Thermoformen - Horst Dä · PDF fileThermoformen. F-Nr. 7. Horst R. Dänzer....

ThermoformenThermoformen F-Nr. 2Horst R. Dänzer

ThermoformenThermoformen


Vita Horst R. DVita Horst R. Däänzer Dipl.Kfm., Ing. (grad.)nzer Dipl.Kfm., Ing. (grad.)•• Studium Studium ElektrotechnikElektrotechnik am Ohmam Ohm--Polytechnikum, NPolytechnikum, Nüürnbergrnberg•• Fernmeldeinspektor bei deutscher BundespostFernmeldeinspektor bei deutscher Bundespost•• Studium Studium BWLBWL, Friedrich, Friedrich--AlexanderAlexander--UniversitUniversitäät, Nt, Nüürnbergrnberg•• Als Mitglied der GeschAls Mitglied der Geschääftsleitung ESftsleitung ES--Plastik, Hutthurm zustPlastik, Hutthurm zustäändig:ndig:

–– VerkaufVerkauf–– ProduktentwicklungProduktentwicklung–– ProduktionProduktion–– InvestitionenInvestitionen–– ControllingControlling–– EDVEDV

•• GeschGeschääftsfftsfüührender Gesellschafterhrender Gesellschafter•• Verkauf des Unternehmens Verkauf des Unternehmens !!BeraterBerater•• Schwerpunkt meiner Erfahrung:Schwerpunkt meiner Erfahrung:

–– Thin GaugeThin Gauge–– im Bereich der im Bereich der MassenfertigungMassenfertigung–– PS offline und PP InPS offline und PP In-- und Offlineund Offline


InhaltsverzeichnisInhaltsverzeichnis

•• Einführung in ThermoformenEinführung in Thermoformen•• Thermoform ProdukteThermoform Produkte•• Thermoform FolienThermoform Folien--MaterialienMaterialien•• Thermoform WerkzeugeThermoform Werkzeuge•• Prinzipe von ThermoformPrinzipe von Thermoform--AnlagenAnlagen•• Komponenten von ThermoformKomponenten von Thermoform--AnlagenAnlagen•• Beispiele von ThermoformBeispiele von Thermoform--AnlagenAnlagen•• Vergleich TF mit SpritzenVergleich TF mit Spritzen•• Integration von TF in die LehreIntegration von TF in die Lehre


Herkunft Herkunft „„ThermoformenThermoformen““

•• aus Tiefziehen aus Tiefziehen von von Blech: Blech: ddüünne Blechteile statt dicker Gienne Blechteile statt dicker Gießßteileteile

-- Bei Materialseinsparung Bei Materialseinsparung und trotzdem gute Statik und trotzdem gute Statik

•• beliebig viele Teile: beliebig viele Teile: !! beliebig beliebig oft reproduzieroft reproduzier--bares Umformverfahrenbares Umformverfahren

•• Zusatznutzen aus dem Zusatznutzen aus dem Verfahren:Verfahren:

-- Einsatz von Einsatz von vorbedrucktem Materialvorbedrucktem Material


Definition Definition „„ThermoformenThermoformen““

UmformenUmformen

einer einer thermoplastischenthermoplastischen Folie Folie

in einem in einem WerkzeugWerkzeug

eingespannt in einer eingespannt in einer MaschineMaschine

unter Einfuunter Einfußß von von WWäärmerme

durch durch VakuumVakuum oder oder DruckluftDruckluft oder oder mechanischmechanisch


ErklErkläärung rung „„ThermoformerThermoformer““

•• Zitat von Dieter Schlager, Uehlfeld, SKZ 28Zitat von Dieter Schlager, Uehlfeld, SKZ 28--29.03.01 29.03.01 üüber ber „„KleinserienherstellerKleinserienhersteller““::

Diese Gruppe versteht es ausgezeichnet mit allen zur Diese Gruppe versteht es ausgezeichnet mit allen zur VerfVerfüügung stehenden Thermoplasten umzugehen. Sie gung stehenden Thermoplasten umzugehen. Sie wird wird stets mit neuen Herausforderungenstets mit neuen Herausforderungen konfrontiert, konfrontiert, die es ndie es nöötig machen, zum einen extrem flexibel zu sein, tig machen, zum einen extrem flexibel zu sein, zum anderen zum anderen termingerecht technische Kopfsttermingerecht technische Kopfstäändendezu machen. zu machen. Eine Maschinenauslastung wie ein GroEine Maschinenauslastung wie ein Großßserienhersteller serienhersteller zu erreichen, wzu erreichen, wääre unmre unmööglich, da der Markt es glich, da der Markt es zunehmend erfordert innerhalb zunehmend erfordert innerhalb kküürzester Zeitrzester Zeit ( 3( 3-- 4 4 Wochen) komplette LWochen) komplette Löösungen, Entwicklungen, sungen, Entwicklungen, Konstruktionen und Erstmusterfertigungen herzustellen.Konstruktionen und Erstmusterfertigungen herzustellen.


Kennzeichen Prozess Kennzeichen Prozess „„ThermoformenThermoformen““

•• Offener ProzessOffener Prozess, Erfahrung ist n, Erfahrung ist nöötig ftig füür den Erfolgr den Erfolg•• Nur Nur eineeine FormhFormhäälftelfte nnöötig tig ------ oft mit Formhelferoft mit Formhelfer•• Formen mit Formen mit VakuumVakuum u/o u/o DruckluftDruckluft u/o u/o MechanischMechanisch•• Gute, gleichbleibende Materialverteilung wird Gute, gleichbleibende Materialverteilung wird angestrebtangestrebt•• KKüühlung nur einseitighlung nur einseitig•• Entformen mit Luft u/o mechanischEntformen mit Luft u/o mechanisch•• ErmErmööglicht Integration von Arbeitsgglicht Integration von Arbeitsgäängen solange Teile in der ngen solange Teile in der

Folie noch Folie noch „„verkettetverkettet““ sindsind•• Nacharbeit (Nacharbeit (austrennenaustrennen) n) nöötigtig•• gestaltbare gestaltbare FolieneigenschaftenFolieneigenschaften bestimmen Eigenschaften bestimmen Eigenschaften

des Teils und verlangen bestimmte Thermoformdes Teils und verlangen bestimmte Thermoform--VerfahrenVerfahren•• LLöösung dersung der StanzgitterproblematikStanzgitterproblematik bestimmt die bestimmt die

WettbewerbsfWettbewerbsfäähigkeithigkeit


Kennzeichen Kennzeichen „„ThermoformerThermoformer““

•• Anwendung in Anwendung in KunststoffindustrieKunststoffindustrie und in der und in der abpackenden abpackenden IndustrieIndustrie

•• Anwender sind Anwender sind „„SelfmademenSelfmademen““ !! leider ist leider ist üüberbetriebliche berbetriebliche Thermoformausbildung nicht Thermoformausbildung nicht üüblichblich

•• Kaum Zugang zu Theorie und zu MaterialprKaum Zugang zu Theorie und zu Materialprüüfverfahrenfverfahren•• Wenig Zeit fWenig Zeit füür Ausr Aus-- und Weiterbildungund Weiterbildung•• Fast jeder TF hFast jeder TF häält sein Knowlt sein Know--How verschlossenen How verschlossenen •• KnowKnow--How Quellen und Antrieb fHow Quellen und Antrieb füür Weiterentwicklung sind r Weiterentwicklung sind

–– MaschinenlieferantenMaschinenlieferanten–– WerkzeugmacherWerkzeugmacher–– RohstofflieferantenRohstofflieferanten–– FolienlieferantenFolienlieferanten–– KundenKunden


Begriffe beim ThermoformBegriffe beim Thermoform--ProzessProzess

•• Thin Gauge Thin Gauge –– Heavy GaugeHeavy Gauge•• RollenRollen--Anlagen Anlagen –– PlattenPlatten--AnlagenAnlagen•• Inline Inline –– OfflineOffline•• Druckluft Druckluft –– VakuumVakuum•• Negativ Negativ –– Positiv Positiv •• Kombiniert formend + stanzend Kombiniert formend + stanzend –– getrennt formend + stanzendgetrennt formend + stanzend•• (R(Rüück) Schrumpf ck) Schrumpf –– MemoryMemory--EffektEffekt•• MahlgutMahlgut•• RotationsRotations--AnlagenAnlagen•• TwinTwin--SheetSheet--AnlageAnlage•• BlisterBlister-- und Skinpackund Skinpack--AnlagenAnlagen•• KaschierKaschier--AnlagenAnlagen•• FFS: FormFFS: Form-- u Fu Füüllll-- und Verschlieund Verschließß--AnlagenAnlagen


TF Druckluft (negativ, Becher)TF Druckluft (negativ, Becher)

Prozessablauf:Prozessablauf:

Start: Folie aufheizen

1. Folie in WKZ einführen

2. WKZ schließen

3. Formhelfer taucht ein

4. Formluft einblasen

5. Kühlphase

6. Entformen beim WKZ öffnen

1. Folie in WKZ einführen

Taktzahl: 10 bis 45 T/min


TF Vakuum (positiv)TF Vakuum (positiv)

Prozessablauf (ohne Heizungsbewegung):Prozessablauf (ohne Heizungsbewegung):1. Folie einlegenFolie einlegen

2. Spannrahmen zu Spannrahmen zu

3. AufheizenAufheizen

4. VorblasenVorblasen

5. Formhelfer abFormhelfer ab,,TischTisch aufauf

6. Vakuum einVakuum ein

7. KühlenKühlen

8. EntformenEntformen

9. Maschine öffnenMaschine öffnen

Zykluszeiten: 30 sec – 10 min


TF TwinTF Twin--SheetSheet

•• zum Thermoformen von Hohlkzum Thermoformen von Hohlköörpernrpern•• 2 vorbeheizte Platten im Werkzeug fertig aufheizen2 vorbeheizte Platten im Werkzeug fertig aufheizen•• Werkzeug schlieWerkzeug schließßen, mit Vakuum formen,dabei Nen, mit Vakuum formen,dabei Näähte verpressenhte verpressen

•• KKüühlluft einblasen bis Entformtemperatur erreichthlluft einblasen bis Entformtemperatur erreicht

•• Werkzeug Werkzeug ööffnen und Teil entformen zur weiteren Bearbeitungffnen und Teil entformen zur weiteren Bearbeitung


TF Skinnen / KaschierenTF Skinnen / Kaschieren


Thermoformbare Produkte: Thermoformbare Produkte: Spielzeug und SportSpielzeug und Sport

•• Bedruckte Formen zum Sandspielen Bedruckte Formen zum Sandspielen •• Karosserieteile fKarosserieteile füür Modellr Modell--Autos und Autos und

ModellModell--Flugzeuge Flugzeuge •• „„LEGOLEGO““--GrundplattenGrundplatten•• Verlorene Formen fVerlorene Formen füür Gier Gießß--Prozesse Prozesse

im Hobbybereichim Hobbybereich•• FahrradFahrrad--HelmeHelme


Thermoformbare Produkte: Thermoformbare Produkte: Verpackungen Verpackungen

•• TrinkbecherTrinkbecher•• Becher fBecher füür Molkereir Molkerei--IndustrieIndustrie•• Deckel fDeckel füür Margariner Margarine--IndustrieIndustrie•• Becher und Deckel fBecher und Deckel füürr--EisindustrieEisindustrie•• Trays fTrays füür Gebr Gebääckck-- und Sund Süßüßwarenwaren--IndustrieIndustrie•• BlumentBlumentööpfe und Trays pfe und Trays •• EierverpackungenEierverpackungen•• Fleischverpackungen MAPFleischverpackungen MAP•• BlisterBlister-- und Skinund Skin--Packungen fPackungen füür Kleinteiler Kleinteile


Thermoformbare Produkte: Thermoformbare Produkte: Technische Teile Technische Teile

•• BootsrBootsrüümpfe mpfe •• GehGehääuseuse•• Horden fHorden füür Elektronik und KFZr Elektronik und KFZ--IndustrieIndustrie•• TransportbehTransportbehäälter lter •• Innenverkleidungen in Flugzeugen und KFZ Innenverkleidungen in Flugzeugen und KFZ

(Insert(Insert-- Molding,kaschieren) und Molding,kaschieren) und •• KFZ StoKFZ Stoßßstangenstangen•• Schutzhelme (Bau, Feuerwehr, etc) Schutzhelme (Bau, Feuerwehr, etc) •• Badewannen Badewannen •• KKüühlschrankhlschrank--Innenteile Innenteile •• BeleuchtungskBeleuchtungsköörper rper •• und vieles mehrund vieles mehr


Thermoformbare Materialien: BeispieleThermoformbare Materialien: BeispieleTypische VerwendungTypische VerwendungEignung Eignung --TFTFBezBez

bis 1990 häufigster Kunststoffbis 1990 häufigster Kunststoffsehr gutsehr gutPVCPVCLebensmittel Verpackung u KühlschränkeLebensmittel Verpackung u Kühlschränkesehr gutsehr gutPSPS**heute häufigstes Verpackungsheute häufigstes Verpackungs--MaterialMaterialgutgutPPPP**Transparente Teile (Ersatz für gl.kl. PVC)Transparente Teile (Ersatz für gl.kl. PVC)sehr gutsehr gutAA--PETPET

hocherhitzbare Verpackungen ca. 250°Chocherhitzbare Verpackungen ca. 250°CgutgutCC--PETPETtiefkühlfähige Verpackungentiefkühlfähige VerpackungenmäßigmäßigPEPETechn. Teile Techn. Teile sehr gutsehr gutABSABSGlasklare techn. TeileGlasklare techn. TeilegutgutPCPCkompostierbare Verpackungen (Zukunft ?)kompostierbare Verpackungen (Zukunft ?)gut gut BAK BAK ****Composites z.B.für KFZComposites z.B.für KFZ--StoßstangenStoßstangengutgutFasernFasern

* Auch in geschäumten Folien verfügbar* Auch in geschäumten Folien verfügbar

** Biologisch abbaubarer Kunststoff (engl.BDP)


Kreislaufmaterial: StanzgitterKreislaufmaterial: Stanzgitter

• bei runden Bechern fallen ca. 50 % Stanzgitter an

• dieses „Kreislaufmaterial“ muss – wirtschaftlich ohne zusätzliche

Handling-Kosten in den TF Prozess zurückgeführt werden

– verkauft werden– entsorgt werden

• Ausschussteile + DSD Ware! Blumentöpfe oder Parkbänke ??


Mahlgut beim ThermoformenMahlgut beim Thermoformen

•• Mahlgut aus dem Stanzgitter bzw. AusschussMahlgut aus dem Stanzgitter bzw. Ausschuss–– Zur Zur WiederverwendungWiederverwendung geeignet in sauberen, geeignet in sauberen,

trockenen, sortenreinen und farbgleichen Zustandtrockenen, sortenreinen und farbgleichen Zustand–– Zugabe bis zu 100%, Zugabe bis zu 100%, üüblicherweise ca. 60%blicherweise ca. 60%–– Idealer Mahlgutkreislauf bei Idealer Mahlgutkreislauf bei

InlineInline--Extrusion + ThermoformenExtrusion + Thermoformen–– bei grobei großßer Materialer Material--Vielfalt erhVielfalt erhööhter Lagerplatzhter Lagerplatz--

und Kapitalund Kapital--BedarfBedarf–– Gemischtes Mahlgut und DSDGemischtes Mahlgut und DSD--WareWare!!sep.Marktsep.Markt


ThermoformThermoform--WerkzeugeWerkzeuge

•• Form WerkzeugeForm Werkzeuge–– Vakuum, nur formendVakuum, nur formend–– Druckluft, nur formendDruckluft, nur formend–– Druckluft, kombiniert formend + stanzendDruckluft, kombiniert formend + stanzend–– (Je nach Kunststoff m(Je nach Kunststoff müüssen die Werkzeuge ssen die Werkzeuge

gekgeküühlt oder beheizt werden)hlt oder beheizt werden)•• Stanz WerkzeugeStanz Werkzeuge

–– Bandstahl SchnitteBandstahl Schnitte–– Geschmiedete Geschmiedete „„BandstBandstäählehle““–– DurchfallDurchfall--Schnitte (koordinatengeschliffen)Schnitte (koordinatengeschliffen)


Thin Gauge: WKZThin Gauge: WKZ--Prinzipien Prinzipien !! beachte Kontamination mit Luftbeachte Kontamination mit Luft

GF; B RDKP o. Kiefel * KF; B Kiefel BFS ? KF; B Kiefel BFS ?

GF; B - Duo GF; B – Duo mit LochstanzeG: getrenntF: formenB: Bandstahl stanzen

GF; D * (AB-Technik) GF; D mit Lochstanze K: kombiniertD: DurchfallschnittBFS: Bandstahl-

Form-StanzenKF; D ausblasen (!) RDM o. rausziehen KF; D Tima KF; D Kipp RDM K *


FormhelferFormhelfer--MaterialienMaterialien

Formhelfer-Form und -Material beeinflussen neben der Eintauchgeschwindigkeit die Wandverteilung.

Darin steckt das „know how“ des Thermoformens

•• MaterialienMaterialien–– EpoxydharzEpoxydharz–– FilzFilz–– PAPA–– Syntactic FoamSyntactic Foam


Prinzipe von ThermoformanlagenPrinzipe von Thermoformanlagen

•• Universal PlattenUniversal Platten--AnlageAnlage•• Universal RollenUniversal Rollen--Anlage in ModulbauweiseAnlage in Modulbauweise•• Inline Anlage für BecherInline Anlage für Becher•• RotationsformRotationsform--AnlageAnlage•• Skin MaschinenSkin Maschinen•• KaschierKaschier--AnlagenAnlagen•• FFS (FormFFS (Form--, Füll, Füll-- und Verschließund Verschließ--Anlagen)Anlagen)


Prinzip: Heavy Gauge PlattenPrinzip: Heavy Gauge Platten--AnlageAnlage

•• Kiefel PlattenKiefel Platten--Anlage mit PlatteneinlegestationAnlage mit Platteneinlegestation


Prinzip: Thin Gauge RollenPrinzip: Thin Gauge Rollen--AnlageAnlage

•• Kiefel RollenKiefel Rollen--Anlage KMD BAnlage KMD B–– Vorheizung fehltVorheizung fehlt–– FFüüllstation fehltllstation fehlt


Prinzip: Inline ThermoformPrinzip: Inline Thermoform--Anlage Anlage

•• Ideale ThermoformIdeale Thermoform--Anlage fAnlage füür Becherr Becher•• StanzgitterStanzgitter--Rückführung in die Mittelschicht der FolieRückführung in die Mittelschicht der Folie•• Verkettung mit Druckmaschinen möglichVerkettung mit Druckmaschinen möglich


Prinzip: RotationsformPrinzip: Rotationsform--Anlage, VakuumAnlage, Vakuum

•• RTFRTF--VerfahrenVerfahren**–– Chance SpritzgussChance Spritzguss--äähnliche Anmutung zu erzeugenhnliche Anmutung zu erzeugen–– Chance fChance füür Inr In--MoldMold--LabelingLabeling–– Chance Marktanteile zurChance Marktanteile zurüückzugewinnenckzugewinnen

* RTF patentiert durch Rexam, kommt auch in Tablettenverpackungsstraßen vor


Prinzip : Skinpack MaschinePrinzip : Skinpack Maschine

•• Illig SkinpackmaschineIllig Skinpackmaschine


Prinzip: KaschierPrinzip: Kaschier--AnlageAnlage

•• Kiefel RotationsKiefel Rotations--Anlage KLS 80/225 mit 2 fach DrehtischAnlage KLS 80/225 mit 2 fach Drehtisch


Prinzip: FFSPrinzip: FFS--Anlage (Form, Fill, Seal)Anlage (Form, Fill, Seal)

–– Kontaktheizung, keine Transportkette, Kontaktheizung, keine Transportkette, –– etikettieren metikettieren mööglichglich–– ZusZusäätzlicher Wiederverschlussdeckel aufsetzbar, tzlicher Wiederverschlussdeckel aufsetzbar, –– Kartonierer nachschaltbarKartonierer nachschaltbar

–– Absolute Positioniergenauigkeit ist unerlAbsolute Positioniergenauigkeit ist unerläässlich !sslich !


Komponenten von ThermoformKomponenten von Thermoform--AnlagenAnlagen

•• Vorgeschaltete ArbeitsgVorgeschaltete Arbeitsgäängenge•• MaterialMaterial--ZufZufüührunghrung•• VorwVorwäärmenrmen--StationStation•• HeizungHeizung•• Formen und EntformenFormen und Entformen•• FFüüllenllen•• „„LochstanzenLochstanzen““•• AustrennAustrenn--StationStation•• StapelStapel--ZZäählhl--StationStation•• Stanzgitter erfassen Stanzgitter erfassen •• AnlagensteuerungAnlagensteuerung•• Nachgeschaltete ArbeitsgNachgeschaltete Arbeitsgäänge

Komponenten.PPT

nge


MaterialMaterial--ZufZufüührunghrung

•• PlattenPlatten--EntstaplerEntstapler•• RollenbockRollenbock•• InlineInline--ExtruderExtruder


HeizungssystemeHeizungssysteme

•• KontaktheizungKontaktheizung•• Rollenheizung (nur als Rollenheizung (nur als VorheizungVorheizung))•• Warmluftheizung (nur als Warmluftheizung (nur als VorheizungVorheizung))•• Strahlerheizung elektrischStrahlerheizung elektrisch

–– Keramikstrahler (Infrarot)Keramikstrahler (Infrarot)–– Quarzstrahler (Infrarot)Quarzstrahler (Infrarot)–– NIR Strahler (Halogen)NIR Strahler (Halogen)–– Irwin StrahlerrohreIrwin Strahlerrohre

•• Strahlerheizung GasStrahlerheizung Gas

• Regelung der Regelung der HeizfeldHeizfeld--TemperaturTemperatur: Pilotstrahler : Pilotstrahler •• Messung der Messung der FolienFolien--Temperatur:Temperatur: StrahlungspyrometerStrahlungspyrometer


FormstationFormstation--VariantenVarianten

•• 1 beweglicher Untertisch, über Hub1 beweglicher Untertisch, über Hub--Kurven Kurven angetriebenangetrieben

•• 1 beweglicher Untertisch, mit Kniehebel über Kurven 1 beweglicher Untertisch, mit Kniehebel über Kurven angetrieben, Formhelferbewegung mit Servoantrieb angetrieben, Formhelferbewegung mit Servoantrieb **

•• 1 beweglicher Untertisch, 1 beweglicher Untertisch, KipptechnikKipptechnik mit Kniehebel mit Kniehebel über Kurven angetrieben, Formhelferbewegung mit über Kurven angetrieben, Formhelferbewegung mit Servoantrieb Servoantrieb **

•• 2 bewegliche Tische mit Kniehebel über Pneumatik2 bewegliche Tische mit Kniehebel über Pneumatik--bzw. Hydraulikbzw. Hydraulik-- Zylinder angetrieben, Spannrahmen Zylinder angetrieben, Spannrahmen

•• 2 bewegliche Tische mit Kniehebel über Kurve 2 bewegliche Tische mit Kniehebel über Kurve angetrieben, Spannrahmen, Formhelferbewegung mit angetrieben, Spannrahmen, Formhelferbewegung mit Servoantrieb Servoantrieb ** * Stand der Technik, Kräfte bis 80 to


FFüüllaggregatellaggregate

•• In FFSIn FFS•• In BlisterlinienIn Blisterlinien•• In TFIn TF-- Anlagen: Anlagen:

Saugeinlagen Saugeinlagen einlegeneinlegen


AustrennAustrenn--AggregateAggregate

•• TrennsTrennsäägege•• RollenstanzeRollenstanze•• CNC FrCNC Frääsmaschinen (bei Heavy Gauge)smaschinen (bei Heavy Gauge)•• Bandstahlstanzen mit RakelzufBandstahlstanzen mit Rakelzufüührunghrung•• Bandstahlstanze innerhalb KettenfBandstahlstanze innerhalb Kettenfüührunghrung**•• Durchfallstanze mit eigener ZufDurchfallstanze mit eigener Zufüührung hrung

(f(füür ABr AB--Stapeltechnik)Stapeltechnik)**•• Stanzen im FormwerkzeugStanzen im Formwerkzeug

–– DurchfallschnittDurchfallschnitt**–– BandstahlschnittBandstahlschnitt*** heute g* heute gäängige Verfahrenngige Verfahren


StapelStapel-- und Zund Zäähl Aggregatehl Aggregate

•• Stapelbogen und StapelrinneStapelbogen und Stapelrinne•• SMP von IlligSMP von Illig•• Nestor von TeformaNestor von Teforma•• durch Werkzeug hindurchstapelndurch Werkzeug hindurchstapeln•• Kippstapler von IlligKippstapler von Illig•• ÜÜbergaben zur Folgemaschine bergaben zur Folgemaschine

(Druckmaschine)(Druckmaschine)•• Stapeln durch Stanzgitter innerhalb der KetteStapeln durch Stanzgitter innerhalb der Kette

Stapel Prinzip Bilder


SchneidmSchneidmüühlenhlen

•• MessermMessermüühlen mit hlen mit Folieneinzug, Folieneinzug, problematisch bei problematisch bei nicht ausgetrennten nicht ausgetrennten TeilenTeilen

•• ZahnmZahnmüühlenhlen


SteuerungenSteuerungen

•• NockenwellenschalterNockenwellenschalter•• Elektronische NockenschaltwerkeElektronische Nockenschaltwerke•• ZeitrelaisZeitrelais•• SPS mit Speicher auf MinikassetteSPS mit Speicher auf Minikassette•• PC kontrollierte BedienerführungPC kontrollierte Bedienerführung


Beispiele von ThermoformBeispiele von Thermoform--AnlagenAnlagen

•• Kiefel KL35/50Kiefel KL35/50•• Illig UA 100Illig UA 100•• Kiefel Kaschieranlage KLS 80/225 mit Kiefel Kaschieranlage KLS 80/225 mit

RotationsobertischRotationsobertisch•• IRWIN 44IRWIN 44•• Illig RDM KIllig RDM K•• Kiefel KMDKiefel KMD


Bild 048: Bild 048: Kiefel KL35/50Kiefel KL35/50

•• Kiefel Kiefel Vakuum Maschine Vakuum Maschine KL 35/50KL 35/50


Bild 049: Bild 049: Illig UA 100 mit MaterialzufIllig UA 100 mit Materialzufüührunghrung

•• Illig UA 100 mit RollenIllig UA 100 mit Rollen--bzw. Plattenzufbzw. Plattenzufüührunghrung


Bild 050: Kiefel KaschierBild 050: Kiefel Kaschier--Anlage KLSAnlage KLS

• KLS 80/225 mit Etagenschiebetisch und Rotationsobertisch


Bild 051: IRWIN 44Bild 051: IRWIN 44


Bild 052: Illig RDM 70 K Bild 052: Illig RDM 70 K


Bild 053: Kiefel KMDBild 053: Kiefel KMD


Alternative Prozesse zu TFAlternative Prozesse zu TF

•• SpritzgießenSpritzgießen•• Blasen Blasen !! Flaschen, KFZFlaschen, KFZ--Tanks und Tanks und

WerkzeugkWerkzeugkäästensten•• Schäumen Schäumen !! Styroporteile, PU TeileStyroporteile, PU Teile•• Schweißen Schweißen !! Behälter für ChemieBehälter für Chemie--IndustrieIndustrie•• Spanabhebende BearbeitungSpanabhebende Bearbeitung•• Laminieren von GFKLaminieren von GFK


Vergleich Thermoformen mit SpritzenVergleich Thermoformen mit Spritzen

•• TeileTeile--Optik DeckelOptik Deckel•• TeileTeile--Optik BecherOptik Becher•• Nutzen VergleichNutzen Vergleich•• Techn. VergleichTechn. Vergleich•• Wirtschaftlicher VergleichWirtschaftlicher Vergleich•• Bedeutung TF und S im IKBedeutung TF und S im IK--VerbandsbereichVerbandsbereich


Optischer Vergleich: Optischer Vergleich: Deckel thermogeformt mit gespritztDeckel thermogeformt mit gespritzt

•• mehr Freiheitsgrade bei der Gestaltung unter mehr Freiheitsgrade bei der Gestaltung unter Einhaltung der erforderlichen Funktionen. Einhaltung der erforderlichen Funktionen.

•• Beim InBeim In--Mold gelabelten, gespritzten Deckel sind Mold gelabelten, gespritzten Deckel sind die Stapelnocken unsichtbar.die Stapelnocken unsichtbar.

•• Thermogeformt Thermogeformt !! wie Margarinedeckelwie Margarinedeckel


Optischer Vergleich:Optischer Vergleich:Becher thermogeformt und gespritztBecher thermogeformt und gespritzt

TF Becher hat sichtbare TF Becher hat sichtbare StapelabstandshalterStapelabstandshalter

Gespritzter Gespritzter Hohlbodenbecher nichtHohlbodenbecher nicht


Nutzenvergleich: Nutzenvergleich: thermogeformt mit gespritztthermogeformt mit gespritzt

•• Gespritzter Deckel mit OriginalitGespritzter Deckel mit Originalitäätsverschluss tsverschluss oder integriertem Loder integriertem Lööffelffel

•• Gespritzter Becher und Deckel Gespritzter Becher und Deckel InIn--MoldMold--gelabelt mit hgelabelt mit hööherer Wertherer Wert--AnmutungAnmutung


Technischer Vergleich: TF mit SpritzenTechnischer Vergleich: TF mit Spritzen

SpritzenSpritzenThermoformenThermoformenVergleichVergleich

geschlossen, kontrolliertgeschlossen, kontrolliertteilweise offenteilweise offenProzessProzess

2 Formhälften2 Formhälften1 Formhälfte + Formhelfer1 Formhälfte + FormhelferWKZWKZ

•• deutliche Hinterschnitte, deutliche Hinterschnitte, SchiebertechnikSchiebertechnik

•• von außen unsichtbare Stege von außen unsichtbare Stege

•• geringe Hinterschnittegeringe Hinterschnitte•• keine von außen unkeine von außen un--sichtbare Stege sichtbare Stege

Freiheitsgrad Freiheitsgrad in der in der FormgebungFormgebung

eher scharfkantigeher scharfkantigeher rundeher rundFormradienFormradien

gut im Werkzeug etikettierbar gut im Werkzeug etikettierbar ( In( In--Mold Labeling)Mold Labeling)

Form Füll und Form Füll und VerschließmaschinenVerschließmaschinen

ZusatznutzenZusatznutzen

keinekeineStanzgitter Stanzgitter NebeneffektNebeneffekt

eher dickeher dickeher dünneher dünnWandstärkeWandstärke

durch Granulat vorgegebendurch Granulat vorgegebenBarriereBarriere--FolienFolien, optisch + , optisch + technisch beeinflussbartechnisch beeinflussbar

Produkt Produkt EigenschaftEigenschaft

eher kleineher kleingroß und kleingroß und kleinTeilgrößeTeilgröße


Wirtschaftl. Vergleich: TF mit Spritzen Wirtschaftl. Vergleich: TF mit Spritzen

•• Investitionsausgaben und Kapazitäten und Investitionsausgaben und Kapazitäten und Herstellkosten:Herstellkosten:

•• Materialkosten (KreislaufmaterialMaterialkosten (Kreislaufmaterial--Problematik)Problematik)In Abhängigkeit der gewählten Lösung erhöhen In Abhängigkeit der gewählten Lösung erhöhen sich die TFsich die TF--Materialkosten um:Materialkosten um:–– Min: Extrusionskosten für denMin: Extrusionskosten für den

StanzgitteranteilsStanzgitteranteils–– Max: Verlust des Stanzgitteranteils Max: Verlust des Stanzgitteranteils

zuzüglich Entsorgungskostenzuzüglich Entsorgungskosten


Bedeutung Thermoformen im Bedeutung Thermoformen im IK VerbandsIK Verbands--Bereich in 2000Bereich in 2000

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Becher PS Becher PP Summe

TF

gespritzt

In Mio Becher in Molkerei und Margarine-Industrie


Notwendigkeit der Integration von TF Notwendigkeit der Integration von TF in die Lehrein die Lehre

•• Situation in einem TF Betrieb:Situation in einem TF Betrieb:–– neues Produktneues Produkt–– junger Maschinenbauingenieur begleitet die Entwicklungjunger Maschinenbauingenieur begleitet die Entwicklung–– „„Herr vergib ihnen, denn sie wissen nicht was sie tunHerr vergib ihnen, denn sie wissen nicht was sie tun““

•• Situation bei einem Maschinenhersteller:Situation bei einem Maschinenhersteller:–– neue Maschine, neues Werkzeug, neues Materialneue Maschine, neues Werkzeug, neues Material–– neuer Prozessneuer Prozess

•• Beobachtung: Es wurden nur Ergebnisse in Form von Beobachtung: Es wurden nur Ergebnisse in Form von GutGut--Mustern fMustern füür die Abnahme fr die Abnahme füür den Kunden gesammelt, r den Kunden gesammelt,

•• keine Dokumentation der Irrwege, keine Dokumentation der Irrwege, •• keine erklkeine erkläärenden Aufzeichnungen: renden Aufzeichnungen:

Fehler Fehler !! KorrekturmaKorrekturmaßßnahme nahme !! ErgebnisErgebnis

•• QualitQualitäätssicherungtssicherung ist in der Praxis hist in der Praxis hääufig unzureichendufig unzureichend•• Methode: Methode: Trial und ErrorTrial und Error üüberwiegt noch in der Praxisberwiegt noch in der Praxis


Tabelle: Schrumpfwerte PPTabelle: Schrumpfwerte PP

Materialtypen Extrusionsparameter


Einflussfaktoren auf Einflussfaktoren auf Thermoformverhalten von PPThermoformverhalten von PP

•• Unterschiedliche Spannungen infolge GefUnterschiedliche Spannungen infolge Gefüügevariationengevariationen•• Ursachen bzw. AbhilfemUrsachen bzw. Abhilfemööglichkeitenglichkeiten

–– AbkAbküühlgeschwindigkeit erhhlgeschwindigkeit erhööhenhen–– Nukleierungsmittel hinzugebenNukleierungsmittel hinzugeben

Stark kristallinDurch Zugabe von Nukleirungsmittel

nahezu amorph


Simulation TFSimulation TF

•• verkverküürzt Entwicklungszeitrzt Entwicklungszeit•• keine Versuche gemkeine Versuche gemäßäß Trial and Error nTrial and Error nöötigtig•• zeigt ob und welcher Formhelfer nzeigt ob und welcher Formhelfer nöötig ist tig ist

!! Auswahl: Verfahren, Maschine und Werkzeugkosten Auswahl: Verfahren, Maschine und Werkzeugkosten


Integration TF in die LehreIntegration TF in die Lehre•• TF mehr beachten, mehr darüber reden, aufwertenTF mehr beachten, mehr darüber reden, aufwerten•• mehr Beziehungen zwischen Praxis und Lehre schaffenmehr Beziehungen zwischen Praxis und Lehre schaffen•• BerufsausbildungBerufsausbildung

–– Beruf: Beruf: „„Facharbeiter ThermoformenFacharbeiter Thermoformen““ einfeinfüührenhren–– Beruf: Beruf: „„Techniker ThermoformenTechniker Thermoformen““ einfeinfüührenhren

•• IngenieurIngenieur--Studium an FH und THStudium an FH und TH–– Theoretische Grundlagen bTheoretische Grundlagen beschreiben und eschreiben und bereitstellenbereitstellen–– fehlende theoretische Grundlagen fehlende theoretische Grundlagen erforschen, kooperativerforschen, kooperativ–– PPSPPS--Werkzeuge und QualitWerkzeuge und Qualitäätsmanagement vermitteln tsmanagement vermitteln –– grogroßße Bereiche von TF als Pflichtfach in Ing.e Bereiche von TF als Pflichtfach in Ing.--Studium einfStudium einfüührenhren–– FachgesprFachgespräächskreise Praxis und Hochschule einfchskreise Praxis und Hochschule einfüührenhren–– Erkenntnisse aus P u H gezielt in Lehre einbauenErkenntnisse aus P u H gezielt in Lehre einbauen–– WochenendWochenend--PraxisPraxis--Seminare auch fSeminare auch füür alte Hasen anbieten und r alte Hasen anbieten und

in Fachpresse publizierenin Fachpresse publizieren


Thermoformen Vorlesung GliederungThermoformen Vorlesung Gliederung

•• DesignDesign–– MaterialMaterial–– FormForm–– FinishFinish

•• Kalkulation (2Kalkulation (2--stufig)stufig)•• FertigungFertigung

–– Prozessdesign (TFProzessdesign (TF--Methode u WKZMethode u WKZ-- und Anlagendesign)und Anlagendesign)–– Konstruktion Konstruktion

•• ProduktProdukt•• WerkzeugWerkzeug•• MaschineMaschine

–– ProduktionProduktion•• Produktionsabrechnung (SollProduktionsabrechnung (Soll--IstIst--Vergleich)Vergleich)


Thermoformen Praktikum GliederungThermoformen Praktikum Gliederung

•• Vakuum Thermoformen (PS, PVC, PET, PP)Vakuum Thermoformen (PS, PVC, PET, PP)•• KaschierenKaschieren•• Druckluft Thermoformen (PS, PVC, PET, PP)Druckluft Thermoformen (PS, PVC, PET, PP)


LiteraturempfehlungLiteraturempfehlung

•• Adolf Illig,Thermoformen in der Praxis,1997, Carl Adolf Illig,Thermoformen in der Praxis,1997, Carl Hanser Verlag, ISBN 3Hanser Verlag, ISBN 3--446446--1915319153--44

•• Bill McConnell,Art Buckel and Robert Browning, Bill McConnell,Art Buckel and Robert Browning, Manual:Thermoforming Technology, Manual:Thermoforming Technology, xxxxxxxx, McConnell , McConnell Co., INC., USACo., INC., USA--Fort WorthFort Worth

•• James L. Throne, Understanding James L. Throne, Understanding Thermoforming,1999, Hanser Gardner PublicationsThermoforming,1999, Hanser Gardner Publications

•• James L. Throne, Technologie of James L. Throne, Technologie of Thermoforming,1996, Hanser Gardner PublicationsThermoforming,1996, Hanser Gardner Publications

•• Weitere siehe :Bookstore von SPE, www.4spe.Weitere siehe :Bookstore von SPE, www.4spe.orgorg


Bildquellen: Bildquellen: Dank fDank füür die r die ÜÜberlassung von Unterlagenberlassung von Unterlagen

•• ACCUFORM, CSACCUFORM, CS--ZlinZlin•• Bosch Sprang, NLBosch Sprang, NL--BA SprangBA Sprang--CapelleCapelle•• CMT Materials, USACMT Materials, USA--Inc., Attleboro, MAInc., Attleboro, MA•• FH Aalen Prof.Dr.FH Aalen Prof.Dr.--Ing. A. FrickIng. A. Frick•• Hassia, DHassia, D--RanstadtRanstadt•• Illig, DIllig, D--HeilbronnHeilbronn•• IRWIN, USAIRWIN, USA--Yakima, WAYakima, WA•• Jacob, DJacob, D--WilhelmsdorfWilhelmsdorf•• Kiefel, DKiefel, D--FreilassingFreilassing•• Krelus AG, CHKrelus AG, CH--HirschthalHirschthal•• Marbach, DMarbach, D--Heilbronn Heilbronn •• ODC, CanODC, Can--Waterloo, OntarioWaterloo, Ontario•• ReifenhReifenhääuser, Duser, D--TroisdorfTroisdorf•• TechnoTechno--Tool, DKTool, DK--EsbjergEsbjerg•• Welex, USAWelex, USA--Blue Bell, PABlue Bell, PA


SchluSchlußßwortwort

•• im im VerpackungsbereichVerpackungsbereich ist derzeit ist derzeit SpritzenSpritzen in Mode in Mode (hohe Wert(hohe Wert--Anmutung und InAnmutung und In--Mold Labeling)Mold Labeling)

•• RTFRTF kköönnte diesen Vorsprung wieder einholennnte diesen Vorsprung wieder einholen•• keine Alternative zu TF: keine Alternative zu TF:

–– wo wo BarriereBarriere--EigenschaftenEigenschaften gefragt sind gefragt sind –– bei bei FFSFFS

•• Starke Expansion im Starke Expansion im KFZ BereichKFZ Bereich aufgrund des aufgrund des KostensenkungspotentialsKostensenkungspotentials durch TF in Bereichen:durch TF in Bereichen:–– Kaschieren, InsertKaschieren, Insert--Molding und CompositeMolding und Composite

•• Zukunft: Modularer Aufbau der TFZukunft: Modularer Aufbau der TF--Anlagen, Anlagen, automatisches, elektronisch geregeltes Umrüstenautomatisches, elektronisch geregeltes Umrüsten

•• AusbildungsdefiziteAusbildungsdefizite mmüüssen beseitigt werden.ssen beseitigt werden.


Danke fDanke füür Ihre Aufmerksamkeitr Ihre Aufmerksamkeit


EndefolieEndefolie schwarzschwarz


XxxxxXxxxx Bilder Teile Bilder Teile xxxxxxxxxxxx


Bild 001: Globus Bild 001: Globus

Globus, aus vorbedruckter Folie ?Globus, aus vorbedruckter Folie ?


Bild 002: BlisterBild 002: Blister


Bild 003: FahrradhelmBild 003: Fahrradhelm

•• Aus vorbedruckter Folie thermogeformt und Aus vorbedruckter Folie thermogeformt und hinterschhinterschääumtumt


Bild 004: SpielzeugBild 004: Spielzeug

•• Lochgestanzte Lochgestanzte AufbewahrungsAufbewahrungs--behbehäälterlter

•• Kiefel Kiefel Spielzeugteile Spielzeugteile


Bild 006: Becher etikettiertBild 006: Becher etikettiert

•• BecherBecheretikettiertetikettiert


Bild 007: Becher gesleevtBild 007: Becher gesleevt

•• Becher mit Becher mit Hohlboden, gesleevtHohlboden, gesleevt


Bild 008: Becher, etikettiert Bild 008: Becher, etikettiert aus FFS Anlageaus FFS Anlage

•• Becher aus FFS Maschine, etikettiertBecher aus FFS Maschine, etikettiert


Bild 009: Bild 009: Trays für Gebäck und SüßwarenTrays für Gebäck und Süßwaren


Bild 010: Bild 010: Thermogeformte VerpackungenThermogeformte Verpackungen

•• Thermogeformte Thermogeformte VerpackungenVerpackungen


Bild 011: Tray mit PPBild 011: Tray mit PP--EVOH EinlegeteilEVOH Einlegeteil

•• PP Tray mit PPPP Tray mit PP--EVOH EinlegeteilEVOH Einlegeteil•• Goldene PP TeileGoldene PP Teile


Bild 012: MAP SchalenBild 012: MAP Schalen

•• MAP (Modified Atmosphere Packaging) MAP (Modified Atmosphere Packaging) Schalen in div. GrSchalen in div. Größößen, auch mit Saugeinlageen, auch mit Saugeinlage


Bild 014: Deckel Folie vorbedrucktBild 014: Deckel Folie vorbedruckt

•• Vorbedruckte Folie fVorbedruckte Folie füür Deckelr Deckel


Bild: 013 MargarinedeckelBild: 013 Margarinedeckel


Bild 015: kaschierte Teile von KiefelBild 015: kaschierte Teile von Kiefel


Bild 017: KühlschrankBild 017: Kühlschrank--InnenteileInnenteile


Bild 018: techn Teile aus PCBild 018: techn Teile aus PC

•• ArlaArla Plast: Teile aus PolycarbonatPlast: Teile aus Polycarbonat


Bild 019: InsertBild 019: Insert--Molding TeileMolding Teile

•• Jacob: Insert Molding TeileJacob: Insert Molding Teile–– Thermogeformte Teile aus Dekorfolie zum Thermogeformte Teile aus Dekorfolie zum

HinterspritzenHinterspritzen


Bild 020: Composite TeileBild 020: Composite Teile

•• Jacob: CompositeJacob: Composite–– Ultraleichte und hochbelastbare Strukturen aus Ultraleichte und hochbelastbare Strukturen aus

Hochleistungsverbundfaserstoff Hochleistungsverbundfaserstoff Leichtbau Stobau Stoßßffäänger fnger füür BMW M3r BMW M3


Bild 021: HordenBild 021: Horden

•• Horden fHorden füür Positionierung von Elektronikbauteilen fr Positionierung von Elektronikbauteilen füür r den Einsatz von Handlinggerden Einsatz von Handlinggeräätenten


Bild 022: Technische Teile (Illig)Bild 022: Technische Teile (Illig)

•• Illig thermogeformte GehIllig thermogeformte Gehääuseteileuseteile


Bild 023: Technische Teile (Kiefel)Bild 023: Technische Teile (Kiefel)

•• Kiefel thermogeformte technische TeileKiefel thermogeformte technische Teile


Bild 024: Deckel gespritzt mit LBild 024: Deckel gespritzt mit Lööffelffel

•• Deckel gespritzt mit integriertem EislDeckel gespritzt mit integriertem Eislööffelffel


Bild 005: Kreislaufmaterial: StanzgitterBild 005: Kreislaufmaterial: Stanzgitter

• bei runden Bechern fallen ca. 50 % Stanzgitter an

• dieses „Kreislaufmaterial“ muss – wirtschaftlich ohne zusätzliche

Handling-Kosten in den TF Prozess zurückgeführt werden

– verkauft werden– entsorgt werden

• Ausschussteile + DSD Ware! Blumentöpfe oder Parkbänke ??


Bild 054: Mahlgut beim ThermoformenBild 054: Mahlgut beim Thermoformen

•• Mahlgut aus dem Stanzgitter bzw. AusschussMahlgut aus dem Stanzgitter bzw. Ausschuss–– Zur Zur WiederverwendungWiederverwendung geeignet in sauberen, geeignet in sauberen,

trockenen, sortenreinen und farbgleichen Zustandtrockenen, sortenreinen und farbgleichen Zustand–– Zugabe bis zu 100%, Zugabe bis zu 100%, üüblicherweise ca. 60%blicherweise ca. 60%–– Idealer Mahlgutkreislauf bei Idealer Mahlgutkreislauf bei

InlineInline--Extrusion + ThermoformenExtrusion + Thermoformen–– bei grobei großßer Materialer Material--Vielfalt erhVielfalt erhööhter Lagerplatzhter Lagerplatz--

und Kapitalund Kapital--BedarfBedarf–– Gemischtes Mahlgut und DSDGemischtes Mahlgut und DSD--WareWare!!sep.Marktsep.Markt


XxxxxXxxxx Bilder Werkzeuge Bilder Werkzeuge xxxxxxxx


Bild 025: Bild 025: FormForm-- StanzStanz-- u Stapelu Stapel--PrinzipienPrinzipien

GF; B RDKP o. Kiefel KF; B Kiefel BFS KF; B Kiefel BFS

GF; B - Duo GF; B – Duo mit Lochstanze

G: getrenntF: formen

GF; D GF; D mit Lochstanze B: Bandstahl stanzenK: kombiniertD: Durchfallschnitt

KF; D ausblasen (!) RDM o. rausziehen KF; D Tima KF; D Kipp RDM K


Bild 026: WKZ Beispiele von Bild 026: WKZ Beispiele von TechnoTechno ToolTool

Vakuum Druckluft BFS Deckel Druckluft TIMA


Bild 027: FFS WerkzeugeBild 027: FFS Werkzeuge

Formwerkzeug Siegelwerkzeug StanzwerkzeugFormwerkzeug Siegelwerkzeug Stanzwerkzeug


Bild 029: WKZ RDM K Bild 029: WKZ RDM K

•• Illig Werkzeug RDM75 KIllig Werkzeug RDM75 K


Bild 030: Bild 030: WKZ Geschmiedeter WKZ Geschmiedeter „„BandstahlBandstahl““

•• ODC ODC „„GeschmiedeterGeschmiedeter““ BandstahlBandstahl


Bild 031: WKZ Formeinsatz TechnikBild 031: WKZ Formeinsatz Technik

•• Bosch, Sprang Werkzeug im RDM K Prinzip: Bosch, Sprang Werkzeug im RDM K Prinzip: FormeinsFormeinsäätze:tze:–– StanzbStanzbüüchsechse–– FormbFormbüüchsechse–– AuswerferAuswerfer


Bild 032: Bild 032: Formhelfer aus Syntaktik SchaumFormhelfer aus Syntaktik Schaum

•• CMT Formhelfer aus GlasschaumCMT Formhelfer aus Glasschaum


XxxXxx Bilder Maschinen Bilder Maschinen xxxxxx


Bild 028: FFS Hassia Bild 028: FFS Hassia

FFS Hassia THM18FFS Hassia THM18--42 mit Rundumetikettierung42 mit Rundumetikettierung


XxxxxXxxxx Maschinen Teile Maschinen Teile xxxxxxxxxx


Bild 034: selbstladende RollenbBild 034: selbstladende Rollenbööckecke


Bild 035: Bild 035: Illig Platten EntstaplerIllig Platten Entstapler


Bild 036: Bild 036: Extruder DExtruder Düüse und Glse und Gläättwerkttwerk

•• Fotomontage aus Welex Extruder und ReifenhFotomontage aus Welex Extruder und Reifenhääuser Gluser Gläättwerk, ttwerk, der Folienabzug fehlt auf dem Bildder Folienabzug fehlt auf dem Bild


Bild 037: Heizfeld IRWINBild 037: Heizfeld IRWIN


Bild 038: Bild 038: Illig 2Illig 2-- und 4und 4--WalzenWalzen--VorheizungenVorheizungen


Bild 039: Vorheizung UmluftBild 039: Vorheizung Umluft--OfenOfen

•• Kiefel VorheizungKiefel VorheizungKVH 83KVH 83


Bild 041: Bild 041: Kiefel RotationsKiefel Rotations--KaschierKaschier--AnlageAnlage

•• KLS 80/225KLS 80/225


Bild 042: Kiefel MaschinenBild 042: Kiefel Maschinen--SteuerungSteuerung

Kiefel Video Control System VCS 7001Kiefel Video Control System VCS 7001

"" DrehDreh-- und verschiebbares und verschiebbares BedienpultBedienpult

"" Leistungsfähige CPULeistungsfähige CPU"" Schnellerer und genauerer Schnellerer und genauerer

interner Programmablaufinterner Programmablauf"" BetriebssystemBetriebssystem

MS WINDOWS NTMS WINDOWS NT"" KlartextKlartext--BedienerführungBedienerführung"" FehlerprotokollFehlerprotokoll

⇒ Einfache Bedienung


Bild 033: IRWIN MaschinenBild 033: IRWIN Maschinen--SteuerungSteuerung


Bild 043: Illig DurchfallstanzeBild 043: Illig Durchfallstanze

•• Illig Stanze Illig Stanze STA 80 LSTA 80 L


Bild 044: Illig BlisterBild 044: Illig Blister--PackliniePacklinie

•• Illig BlisterIllig Blister--Packlinie HSA 30Packlinie HSA 30--RDRD


Bild 045: Heizstrahler von KrelusBild 045: Heizstrahler von Krelus

•• Krelus: Infrarotstrahler Beispiel fKrelus: Infrarotstrahler Beispiel füür Anordnung und r Anordnung und Temperatureinstellung Temperatureinstellung


XxxxxXxxxx Tabellen Tabellen xxxxxxxxxxxxxxxxxx


Tabelle: Auswirkung Tabelle: Auswirkung Formhelfermaterial auf WandverteilungFormhelfermaterial auf Wandverteilung

•• CMT Vergleich der WandstCMT Vergleich der Wandstäärken Abweichungen bei rken Abweichungen bei unterschiedlichen unterschiedlichen FormhelferFormhelfer--MaterialienMaterialien


Tabelle: Vergleich TF zu SpritzenTabelle: Vergleich TF zu Spritzen

4,875 €/Tsd4,875 €/Tsd4,125 €/Tsd4,125 €/TsdMat. KostenMat. Kosten

640.000 €640.000 €1.770.000 €1.770.000 €InvestInvest

2,0833 €/Tsd2,0833 €/Tsd0,6944 €/Tsd0,6944 €/TsdPersonalkostenPersonalkosten1,38228 €/Tsd1,38228 €/Tsd1,11158 €/Tsd1,11158 €/TsdAnlagekostenAnlagekosten

6,56,55,55,5Nettogew. g/StckNettogew. g/Stck

8,34078,3407 €/Tsd€/Tsd5,9315,931 €/Tsd€/TsdEntscheidungsEntscheidungs--relevanterelevanteHerstellkosten Herstellkosten

150.000.000150.000.000440.000.000 440.000.000 Jahreskap StckJahreskap Stck156156792792Output brutto kg/hOutput brutto kg/h156156396396Output netto kg/hOutput netto kg/h

24.00024.00072.00072.000Output Stck/hOutput Stck/h16164040WKZ NutzenWKZ Nutzen

SpritzenSpritzenTFTFJoghurt BecherJoghurt Becher

Umrüstkosten unberücksichtigt !


Tabelle: Thermische Analyse (TA)Tabelle: Thermische Analyse (TA)

--ErweichungsErweichungs--bereichbereich--SteifigkeitSteifigkeit--DämpfungsDämpfungs--verhaltenverhaltenWärmeformbeWärmeformbeständigkeitständigkeit

--Wärme Wärme ausdehnungausdehnung--Glas Glas umwandlungumwandlung--ErweichungsErweichungs--bereichbereich

--Werkstoff Werkstoff zusammen zusammen setzungsetzung--Füllstoff Füllstoff anteileanteile--flüchtige flüchtige AnteileAnteile

--Werkstoff Werkstoff idendifikationidendifikation--ReinheitReinheit--GlasumwandlungGlasumwandlung--SchmelzSchmelz-- und und KristallisationsverhKristallisationsverhaltenalten--Spez. Spez. WärmekapazitätWärmekapazität--OxidationsbeständOxidationsbeständigkeit / igkeit / AlterungszustandAlterungszustand--Farbstoff Farbstoff erkennungerkennung

Detektierbare Detektierbare EigenschaftenEigenschaften

SteifigkeitsSteifigkeits--ÄnderungÄnderung

Längen Längen ÄnderungÄnderung

Masse Masse ÄnderungÄnderung

Enthalpie Enthalpie ÄnderungÄnderung

MessgrößeMessgröße

DMADMATMATMATGATGADSCDSCBezeichnungBezeichnung

DynamischDynamisch--MechanischeMechanische--AnalyseAnalyse

DilatometrieDilatometrieThermogravimThermogravimetrieetrie

WärmestromWärmestrom--DifferenzDifferenz--KalorimetrieKalorimetrie

VerfahrenVerfahren


Bild 046: Bild 046: Absorptionsbereiche der IR StrahlungAbsorptionsbereiche der IR Strahlung

•• Krelus: Absorptionsbereich der InfrarotKrelus: Absorptionsbereich der Infrarot--WWäärmestrahlung bei unterschiedlichen Thermoplasten rmestrahlung bei unterschiedlichen Thermoplasten


Bild 047: Bild 047: IRIR-- StrahlungsdurchlStrahlungsdurchläässigkeitssigkeit

•• Krelus: StrahlungsdurchlKrelus: Strahlungsdurchläässigkeit (keine Absorption) ssigkeit (keine Absorption) von PVCvon PVC


Tabelle: Verstreckverhalten von FolienTabelle: Verstreckverhalten von Folien

•• Als Grundsatzforschung fAls Grundsatzforschung füür TF Simulation wird r TF Simulation wird z.B. die Kraft am Formhelfer bei unterschiedlichen z.B. die Kraft am Formhelfer bei unterschiedlichen Eintauchgeschwindigkeiten erfasst. Eintauchgeschwindigkeiten erfasst. (IKP Stuttgart, Dipl. Ing. Bernhard Hegemann)(IKP Stuttgart, Dipl. Ing. Bernhard Hegemann)

•• Ziel: Materialkennwerte fZiel: Materialkennwerte füür Gleitverhalten zu erhaltenr Gleitverhalten zu erhalten


XxxxxXxxxx Prinzip Bilder Prinzip Bilder xxxxxxxxxx


Prinzip: kaschierenPrinzip: kaschieren

•• Kaschierprinzip (Kaschierprinzip (äähnlich dem Skinnen)hnlich dem Skinnen)•• Man kann auch in einer Maschine formen und in Man kann auch in einer Maschine formen und in

unmittelbarer Folge kaschierenunmittelbarer Folge kaschieren


xxxxxx Nicht benNicht benöötigte Folien tigte Folien xxxxxx


MuMußß das folgende sein ??????das folgende sein ??????


Thermoformmethoden für große TeileThermoformmethoden für große Teile

•• Platten manuell oder automatisch zuführenPlatten manuell oder automatisch zuführen•• Formen mit Vakuum oder neuerdings auch Formen mit Vakuum oder neuerdings auch

mit Druckluft und Entformen mit Druckluft oder mit Druckluft und Entformen mit Druckluft oder mechanischmechanisch

•• Manuell oder automatisch entnehmenManuell oder automatisch entnehmen•• Austrennen mit Trennsäge oder Bandstahl Austrennen mit Trennsäge oder Bandstahl

oder CNCoder CNC--Fräsen oder Laser oder Fräsen oder Laser oder Wasserstrahl oder UltraschallWasserstrahl oder Ultraschall

•• Nachbearbeiten möglichNachbearbeiten möglich


Thermoformmethoden für kleine TeileThermoformmethoden für kleine Teile

•• Kleine MengenKleine Mengen–– Aus der Platte (Rolle), wie große TeileAus der Platte (Rolle), wie große Teile–– Aus der Rolle, mit Vakuum oder Druckluft, getrennt Aus der Rolle, mit Vakuum oder Druckluft, getrennt

formen, mit Längsformen, mit Längs-- und Querschneider trennen und Querschneider trennen oder mit Bandstahl stanzen, manuell oder oder mit Bandstahl stanzen, manuell oder automatisch stapelnautomatisch stapeln

•• Große MengenGroße Mengen–– Aus der Rolle, getrennt formen, mit Durchfallschnitt Aus der Rolle, getrennt formen, mit Durchfallschnitt

stanzen, automatisch stapelnstanzen, automatisch stapeln–– Aus der Rolle bzw. direkt vom Extruder, mit Aus der Rolle bzw. direkt vom Extruder, mit

Druckluft kombiniert formend und stanzend, Druckluft kombiniert formend und stanzend, automatisch stapelnautomatisch stapeln


Thermoformmethode für HohlkörperThermoformmethode für Hohlkörper

•• Twin Sheet FormenTwin Sheet Formen–– Für KFZFür KFZ--Benzintanks in kleinen MengenBenzintanks in kleinen Mengen–– WerkzeugkofferWerkzeugkoffer–– etcetc


Thermoformmethode für KaschierenThermoformmethode für Kaschieren

•• Wie große Teile, Wie große Teile, jedoch mit der Möglichkeit Teile einzulegen jedoch mit der Möglichkeit Teile einzulegen und zu entnehmen. und zu entnehmen. Das Das WerkzeugWerkzeug wird durch das zu wird durch das zu kaschierende Teil ersetzt bzw. ergänzt. kaschierende Teil ersetzt bzw. ergänzt.


xIntegrationTZxIntegrationTZ in die Lehrein die Lehre

Alles was man über Thermoformen wissen sollte, vermitteln!Alles was man über Thermoformen wissen sollte, vermitteln!–– Alle möglichen / im Hause vorhandene techn. Verfahren (auch Alle möglichen / im Hause vorhandene techn. Verfahren (auch

Alternativen zu TF), ihre theoretischen Grundlagen und PraxisAlternativen zu TF), ihre theoretischen Grundlagen und Praxis–– Produktentwicklung im Rahmen aller möglichen Verfahren Produktentwicklung im Rahmen aller möglichen Verfahren

( ( IsoIso...), ...), !!Auswahl des im Hause günstigsten VerfahrensAuswahl des im Hause günstigsten Verfahrens•• Machbarkeitsstudien generell / im Hause möglichMachbarkeitsstudien generell / im Hause möglich•• Kalkulation wie im Hause / wie generell günstigstes VerfahrenKalkulation wie im Hause / wie generell günstigstes Verfahren•• Vergleichskalkulationen Vergleichskalkulationen ---- dabei immer Blick über den Zaun : welche dabei immer Blick über den Zaun : welche

Möglichkeiten hat der Wettbewerb ? / sind State of Art ?Möglichkeiten hat der Wettbewerb ? / sind State of Art ?•• Letztendlich Investitionsvorschläge erstellenLetztendlich Investitionsvorschläge erstellen•• Wie sicherstellen dass das Unternehmen am Ball bleibtWie sicherstellen dass das Unternehmen am Ball bleibt

–– WerkzeugkonstruktionWerkzeugkonstruktion–– MaschinendesignMaschinendesign–– ProjektmanagementProjektmanagement–– ProduktionsProduktions--Planung , Planung , ––Steuerung und Steuerung und ––Kontrolle Umgang mit MAKontrolle Umgang mit MA–– Qualitätsmanagement und Umgang mit Kunden und LieferantenQualitätsmanagement und Umgang mit Kunden und Lieferanten


??? Materialeigenschaften f??? Materialeigenschaften füür r VerpackungszweckeVerpackungszwecke

Wie PSWie PSCa. 90 °CCa. 90 °CABSABS

Sehr gute Wasser Barriere, Sehr gute Wasser Barriere, tiefkühlfähigtiefkühlfähig

Ca. 80 °CCa. 80 °CPEPE

Überdurchschnittlich gute Wasser und Gas Überdurchschnittlich gute Wasser und Gas BarrierenBarrieren

Ca. 200 °CCa. 200 °CCC--PETPET


Ca. 60 °CCa. 60 °CAA--PETPET

Sehr gute Wasser Barriere, Sehr gute Wasser Barriere, durchschnittliche Gas Barrieredurchschnittliche Gas Barriere

Ca. 95 °CCa. 95 °CPPPP

durchschnittlich gute Wasser und Gas durchschnittlich gute Wasser und Gas Barrieren, tiefkühlfähigBarrieren, tiefkühlfähig

Ca. 80 °CCa. 80 °CPSPS


Ca. 65 °CCa. 65 °CPVCPVC

EigenschaftEigenschaftWärmestandWärmestandfestigkeitfestigkeit

BezBez


Bild Bild xxxxxxxx: Trockenlufttrockner: Trockenlufttrockner

•• Trockenlufttrockner ( fehlt)Trockenlufttrockner ( fehlt)


XxxXxx SonstigesSonstiges

•• Es gibt auch Es gibt auch –– Explosionsformen und mechanisches Formen wie Explosionsformen und mechanisches Formen wie

beim Blechbeim Blech--TiefziehenTiefziehen•• Vergleich von getrennt Formend und Stanzend zu Vergleich von getrennt Formend und Stanzend zu

KFD: KFD: –– Vorteil: bessere KVorteil: bessere Küühlung in geordnetem Zustand hlung in geordnetem Zustand !! hhööhere Geschwindigkeit !here Geschwindigkeit !

–– Nachteil: StanzversatzNachteil: Stanzversatz•• Bei kristallinen Materialien ist Zwischenkristallisation Bei kristallinen Materialien ist Zwischenkristallisation

nnöötigtig•• Bei Hygroskopischen Materialien ist Vortrocknung Bei Hygroskopischen Materialien ist Vortrocknung

nnöötigtig•• KiefelKiefel


XxXx Bild xxx5Bild xxx5

•• KiefelKiefelBaugruppenBaugruppenSystemSystem


XxxXxx Prinzip: Inline TF Trinkbecher Prinzip: Inline TF Trinkbecher LinieLinie

•• Trinkbecherlinie mit BördelaggregatTrinkbecherlinie mit Bördelaggregat


XxxXxx Gliederung der Gliederung der ThermoformverfahrenThermoformverfahren

•• Heavy GaugeHeavy Gauge–– Platte, VakuumPlatte, Vakuum–– Platte, DruckluftPlatte, Druckluft

•• Thin GaugeThin Gauge–– Platte, VakuumPlatte, Vakuum–– Rolle, VakuumRolle, Vakuum–– Rolle, DruckluftRolle, Druckluft–– InlineInline-- Extrusion, DruckluftExtrusion, Druckluft


Begleitende ProzesseBegleitende Prozesse

•• Füllen mit flüssigen bzw. pastösen Gütern Füllen mit flüssigen bzw. pastösen Gütern FFSFFS•• Füllen mit stückigen Gütern Füllen mit stückigen Gütern Blistern bzw. Blistern bzw.

SkinnenSkinnen•• Etikettieren im Werkzeug Etikettieren im Werkzeug InIn--MoldMold--LabelingLabeling•• KaschierenKaschieren von Trägerteilen mit Folienvon Trägerteilen mit Folien


Ergänzende ProzesseErgänzende Prozesse

•• Vorausgehende ProzesseVorausgehende Prozesse–– ExtrusionExtrusion–– vorbedruckenvorbedrucken der Folieder Folie–– beflockenbeflocken

•• Nachfolgende ProzesseNachfolgende Prozesse–– BördelnBördeln–– Bedrucken (TrockenoffsetBedrucken (Trockenoffset--, Sieb, Sieb-- TampoprintTampoprint--D.)D.)–– EtikettierenEtikettieren–– SleevenSleeven–– kaschierenkaschieren–– HinterHinter--Schäumen oder Schäumen oder --SpritzenSpritzen–– beflockenbeflocken


Thermoformen sichThermoformen sich

Thermoformen - Horst Dä · PDF fileThermoformen. F-Nr. 7. Horst R. Dänzer....

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