13. KUNSTSTOFF-DIA(hr)LOG bei AKRO-PLASTIC

Neue Mobilität fordert die technischen Kunststoffe

Die AKRO-PLASTIC GmbH, Spezialist für innovative und anwendungsorientierte Kunststoffcompounds, lud am 14. und 15. Mai 2019 zum dreizehnten KUNSTSTOFF-DIA(hr)LOG® ins rheinland-pfälzische Niederzissen. Unter dem Motto „Neue Mobilität fordert die technischen Kunststoffe“ begrüßte das Unternehmen vor voll besetzten Reihen wieder Gäste aus 12 Nationen in seinem Werk.

Andreas Stuber, Geschäftsführer der AKRO-PLASTIC GmbH begrüßte zunächst die Besucherinnen und Besucher und übergab dann an Leander Bergmann, Leiter Marketing bei AKRO-PLASTIC und Moderator der Veranstaltung. Dieser zeigte einen Überblick über die Feddersen-Gruppe, zu der auch der Compoundeur gehört sowie zu dem Unternehmen selbst, mit seinen internationalen Produktionsstandorten. Dabei zeigte er auf, dass die neue Mobilität auch die AKRO-PLASTIC fordert, denn neue Mobilität bedeutet zum Teil auch andere Kunststoffbauteile im Fahrzeug. Da an allen Produktionsstandorten weltweit (Deutschland, China und Brasilien) nach der einheitlichen ICX®-Technology gefertigt wird und daher die Produkte identisch sind, sieht sich das Niederzissener Unternehmen gut gerüstet.

Im Anschluss begannen die engagierten und zu angeregten Diskussionen einladenden Fachvorträge. Den Anfang machte Prof. Johann Tomforde, Geschäftsführender Gesellschafter der TEAMOBILITY GmbH aus Böblingen. Das Unternehmen entwickelt Mobilitäts-Systemlösungen und zukunftsfähige Geschäftsmodelle auf den Gebieten Auto-Mobilität, Transport und digitaler Vernetzung. In seinem Vortrag „Stadtverkehr unter Strom?!“ wies er nicht nur darauf hin, dass die City-Mobilität mit mehr Dynamik angegangen werden muss, sondern bemerkte kritisch, dass viele derzeit favorisierten Lösungen bereits vor etlichen Jahren von kreativen Kräften entwickelt von der deutschen Automobilindustrie jedoch unbeachtet blieben. Diese muss sich heute teuer in Startups einkaufen, statt innovative Konzepte mit eigenen Kreativen zu entwickeln. Transdisziplinäre Kooperationen beleben seiner Meinung nach die Mobilitätsbranche. „Die Bauweise der Autos wird sich in den nächsten 10 Jahren deutlich verändern“, weiß Prof. Tomforde. Das Interieur wird neben der Plattform-Entwicklung zukünftig den höchsten Stellenwert bekommen und daher die Konstruktion der Fahrzeuge von innen nach außen beeinflussen. Fahrzeuge der Zukunft sollten jedoch keine „rollende Verzichtserklärung sein“, wie er mehrfach unterstreicht, sondern saubere Mobilität muss auch Spaß machen. Das Thema autonomes Fahren beleuchtet Tomforde kritisch. Er sieht im gewerblichen Bereich, wo Sicherheit und Kostenreduktion einen hohen Stellenwert haben, einen großen Bedarf. Beispielhaft nannte er den Transport an Flughäfen sowie den Gütertransport. Seiner Meinung nach wird es jedoch noch ca. 20 Jahre dauern, bis sich diese Technik auch im Stadt- und Individualverkehr durchsetzen wird, denn diese voll autonome Technik ist für den Verbraucher sehr teuer. Er setzt hier auf spezifisch urbane Konzepte, beispielsweise automatisierte Leichtbau-Fahrzeuge für Pendler und kleine Shuttlebusse, die auf Busspuren fahren dürfen, statt 200 km/h schneller Allround-Fahrzeuge im Stadtverkehr.

Stefan Jauß, globaler Produktmanager Flüssigsysteme bei der Mahle Filtersysteme GmbH, erläuterte in seinem Vortrag „Kunststoffentwicklung im Wandel der Antriebstechnik“, dass die Mobilität im Umbruch ist. Bis 2030 werden 60 % der Gesamtbevölkerung in großen Städten leben, 2050 bereits 2/3. Auch wenn sich große Automobil-OEMs das Thema Elektromobilität auf die Fahne schreiben, ist der Verbrennungsmotor seiner Meinung nach immer noch zukunftsträchtig. „Um den richtigen Antrieb auszuwählen, muss berücksichtigt werden, welchen Zweck dieser erfüllen muss“, so Jauß. „Elektromobilität für die urbane Mobilität, oder der hocheffiziente, modifizierte Verbrennungsmotor bzw. der Plug-In-Hybrid für lange Distanzen – die Anzahl an Antriebs- und Mobilitätskonzepten wird bis 2030 deutlich steigen“, prophezeit Jauß. Bekannte Techniken weiterzuentwickeln und für neue Projekte einzusetzen hält er für eine zukunftsfähige Lösung und präsentierte entsprechende Projekte, an denen sein Unternehmen mit Partner bereits arbeitet.

Herr Nicolai Lammert, Leiter des Geschäftsbereichs „Additive Manufacturing“ bei der Yizumi Germany GmbH, Aachen, machte in seinem Vortrag über die additive Fertigung deutlich, dass diese mittlerweile durchaus wirtschaftlich ist und die reine Prototypenentwicklung hinter sich gelassen hat. „Die Additive Fertigung ist keine neue Technologie. Sie hat nur einige Zeit geruht, da sie stark abhängig und meistens nur exklusiv von wenigen Maschinenbauern und angehörigen Rohstofflieferanten vermarktet wurde“, so Lammert. „Wir haben nun neue Konzepte entwickelt und dabei herausgefunden, wie additive Fertigungsverfahren wirtschaftlich sogar gegenüber dem Spritzgießen eingesetzt werden kann“. Dies veranschaulichte er mit einigen Rechenbeispielen aus der Praxis.

„Additive Fertigung ist nicht 3-D-Druck“, stellt Nicolai Lammert klar. Additive Fertigungstechnologien haben seiner Einschätzung nach das Potential Spitzgussmaschinen und -formen teilweise zu ersetzen. Entsprechende Markumstrukturierungsprozesse sieht er kommen. Grundlage eines wirtschaftlichen Einsatzes von additiven Fertigungstechnologien ist jedoch eine kompetente und ganzheitliche Unterstützung im Bereich Teiledesign, Fertigungszellendesign und Materialeinsatz.

Nach einem Besuch im Competence-Center der AKRO-PLASTIC, in dem eine kleine Prototypfertigungszelle der Additiven Fertigung und bereits aus den letzten Jahren bekannte Fertigungsverfahren wie das WIT- und das PST-verfahren vorgestellt wurden, endete der erste Veranstaltungstag.

Den nächsten Tag eröffnete Thilo Stier, Leiter Innovation und Vertrieb bei AKRO-PLASTIC mit seinem Vortrag „AKROMID® – der Weg zum Gesamtpaket“, einem Fachvortrag aus dem eigenen Hause. Er zeigte auf, was sich nach dem letzten DIA(hr)LOG® vor einem Jahr alles im Markt getan hat. Die Verknappung des Rohstoffs ADN hatte einen großen Einfluss auf die Industrie, brachte aber auch neue Produkte in die Industrie und riss alte Schranken ein, denn die Aussage „Es muss hierfür aber PA 6.6 eingesetzt werden“ war oftmals nicht mehr zu halten und es wurde über alternative Kunststoffe nachgedacht. Welche Alternativen AKRO-PLASTIC hierzu beisteuern konnte, erläuterte Stier anschaulich anhand verschiedener Produktsortimente sowie Anwendungsbereiche. So konnte auch das Problem der Hydrolysestabilität mit einem PA/PP-Blend sowie das Thema Oberflächenbeschaffenheit gelöst werden. Er wies zudem auf das Competence-Center der Compoundeurs hin, in dem Ideen für Kunden entwickelt werden, wie zum Beispiel das WIT-Verfahren oder der Plasma-Coating-Process. Kunden können dieses mieten und entsprechende Versuche fahren lassen.

Zudem gab er einen Ausblick auf kommende Produkte, wie Langfasertypen auf Basis von PA 6.6 sowie ein aromatisches AKROMID® auf Basis PA 9 T mit besonders überlegenen Eigenschaften im Temperaturbereich von 80 – 120 °C gegenüber anderen PPA Typen, wie PA 6 T. Er übergab dann im Rahmen eines gemeinsamen Vortrages an Herrn Andreas Büttgenbach von der Fa. M.TEC Engineering, aus Herzogenrath bei Aachen. M.TEC ist eine Ingenieurgesellschaft für ganzheitliche kunststofftechnische Produktentwicklung. Die interdisziplinär besetzten Experten-Teams sind als Entwicklungsdienstleister treibende Kraft und Ideengeber für neue Lösungsansätze von der Produktidee bis zur Serienreife. Das Unternehmen ist seit Mitte des letzten Jahres ebenfalls ein Unternehmen der Feddersen-Gruppe. Mit seinem Vortrag „Wenn Sie nicht auf Glück vertrauen wollen, rechnen Sie lieber nach“, wies Büttgenbach darauf hin, wie wichtig es ist, ihn und seine Kollegen nicht erst in dem Fall, wenn etwas schief gelaufen ist zu konsultieren, sondern das Thema Simulation und Berechnung bereits in frühen Phasen der Produktentwicklung, das bedeutet im gesamten Entwicklungsprozess mit einzubinden. Dennoch zeigte er anhand verschiedener Entwicklungstools wie der Moldflow- und der Finite-Elemente-Simulation auf, wie M.TEC beim Trouble-Shooting fehlerhafte Bauteile analysiert, um die Ursache zu finden und dann das Problem zu lösen. Oftmals die Bauteilgeometrie ungünstig, was zu einer Änderung im Werkzeug führt. „Wenn Sie die Simulation und Berechnung bereits in den Prozess der Bauteilentwicklung integrieren, können Sie diese Kosten sparen“, so Büttgenbach.

Herr Niels Koch, Component Owner Radar Systems bei der Audi AG in Ingolstadt, zeigte im Anschluss mit seinem Vortrag „Kunststoffanwendungen bei vernetzten Fahrzeugen“, wie die Radartechnik für autonomes Fahren genutzt werden wird. „Momentan haben wir ein goldenes Zeitalter für Ingenieure in diesem Bereich“, so Koch. Er zeigte die verschiedenen Einsatzbereiche dieser Technik im Auto auf und informierte über die technischen Herausforderungen, die ein umfassender Einsatz dieser Technik mit sich bringt. Daraus abgeleitet übermittelte er auch seine Wünsche an die Kunststoffindustrie, die ihm und seiner Kollegen bei der optimalen Nutzung dieser Technik helfen würden, denn die Radar-Sensoren benötigen bestimmte Eigenschaften des verwendeten Kunststoffs: Eine gute Transmission und Reflektion sowie Dämpfung der Funkwellen, eine gute Wärmeleitfähigkeit sowie ebensolche chemischen und mechanischen Beständigkeiten zu einem guten Preis.

Einen weiteren Vortrag aus der Praxis lieferte im Anschluss Herr Dr. Bernd Matschiner, Senior Engineering Manager für die HellermannTyton Werke in Asien mit dem Thema „Heute entwickelt – morgen gefahren“. Nach einem kurzen Überblick über die verschiedenen Geschäftsfelder der Firmengruppe mit über 75.000 Produktlösungen, zeigte Dr. Matschiner anhand des Kabelbinder-Produktportfolios, wie sich der Einsatz von Kunststoffen in den letzten Jahrzehnten verändert hat. „Von Beginn an produzierten wir unsere Kabelbinder und Befestigungselemente im Wesentlichen aus Standard-PA 6.6 bzw. PA 6.6-HS. Zu Beginn der 1990er Jahre begann dann die Entwicklung neuer Befestigungselemente unter Verwendung von schlagzähmodifiziertem, hitzestabilisiertem PA 6.6. Das damals beste am Markt verfügbare Material PA 6.6 -HIRHS zeigte nach einiger Zeit jedoch insbesondere bei filigranen Werkzeugkonturen erhöhten Wartungsbedarf aufgrund von Formbelag“, so Dr. Matschiner. Der Materiallieferant zeigte seiner Aussage nach aufgrund des damals niedrigen Volumens von unter 100 Tonnen/Jahr keine Kooperationsbereitschaft bei der Lösung des Problems. Die damals noch recht junge AKRO-PLASTIC GmbH stellte sich jedoch der Herausforderung und entwickelte eine Materialtype als Alternative. Zwischenzeitlich fertigt der Compoundeur eine Vielzahl neuer Materialtypen für die Standorte in Deutschland, China und Polen. Das heutige Volumen beträgt ca. 5.900 Tonnen/Jahr. Aus der langjährigen Zusammenarbeit beider Unternehmen sind somit gemeinsame Erfolge und neue Materialtypen entstanden. Die Verwendung dieser neuen Materialtypen wurde anhand einiger Entwicklungsbeispiele aufgezeigt.

Als letzter Vortragender schloss Herr Andreas Gebhard, Leiter des Kompetenzfelds Tribologie des Instituts für Verbundwerkstoffe in Kaiserslautern mit dem Vortrag „Gleitkontakt bei Kunststoff-Metall-Verbindungen“ die Fachvorträge ab. Er erläuterte, dass zwischen den unterschiedlichen Werkstoffen ein Transferfilm entsteht, wie dieser gemessen werden kann und wie beständig er im Dauerlauf ist. In den durchgeführten Messreihen wurde jedoch deutlich, dass entgegen der bisher vertretenen Meinung, der Transferfilm zum einen nicht konstant ist und zum anderen eine Verringerung des Films keine negativen Auswirkungen auf die Gleitreibung hat. Hierbei stehe das Institut aber noch mitten in der Grundlagenforschung.

Herr Bergmann fasste anschließend die Tagung mit dem Resümee zusammen, dass die technischen Kunststoffe die Herausforderungen der „Neuen Mobilität“ durchaus zu meistern im Stande sind, aber nicht die Unsicherheit des gesamten Marktes über das richtige Konzept der Mobilität beseitigen können.

Er schloss mit den Worten „Es gibt nicht die eine richtige Strategie in diesen Zeiten des Wandels, aber gemeinsam haben wir viele gute Antworten“ und dem Hinweis, dass es auch im Mai 2020 wieder einen Kunststoff DIA(hr)LOG geben wird.

Quelle: AKRO-PLASTIC GmbH

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