die Ergebnisse seiner Arbeit dem Fachpublikum vorstellte.
In der Masterarbeit beschäftigte sich Hoffmann mit der zerstörungsfreien Prüfung von Faserverbundkunststoffen mithilfe der sogenannten aktiven Thermografie. „Das mobile Prüfverfahren ermöglicht unter anderem die direkt bildgebende und damit flächige Detektion von herstellungs- oder betriebsbedingten Fehlstellen, die Dickenmessung von beispielsweise Lacken und Beschichtungen sowie den Einsatz als produktionsbegleitendes Inline-Verfahren“, so Hoffmann. Das Ziel seiner Arbeit, die beiden etablierten Techniken, die sogenannte Puls- und Lock-in-Thermografie, weiter zu optimieren und effizienter zu gestalten, konnte er hierbei erfolgreich umsetzen.

Daniel Hoffmann ist dem SKZ treu geblieben und befasst sich als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Laborleiter in der zerstörungsfreien Prüfung unter anderem weiterhin mit der Thermografie, als eines von vielen am SKZ vorhandenen zerstörungsfreien Prüfverfahren.


Kontakt:
Daniel Hoffmann
0931 / 4104-424
d.hoffmann@skz.de

Das SKZ beschäftigt sich seit mehr als 15 Jahren mit der Technologie des Ultraschallschweißens. Dabei stehen die Prozessanalyse, die Prozessüberwachung, die Qualitätssicherung und die Weiterbildung von Fachpersonal im Fokus.

In den zweimal jährlich stattfindenden Kursen zum „Ultraschallschweißen in der Serienfertigung“ erlernen Neueinsteiger bzw. Facharbeiter grundsätzliche Funktionsprinzipien des Ultraschallschweißens und erfahrene Anwender erwerben vertieftes Prozessverständnis sowie Neuigkeiten aus der Forschung und Entwicklung. Der Kurs überzeugt durch seinen sehr praxisorientierten Inhalt und vermittelt neutrales sowie unabhängiges Expertenwissen.

Durch eine praktisch orientierte Aufgabenstellung lernen die Teilnehmer, den Schweißprozess selbstständig zu optimieren. Zur Auswahl stehen hierfür Ultraschall-Schweißmaschinen von namhaften Herstellern mit unterschiedlichen Antriebssystemen der Schweißpresse. An industriell relevanten Materialien wie ABS, PC und glasfaserverstärktem sowie unverstärktem PA erlernen die Teilnehmer, die Schweißnahtqualitäten zu bewerten und sicherzustellen.

„Durch immer komplexere Aufgabenstellungen und steigende Anforderungen an Projektleiter, Maschineneinrichter und Maschinenbediener wird auch vertieftes „Know-how“ über die Schweißmaschinenkomponente und den Prozess an sich gefordert. Aus diesem Grund erweitert das SKZ seinen bisherigen Kurs um ein ergänzendes Themengebiet“, so SKZ-Wissenschaftler Christopher Pommer.

Das Werkzeug für den Ultraschall-Fügeprozess (z. B. Schweißen, Nieten, Umformen) wird als Sonotrode (englisch: „horn“) bezeichnet. Die Qualität einer Ultraschallverbindung wird maßgeblich von der richtigen Konzeption der Sonotrode bestimmt. Um den Ultraschallprozess zielgerichtet bewerten zu können, ist es daher unerlässlich auch über die „Technologie der Sonotrode“ ein vertieftes Wissen zu erlangen. Der erweiterte eintägige Kurs behandelt dabei unter anderem das Zusammenspiel von Schwingungswandler, Transformationsstück (auch „Booster“ oder „Ampli“ genannt) und Sonotrode. Im Vordergrund stehen hierbei Faktoren für die richtige Auslegung und Auswahl einer Sonotrode sowie die Randbedingungen, wie beispielsweise die zu fertigende Stückzahl, die Bauteilgröße sowie die Geometrie der Bauteile. Unter Einbeziehung von FEM-Berechnungen wird der komplexe Entwicklungsprozess einer Sonotrode dargestellt und eine Optimierung der Eigenschaften einer Sonotrode anhand eines digitalen Zwillings aufgezeigt. Abgerundet wird der theoretische Teil durch eine praktische Demonstration zur möglichen messtechnischen Verifizierung einer Sonotrode.

In diesen Kursen stehen die Referenten auch für vertrauliche und individuelle Fragen zu Prozess und Produkten zur Verfügung.


Der zweitägige Kurs „Ultraschallschweißen in der Serienfertigung“ kann durch einen zusätzlichen Tag „Technologie der Sonotrode“ erweitert werden. Beide Kurse können einzeln oder in Kombination gebucht werden. Die Kurse werden vom 05. bis 07. November 2019 und vom 21. bis 23. April 2020 am SKZ in Würzburg angeboten. Weitere Informationen gibt es auf der SKZ-Homepage unter: www.skz-bildung.de/414 und www.skz-bildung.de/415


Kontakt:
Christopher Pommer
c.pommer@skz.de
0931 / 4104-880

•  http://www.skz-bildung.de/414
•  http://www.skz-bildung.de/415

Die ersten warmen Tage im Jahr werden immer sehnsüchtig erwartet und überall herrscht eine angenehme und mitreißende Aufbruchstimmung. Das Frühjahr ist aber auch die Zeit, um einmal so richtig auszumisten und aufzuräumen. Denn nach so einem Frühjahrsputz ist alles sauber und alle wichtigen Dinge sind an ihrem angestammten Platz.

Auch das SKZ hat sich zu einem Frühjahrsputz in seiner Weiterbildung entschieden. Die neue Homepage https://www.skz-bildung.de erstrahlt seit Anfang Mai in einem modernen und adaptiven Glanz. Lehrgänge, Seminare und Tagungen können nun noch einfacher gefunden werden, egal ob Smartphone, Tablet oder PC benutzt wird. Die wichtigen Suchfunktionen und Menüs sind dabei immer gut zu erreichen. Auch die Suchfunktion selbst wurde gründlich auf Vordermann gebracht. Nun kann bequem direkt nach der Veranstaltung, nach einer Kategorie oder auch nach einem Zeitraum gesucht werden. Bei über 300 individuellen Veranstaltungen mit etwa 600 Terminen pro Jahr ist so eine intuitive Suchfunktion natürlich obligatorisch.

Die Detailansicht des Lehrgangs, des Seminars oder der Tagung offenbart jetzt, neben den Terminen und den Teilnahmepreisen, noch viel mehr Informationen zu der Veranstaltung. Das SKZ bietet beispielsweise zu vielen Veranstaltungen Programme als pdf-Dokument an, die auch heruntergeladen werden können. Außerdem kann nun sofort anhand eines Ampelsystems erkannt werden, ob für die Veranstaltung noch ausreichend Plätze frei oder die Plätze schon begrenzt sind. Dabei sollte auch auf einen möglichen Rabatt, etwa für Frühbucher, geachtet werden. Selbstverständlich ist immer auch ein direkter Ansprechpartner angegeben, der gerne Fragen zu der Veranstaltung kompetent beantwortet. Für eine schnelle Hilfe stehen Antworten zu den häufigsten Fragen nun auch in den FAQs zur Verfügung.

Das SKZ bietet als größtes, privates Kunststoff-Institut Deutschlands auch eigene Abschlüsse, z. B. als Colorist, Compoundeur oder Prozessoptimierer im Spritzgießen, an. Diese Abschlüsse, aufgebaut aus mehreren theoretischen und praktischen Seminaren, werden auf der neuen Homepage https://www.skz-bildung.de übersichtlich dargestellt. Natürlich können die zu einem Abschluss notwendigen Seminare auch direkt als Paket gebucht werden.

So startet die Weiterbildung am SKZ mit ihrer neuen Homepage in eine weitere erfolgreiche Saison. Veranstaltungen für 2019 können ab sofort gebucht werden. Die Termine für 2020 werden im September veröffentlicht. Und nach dem Frühjahrsputz hat alles wieder seine Ordnung.


Kontakt:
René Bauer
r.bauer@skz.de
0931 / 4104-113

•  https://www.skz-bildung.de

Die Zukunft der Kunststoffverarbeitung steht in den Startlöchern: Nachdem Ende 2018 der Zuwendungsbescheid des Freistaats Bayern übergeben wurde, beginnen am SKZ die Bauarbeiten für die Modellfabrik 2020. Geplanter Bezug ist 2021.

Aktuell befindet sich die Wirtschaft auf der Schwelle zu einer grundlegenden Umwälzung – der vierten industriellen Revolution. Ganz wesentlich für zukünftige Fertigungsstandorte sind deshalb flexible und hochvernetzte Produktionslinien und -umgebungen zur Herstellung von Massen- oder individualisierten Produkten. Sehr vielversprechende Anwendungen liegen beispielsweise in der Medizintechnik oder im Fahrzeugbau. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen mit begrenzten Forschungs- und Entwicklungskapazitäten werden bei der Umsetzung der digitalen Transformation aber vor große Herausforderungen gestellt. Mit der SKZ Modellfabrik wird Industrie 4.0 nun praxisrelevant umgesetzt, um ganz maßgeblich dabei zu helfen, dieses abstrakte Thema auf einzelne Problemstellungen in der Produktion und der Anwendung herunter zu brechen – ein echtes Leuchtturmprojekt rund um die Thematik Industrie 4.0.

Die Modellfabrik 2020, deren interdisziplinär erforschte Ansätze gerade den kleinen und mittleren Unternehmen bei der Bewältigung der vielfältigen Herausforderungen helfen sollen, wird in Würzburg in unmittelbarer Nachbarschaft zum SKZ Verarbeitungstechnikum und zum SKZ Technologie-Zentrum entstehen. Gerade diese Verbindung zu den etablierten Standorten macht es dann möglich, den Industriepartnern ein umfassendes Beratungsportfolio anbieten zu können – angefangen von einer hochmodernen technischen Ausstattung bis hin zu rund 500 Experten. Innerhalb des neuen Zentrums werden auf über 4.500 Quadratmetern Nutzfläche unterschiedliche Bereiche entstehen. So werden in der Modellfabrik die Aktivitäten des SKZ im Bereich der Forschung – Spritzgießen, Additive Fertigung, Fügen und Oberflächentechnik, Messen und Prüfen 4.0 (Prozessmesstechnik, Zerstörungsfreie Prüfung, Bauteileigenschaften) vorangetrieben. Aber auch die Aktivitäten in puncto Nachhaltigkeit, die gerade hochaktuell sind und die das SKZ schon seit über 10 Jahren – nicht erst seit der aktuellen „Plastik“-Diskussion – forciert, können dann ausgebaut werden. Auch Clusteraktivitäten für den Technologietransfer in Form von Tagungen, Workshops oder Expertenkreisen und das Marketing sollen in der Modellfabrik beheimatet werden. Aufgrund der enormen Bedeutung von Kunststoffen für eine immer größere Anzahl von Produkten liegen die Kunststoffverarbeitungsverfahren für die Umsetzung der Industrie 4.0 im Fokus. Zudem sollen neue Verfahren zur schnelleren und effizienteren und vernetzten Produktentwicklung, Einsatzfelder für künstliche Intelligenz und die Nutzung von BigData erprobt und nicht zuletzt die Entwicklung additiver Fertigungsverfahren vorangetrieben werden. Dazu gibt es aktuell auch die Bestrebung eine eigene schlagkräftige Forschungsgruppe Digitalisierung als Klammer und zur Vernetzung der Einzelthemen aufzusetzen.

„Mit der Modellfabrik wird ein weltweit einzigartiges Transferzentrum für Forschung und Entwicklung entstehen – hier werden wir zeigen, wie morgen gearbeitet wird!“, fasst Institutsdirektor Prof. Dr.-Ing. Martin Bastian zusammen.

Auf drei Stockwerken werden mehr als 100 Mitarbeiter interdisziplinär abteilungsübergreifend zusammenarbeiten. Es werden Labore und Technika mit mehr als 1.500 Quadratmetern für innovative Forschungsaktivitäten und bilaterale Industrieprojekte zur Verfügung stehen. Der großzügige Tagungsbereich kann 200 Besucher fassen und bietet genügend Platz für Ausstellungen.

Im Erdgeschoss wird sich eine Kinderkrippe für 12 Kinder befinden, um auch damit der flexiblen Arbeitswelt von morgen gerecht zu werden.

Das Bauvolumen des von Grellmann - Kriebel - Teichmann, Architekten BDA Diplomingenieure, entworfenen, hochinnovativen Gebäudes umfasst ca. 24 Millionen Euro. Dieses vergleichsweise niedrige Budget ist nur dank einer sehr effektiven und wirtschaftlichen Planung und Beschränkungen möglich. Als Projektsteuerer für das vom Freistaat Bayern geförderte Projekt ist Hitzler Ingenieure eingesetzt. Über die Unterstützung des Freistaats Bayern freut sich das SKZ sehr und bedankt sich sehr herzlich.

Mit der SKZ Modellfabrik wird das notwendige Know-how geschaffen, damit Bayern und Deutschland weiterhin einen Spitzenplatz bei der Industrie 4.0-Produktion einnehmen.

Um Schüler/innen beim bewussten Umgang mit Kunststoffen zu unterstützen startet das SKZ ein Bildungsprojekt, das die Entwicklung von Unterrichtsreihen und einer mobile App zum Ziel hat.

Im Zusammenhang mit Marine Litter, Mikroplastik und der noch im Aufbau befindlichen Kreislaufwirtschaft sind Kunststoffe in den Medien derzeit allgegenwärtig. Der Druck auf Politik und die Kunststoff-Branche, Verbesserungen zu erzielen, steigt stetig. Doch nicht nur sie sind in der Pflicht. Auch die Verbraucher müssen ihrer Verantwortung nachkommen und umweltfreundlicher mit Kunststoffen umgehen. Genau hier setzt plastic360 an. Das Bildungsprojekt wurde gemeinsam mit dem Lehrstuhl Didaktik der Chemie der Universität Würzburg und der mainDreieck eCom GmbH gestartet und richtet sich an Schüler/innen der Klassen 10 bis 12, um diese Zielgruppe im Umgang mit Kunststoffen zu sensibilisieren.

Über drei aufeinander abgestimmte Kanäle – den Schulunterricht, eine mobile App und das in Deutschland vorhandene Netz von mehr als 400 Schülerlaboren – soll Jugendlichen aufgezeigt werden, an welcher Stelle des Produktlebenszyklus Kunststoff sie als Verbraucher ins Spiel kommen und welche Auswirkungen unbewusster Konsum, Littering und unsachgemäße Entsorgung auf die Umwelt haben.

Um die Schüler/innen für das Thema zu gewinnen, entwickeln die Projektpartner eine mobile App mit 360°-Animation des Kunststoff-Produktlebenszyklus sowie Virtual Reality- und Gamification-Elementen. Mittels neuester digitaler Technologien und durch Herstellung des Alltagsbezugs setzt die App gezielt Motivationsanreize zum bewussteren Verbraucherverhalten. Parallel werden für das Fach Chemie Unterrichtsreihen mit hohen Praxisanteilen entwickelt, in denen die App eingeführt wird. Darüber hinaus werden zur Verbreitung der App das SKZ-Schülerlabor sowie das deutschlandweite Schülerlabornetzwerk genutzt. Ein hierfür eigens angepasstes Lernmodul soll die wesentlichen Inhalte der Unterrichtsreihe transferieren und zur Anwendung der App motivieren.

Das Projekt plastic360 wird durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) im Zeitraum März 2019 bis März 2020 gefördert.

Kontakt:
Dr. Hermann Achenbach
h.achenbach@skz.de
0931 / 4104-266

Seit 1. Mai 2019 ist Matthias Ruff neuer Leiter Vertrieb am SKZ.

„Ich freue mich sehr, dass wir damit neben unseren bisherigen klassischen Kanälen nun neue Wege gehen können, um einen engeren Kontakt und Austausch mit unseren Kunden zu pflegen“, so Geschäftsführer Thomas Hochrein.

Matthias Ruff absolvierte eine Ausbildung zum Industriekaufmann, der sich eine Weiterbildung zum Wirtschaftsfachwirt anschloss. Vor seinem Wechsel an das SKZ sammelte er in unterschiedlichen Positionen Erfahrungen, beispielsweise als stellvertretender Leiter Vertrieb sowie als Leiter des Außendienstes bei einem Unternehmen, das im Bereich Maschinenbau und Metallverarbeitung tätig ist.

Ruff freut sich auf die vor ihm liegenden neuen Aufgaben: „Weiterbildung ist ein wichtiger Faktor, um den Erfolg eines Unternehmens zu sichern. Die hohe Qualität bei der Durchführung der Bildungsmaßnahmen, Schulungen zu aktuellen Themen der Kunststoffbranche und ein faires Preis-Leistungs-Verhältnis zeichnen das SKZ als „Die Adresse, wenn‘s um Kunststoff geht“ aus. Die Weiterbildung von Mitarbeitern hat einen immens hohen Stellenwert und ist notwendig, um auf stetig wachsende Anforderungen zu reagieren. Mein Team und ich decken hier gemeinsam mit unseren Kunden Potenziale im Weiterbildungsbereich der Mitarbeiter auf, um für die Anforderungen des Marktes gerüstet zu sein.“

Neben dem Aufbau einer erfolgreichen Vertriebsstruktur für die DACH-Region denkt Ruff bereits weiter. So könnten auch andere Dienstleistungen des SKZ aktiver vertrieben oder neue Marktregionen erschlossen werden. „Eine enge Kundenbindung und der Aufbau neuer Kooperationen liegen mir dabei besonders am Herzen“, erläutert Ruff.

Kontakt:
Matthias Ruff
m.ruff@skz.de
0931 / 4104-503

Bei der Fachbeiratssitzung des SKZ am 6. Juni 2019 in Würzburg wurde Martin Würtele (KraussMaffei Technologies GmbH) einstimmig zum neuen Vorsitzenden des Fachbeirats im SKZ gewählt. Dr. Tobias Pfefferkorn (BASF SE) wurde zu seinem Stellvertreter bestimmt. Besonderer Dank gilt Dr. Roland Hingmann (BASF SE) für seine langjährige und intensive Unterstützung, der als 1. Vorsitzender durch seinen verdienten Ruhestand ausschied.

Der Fachbeirat ist neben der Mitgliederversammlung und dem Verwaltungsrat mit dem Kuratorium das wichtigste Beratungs- und Beschlussgremium des SKZ. Die Mitglieder des Fachbeirats werden vom Verwaltungsrat eingesetzt. Der Fachbeirat begleitet in technischer und wissenschaftlicher Hinsicht die Arbeit des SKZ und bewertet den Forschungsplan, um die hohe Qualität und inhaltliche Tiefe des SKZ langfristig zu sichern.

Bei der jährlich stattfindenden Fachbeiratssitzung des SKZ trafen sich auch 2019 die ehrenamtlichen Mitglieder in Würzburg, um sich mit der Geschäftsleitung über technische und wissenschaftliche Trends, Fragen und Ausrichtung der einzelnen Geschäftsbereiche zu beraten.

Prof. Dr.-Ing. Martin Bastian konnte dem Fachbeirat einen Überblick über die sehr positive Entwicklung des SKZ geben. „Trotz der nach wie vor extrem wachstumshemmenden Engpasssituation am Standort Würzburg, der unbefriedigenden finanziellen Situation bei öffentlichen Forschungsprojekten sowie den durch intensive staatliche Unterstützung finanziell bessergestellten Wettbewerbern konnte sich das SKZ wirtschaftlich sehr gut entwickeln“, so Bastian. „Die Politik ist hier stark gefordert, die Fairness bei den Wettbewerbsbedingungen im Bereich der Forschung und Bildung zu verbessern und die industrienahe Forschung intensiver zu fördern.“

Im Anschluss dazu folgte ein weiterer Höhepunkt. Durch das ruhestandsbedingte Ausscheiden von Dr. Roland Hingmann stand die Wahl eines neuen Vorstands auf der Tagesordnung. Einstimmig wurden von den Fachbeiratsmitgliedern Martin Würtele (KraussMaffei Technologies GmbH) und Dr. Tobias Pfefferkorn (BASF SE) zum neuen Vorsitzenden bzw. dessen Stellvertreter gewählt. Würtele bedankte sich für das Vertrauen und erläuterte seine Beweggründe: „Ich freue mich auf die Aufgabe als neuer Vorstand des Fachbeirats des SKZ. Als ich zur Wahl vorgeschlagen wurde, musste ich nicht lange nachdenken, denn es bereitet mir sehr viel Freude bei einem so innovativen Institut wie dem SKZ die Zukunft der Kunststoffbranche mitzugestalten“. Das SKZ und der Fachbeirat bedanken sich für die langjährige, gute und wichtige Zusammenarbeit bei Dr. Hingmann und wünschen ihm einen spannenden Ruhestand.

Ein weiterer Fokus der Sitzung lag auf dem Austausch zu wissenschaftlichen Trends. Dabei konnten die Forscher des SKZ, einem Institut der Zuse-Gemeinschaft, den Fachbeirat mit einem Auszug aus den über 80 laufenden öffentlichen Forschungsvorhaben pro Jahr und entsprechend neu eingereichten sowie abgeschlossenen Projekten beeindrucken. Dr. Thomas Hochrein, Geschäftsführer der Forschung: „Durch die Forschung des SKZ ergeben sich erhebliche Marktchancen für die Unternehmen – vor allem durch neue Produktionsverfahren und die Digitalisierung. Die Kreislaufwirtschaft wird uns sicher noch die kommenden Jahrzehnte beschäftigen.“ Diese Forschungsaktivitäten sollen daher auch weiter ausgebaut werden. Dem wird durch die Gründung einer neuen Forschergruppe zur Digitalisierung sowie dem anstehenden Neubau einer Modellfabrik entsprechend Rechnung getragen, was vom Fachbeirat ausdrücklich begrüßt wird.

Bettina Dempewolf ist neue Leiterin für Netzwerk & Events am SKZ in Würzburg. „Mit der Besetzung dieser Position wollen wir als Premiumanbieter die Attraktivität unserer Tagungen steigern und unser Mitgliedernetzwerk weiter ausbauen und noch attraktiver gestalten“, so Geschäftsführer Dr. Thomas Hochrein.

„Das Tagungsgeschäft ist eine wichtige Säule am SKZ. Viele unserer Tagungen gelten als Branchentreff und unser Mitgliedernetz bietet zahlreiche Vorzüge: Wir generieren Erkenntnisse und Fachkräftenachwuchs für die Kunststoff-Welt, liefern Technologietransfer aus erster Hand und bieten eine Plattform, sich mit wichtigen Geschäftskontakten zu vernetzen. Dabei blicken wir auf eine lange Historie zurück“, freut sich Dempewolf auf ihr neues Tätigkeitsfeld. Einen klaren Mehrwert für Mitglieder sieht sie darin, Teil einer starken Gemeinschaft zu sein, die von einem lebendigen Austausch lebt.

Als Diplomkauffrau mit den Schwerpunkten Marketing und Veranstaltungsmanagement war Dempewolf zunächst im Marketing eines großen Reiseanbieters sowie einige Zeit im Ausland tätig, bevor sie ins Wissenschaftsmanagement wechselte. Hier baute sie als Fundraiserin im Präsidialstab an zwei großen Universitäten lebendige Netzwerke mit der Wirtschaft auf. Zuletzt leitete sie das Büro eines bayerischen Landtagsabgeordneten und Wissenschaftsausschussmitglieds. Dabei gehörten jeweils Konzeption, Organisation und Durchführung von Veranstaltungen zu ihrem beruflichen Alltag.

Dempewolf wird von einem Team langjähriger SKZ-Mitarbeiterinnen unterstützt: „Ich bin überzeugt, dass sie uns mit ihrem Netzwerk und ihren Vorkenntnissen sehr gut bereichern kann. Gepaart mit dem erfahrenen Team aus dem SKZ ist das eine exzellente Grundlage, um die Netzwerkarbeit und Events des SKZ mit diesem schlagkräftigen Team stark voran zu bringen und den Mitgliedern und Besuchern einen hohen Mehrwert zu bieten“, meint Hochrein.

Kontakt:
Bettina Dempewolf
b.dempewolf@skz.de
0931 / 4104-136

Innovative Recyclinganlage von EREMA ermöglicht am SKZ industrienahe Forschung und Bildung im Bereich der Aufbereitungstechnologien

Um neuen Problemstellungen beim Recycling von Kunststoffabfällen gewachsen zu sein, gehen das SKZ und die EREMA GmbH, Ansfelden/Österreich, zukünftig gemeinsame Wege und bündeln ihre Kompetenzen.

Am SKZ steht ab sofort ein Recyclingextruder der Firma EREMA für Technikumsversuche zur Verfügung. Dr.-Ing. Marieluise Lang, Bereichsleiterin Materialien, Compoundieren, Extrudieren, freut sich: „Durch die Inbetriebnahme der Maschine vom Typ INTAREMA 906 T/TE baut das SKZ seine Kompetenzen im Bereich des Kunststoffrecyclings weiter aus.“ Die offizielle Übergabe der neuen Anlage an das SKZ erfolgte im Rahmen des Netzwerktags am 8. Mai in Würzburg, sodass die Anlage bereits durch die anwesenden Mitglieder der FSKZ e.V. besichtigt werden konnte.

Durch die variable Verfahrenskonfiguration können mit dem neuen Recyclingextruder verschiedenste Sorten und Arten von Kunststoffabfällen verarbeitet werden. Neben gemahlenen oder geschredderten Fraktionen eignen sich auch Folien als Inputmaterial. Je nach Bedarf wird die Polymerschmelze während der weiteren Verarbeitung im Extruder entgast und vor der Granulierung über einen Doppelkolbenrückspülfilter filtriert. Der mögliche Materialdurchsatz der Forschungsanlage liegt dabei – je nach Input – im Bereich von etwa 100 bis 250 kg/h.

Die INTAREMA 906 T/TE wird vor allem für Forschungs- und Entwicklungsaufgaben zum Thema Recycling und Kreislaufwirtschaft zum Einsatz kommen. Darüber hinaus wird die Anlage Teil eines kooperativen Weiterbildungskonzepts zum Thema „Recycling von Kunststoffen“, das erstmalig im Dezember 2019 in Würzburg angeboten wird.

Kontakt:
Dr.-Ing. Marieluise Lang
0931 / 4104-391
m.lang@skz.de

•  Weitere Infos zum Programm und zum Kursangebot stehen hier zur Verfügung:

Das SKZ untersucht Hybridschweißungen von laser-gesinterten und gespritzten Kunststoffbauteilen gleichartiger Materialien, um Synergien für beide Fertigungsverfahren zu schaffen.

Im Rahmen von Industrie 4.0 nimmt die additive Fertigung in intelligenten Fabriken eine Schlüsselrolle ein. Das generative Fertigungsverfahren „Selektives Lasersintern“ (LS) etabliert sich dabei verstärkt in der Serienfertigung als Ergänzung zu konventionellen Produktionsverfahren. Während beispielsweise im Spritzgießen große Stückzahlen die Fertigungskosten von Kunststoffbauteilen senken, kommen beim Lasersintern vor allem die Vorteile der Funktionsintegration oder der On-Demand-Fertigung zum Tragen. Durch das Verbinden von Kunststoffbauteilen aus verschiedenen Fertigungsverfahren können diese Vorteile gezielt kombiniert sowie profitabel genutzt werden.

In einem abgeschlossenen Forschungsprojekt am SKZ konnten bereits erste Erkenntnisse, Restriktionen und Konstruktionsempfehlungen zum Ultraschallschweißen und Heizelementschweißen von LS-Kunststoffbauteilen aus PA 12 gewonnen und eine gute Schweißbarkeit nachgewiesen werden.

Das Ziel weiterführender und geplanter Forschungsaktivitäten ist es, die Fügetechnik für weitere aussichtsreiche LS-Materialien – beispielsweise PP, PA6 oder verstärkte Kunststoffe – hinsichtlich des Ultraschall- und Heizelementschweißverhaltens zu untersuchen. Für zukünftige LS-Serienproduktionen und die Verkettung verschiedener Produktionsprozesse sollen insbesondere Erkenntnisse über Hybridverbindungen von gespritzten und gesinterten Kunststoffbauteilen aus gleichartigen Materialien erarbeitet werden. Durch diese Untersuchungen erweitert sich einerseits das LS-Einsatzspektrum, andererseits können durch geschickte Kombination der Vorteile verschiedener Kunststofffertigungsverfahren auch neue Produktionsketten erschlossen werden.

Das Vorhaben mit dem Förderkennzeichen 20567 N wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Kontakt:
Michael Heilig
0931 / 4104-780
m.heilig@skz.de

Es ist kein Geheimnis, dass Elektromobilität und Leichtbau in den nächsten Jahren wichtige Rollen - insbesondere für die deutsche Automobilindustrie - spielen werden. Ein Trend, der auch auf der diesjährigen K-Messe in Düsseldorf vom 16. bis 23. Oktober nicht zu übersehen sein wird. Das SKZ ist für diese Herausforderung bestens gerüstet und wird in Halle 10, Stand H15 eindrucksvoll sein gesamtes Dienstleistungsspektrum präsentieren.

Natürlich ist während eines anstrengenden Messebesuchs auch etwas kompetitive Zerstreuung unverzichtbar. Wettkampfaffine Standbesucher werden live erleben können, welche Möglichkeiten die additive Fertigung auch in der Freizeitgestaltung bietet. Denn sowohl mit Kunststoffen als auch mit den Angeboten des SKZ werden Rennen gewonnen.

Diesjähriges Highlight am Stand des SKZ ist eine der modernsten Möglichkeiten, Bauteile und Produkte dreidimensional darstellen und „prüfen“ zu können. Dabei wird es nicht beim passiven Zuschauen bleiben, denn die Besucher werden aktiv in Forschungs- und Prüfaufgaben mit einbezogen. Eine Vor-Ort-Schulung zum Umgang mit Kunststoff-Produkten wird dabei nicht fehlen und das Interesse an neuartigen und visionären Technologien wecken.

Das SKZ ist die Adresse, wenn‘s um Kunststoff geht. Es steht für eine innovative Forschung an zukunftsweisenden Technologien, einen breit gefächerten Akkreditierungs- und Prüfservice sowie eine kundenorientiere Weiterbildung und Fachtagungen auf höchstem Niveau. Mit diesen drei Säulen können nahezu alle Fragestellungen und Belange der Kunststoffindustrie abgedeckt werden. Die Besucher der K-Messe werden sich hiervon persönlich überzeugen können. Das kompetente SKZ-Team steht für alle Fragen rund um das Thema Kunststoff zur Verfügung.

Kontakt:
Dr. Benjamin Baudrit
b.baudrit@skz.de
0931 / 4104-180

Das SKZ und das Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik ILM, Ulm, revolutionieren in einem gemeinsamen Forschungsprojekt die Farbnachstellung bei Kunststoffen.

Farbnachstellungen schnell und zuverlässig realisieren, ohne für jedes neue Pigment eine Kalibrierreihe zu erstellen: Dieser Wunsch soll Wirklichkeit werden. Der Einsatz innovativer Mess- und Auswerteverfahren zur Bestimmung der optischen Konstanten minimiert die Anzahl an Kalibrierreihen. Auf diese Weise liefert die Rezeptierung schneller zuverlässige Ergebnisse.

Die hohen Ansprüche an die Farbe von Kunststoffprodukten können dank der Verwendung von Farbrezeptiersystemen erfüllt werden. Bis diese Systeme zuverlässige Ergebnisse liefern, muss jedoch ein immenser Aufwand betrieben werden. Für jedes zur Verfügung stehende Pigment muss eine Kalibrierreihe erstellt werden, um die optischen Konstanten für die Rezeptberechnung zu ermitteln.

Ziel eines kürzlich gestarteten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Methodik, um die Farbrezeptierung von Kunststoffen effizienter zu gestalten. Hierzu werden neue experimentelle und theoretische Verfahren zur Bestimmung der optischen Konstanten eingesetzt, sodass die zeit- und kostenintensive Erstellung der Kalibrierausfärbungen entfallen kann. Zum Einsatz kommen dabei Transmissions- und Remissionsmessungen sowie die Remissionsmessung unter Streifenprojektion.

Anhand der Ergebnisse kann eine Erweiterung des Rezeptieralgorithmus vorgenommen werden. Dadurch lässt sich der Farbeindruck unter einer vorgegebenen Beleuchtungsquelle vorhersagen. Darüber hinaus können auch Topographie- und Oberflächeneffekte berücksichtigt werden.

Interessierte Industrieunternehmen sind eingeladen, sich beim SKZ oder ILM zu melden, um das Projekt kostenfrei zu begleiten und frühzeitig von den Ergebnissen zu profitieren.

Das Vorhaben (20647 N) der Forschungsvereinigung "Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum e.V." wird zwischen 01.04.2019 und 31.03.2021 über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V. (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Kontakt:
SKZ – Das Kunststoff-Zentrum
Dr. Linda Mittelberg
l.mittelberg@skz.de
+49 (0) 931 4104 - 458

Institut für Lasertechnologien in der Medizin und Meßtechnik an der Universität Ulm
Dominik Reitzle
dominik.reitzle@ilm-ulm.de
+49 (0) 731 1429 - 229

Nach aktuellen Prognosen des European Bioplastics e.V. und des nova-Institutes wird die globale Produktionsmenge an Biopolymeren von rund 2,05 Millionen Tonnen im Jahr 2017 auf 2,44 Millionen Tonnen im Jahr 2022 ansteigen. Der Trend zu biobasierten und biologisch abbaubaren Kunststoffen ergibt sich vor allem aus der weltweiten Abfallproblematik und steigenden Umweltauflagen für die Industrie. Auch ein wachsendes Umweltbewusstsein der Kunden kommt den Biokunststoffen zugute. Ausgewählte Biokunststoffe bieten darüber hinaus auch technische Vorteile. Aufgrund seiner einzigartigen Barriere-Eigenschaften gegenüber Sauerstoff, Stickstoff und Kohlenstoffdioxid wird beispielsweise Polylactid (PLA) in der Verpackungsindustrie – dem größten Anwendungsgebiet für Biopolymere – bereits erfolgreich angewendet.

An dieser Stelle knüpft das Projekt Bio-Barriere-Folien (BioBaFol) an, das im Rahmen des Förderprogramms Nachwachsende Rohstoffe des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gestartet wurde. Die Projektpartner SKZ, Fraunhofer-Institut für Silicatforschung, Tecnaro, JenCAPS Technology und Südpack Verpackungen entwickeln PLA-basierte Folien mit besonderen Barriere-Eigenschaften für den Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikbereich. Eine anorganisch-bio-organischen Funktionsschicht soll die Barriere-Wirkung dieser Folien im Vergleich zu konventionellen Mehrschichtfolien verbessern. Derartige Hybridpolymere kommen bereits in zahlreichen Anwendungsfeldern zum Einsatz, beispielsweise bei photo- und elektrochromen, kratz- und abriebfesten oder antistatischen Beschichtungen. Die hervorragenden Barriere-Eigenschaften sollen nun für den Einsatz von Lebensmittelverpackungen und die flexible Verkapselung optoelektronischer Anwendungen untersucht werden.

Konventionelle Barrierefolien werden überwiegend durch Kaschierverbunde abgedeckt. Dabei handelt es sich in der Regel um Duplex-Folien, bei denen zwei unterschiedliche Folien durch Coextrusion miteinander verbunden werden. Hinzu kommen anwendungsspezifische Polyolefine als Siegelmedien. Diese Kaschierverbunde lassen sich derzeit nicht in ihre einzelnen Bestandteile zerlegen, so dass sie nicht in einen Recyclingkreislauf zurückgeführt werden können. „Durch die Verwendung einer Hybridpolymerschicht auf einem PLA-Trägermaterial soll der Recyclingprozess begünstigt werden“, erläutert SKZ-Wissenschaftler Alexander Rusam. „Diese Schicht kann bei einer erneuten Folienextrusion in die Polymermatrix eingearbeitet werden und dient auf diese Weise sowohl als Keimbildner bei der Kristallisation als auch als zusätzlicher Barrierefüllstoff. Eine Trennung von Barriereschicht und PLA-Trägermaterial ist daher nicht erforderlich, was künftig einen Stoffkreislauf ermöglichen kann.“

Bis zum Ende der Projektlaufzeit Mitte 2021 wird neben der Machbarkeit ein Scale-up im Technikums-Maßstab angestrebt.

Kontakt:
Alexander Rusam
a.rusam@skz.de
0931 / 4104-449

Dr. Marieluise Lang
m.lang@skz.de
0931 / 4104-391

Im Rahmen eines im Juni 2019 am SKZ gestarteten Forschungsvorhabens wird in den kommenden zwei Jahren die Integration von Wärmestromsensoren in den Heizelementschweißprozess erprobt. Ziel der Untersuchungen ist es, die Informationen der Wärmestromsensoren für die Online-Prozessüberwachung nutzbar zu machen. Diese können dann potentiell zur Prozesssteuerung oder sogar zur Qualitätssicherung verwendet werden.

Das Heizelementschweißen ist eine universell einsetzbare, hoch automatisierbare und wirtschaftliche Technologie zum Fügen von Kunststoffen. Es wird vor allem für Formteile und Halbzeuge eingesetzt und erreicht typischerweise eine hohe Nahtqualität. Auf Grund seiner Zuverlässigkeit ist das Heizelementschweißen von zentraler Bedeutung für die Kunststoffindustrie. Die aktuell angewandte Prozesskontrolle beim Heizelementschweißen umfasst Druck- und Wegüberwachung in der Bewegungsführung sowie im Heizelement integrierte Temperaturfühler. Mit diesen Verfahren kann der Energieaustausch zwischen Kunststoffbauteil und Heizelement, der den Fügeprozess entscheidend beeinflusst, jedoch nicht direkt überwacht werden. „Entsprechend müssen derzeit für die Prozessauslegung aufwendige Vorversuche und Berechnungen angestellt werden. Dieser Prozess soll nun durch den Einsatz von Wärmestromsensoren vereinfacht werden“, erläutert SKZ-Wissenschaftler Dr. Christian Balzer.

Interessierte Unternehmen sind herzlich eingeladen, im projektbegleitenden Ausschuss des Forschungsvorhabens kostenlos mitzuwirken und die Untersuchungen in diesem Forschungsvorhaben mitzugestalten sowie sich über die aktuellen Ergebnisse zu informieren. Das Vorhaben mit dem Förderkennzeichen 20463 N wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschung (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Kontakt:
Dr. Christian Balzer
c.balzer@skz.de
0931 / 4104-425