Werkstoffe...D.W. RENZMANN Apparatebau GmbH · Industriestraße 1 · D-55569 Monzingen / Germany ·...

Werkstoffe in der Fertigung seit 55 Jahren

ISSN 0939-2629/B 25800 www.werkstoffzeitschrift.de Ausgabe 6/Dezember 2018

DIE FERTIGUNGSWELT VON MORGEN

2 Werkstoffe 6/2018

Werkstofftrends – Superamphiphobe Oberflächen Seite 3

Europäische Nachrichten aus Jülich – M-ERA.NET Projekt „Graphen“ Seite 4

Bayern Innovativ – EU Projekt FlexHyJoin Seite 4

Nachrichten aus dem Steinbeis Zentrum Seite 6

Wissenswertes aus NRW – KIC EIT RawMaterials Seite 8

Nachrichten des Deutschen Kupferinstituts – Kupfer verbessert die Energieeffizienz Seite 10

Sonderteil: Messebau Seite 14

Titelstory Mikron – Beste Kombination für jede Fertigungssituation Seite 16

Thema: Prozessabsicherung, Teil 6 Seite 18 Thema: Maschinelles Lernen für industrielle Prozesse Seite 21 Thema: Hybridwerkstoffe – Qualitätsgerechtes Bohren Seite 24 Thema: Sandwichbauteile mit hoher Funktionsintegration Seite 28

Messen und Termine Seite 31

Produkte und Innovationen Seite 35

Inhaltsverzeichnis

BeilagenhinweisLiebe Leserinnen und Leser, bitte beachten Sie den beiliegenden Flyer über den Wartungsplaner

HOPPE Unternehmensberatung, Seligenstädter Grund 8, 63150 Heusenstammwww.wartungsplaner.de, www.hoppe-net.de

FachzeitschriftWERKSTOFFE in der Fertigung

Herausgeber und Verlag:HW-VerlagRumfordstraße 2, D-86415 MeringPostfach 60, D-86407 MeringTelefon 08233 32761Telefax 08233 32762E-Mail: [email protected]: www.werkstoffzeitschrift.deRedaktion:Amira Malik, Anschrift des VerlagesVertrieb und Anzeigen- Koordination:Dipl. oec. Tea Malik, Anschrift des Verlages

Erscheinen:zweimonatlich, jeweils am Monatsende

Bezugsmöglichkeit:Direkt beim VerlagGestaltung & Satz:ihoch3 verlag.werbeagentur gmbhJosef-Baumann-Str. 586316 FriedbergTelefon 0821 796362-05Telefax 0821 796362-06E-Mail: [email protected]: www.ihoch3.infoDruck:deVega Medien GmbHAnwaltinger Str. 1086165 AugsburgTelefon 0821 50 211-0

Telefax 0821 50 211-33E-Mail: [email protected]: www.devega.deBezugspreis:Das Jahresabonnement kostet € 45,– zzgl. Versandspesen und MwSt.Bezugsbedingungen:Abonnements werden mit Beginn des Bezugszeitraums berechnet, Kündigungen müssen 6 Wochen vor Ende des Bezugszeitraums schriftlich vorliegen, andernfalls wird das Abonnement um ein volles Jahr verlängert. Adressenän-derungen sind dem Verlag sofort bekannt zu geben. Störungen, entstanden durch höhere Gewalt,

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Werkstoffe 6/2018 3

Werkstofftrends

Die Erforschung und Entwicklung von super-hydrophoben, also stark wasserabweisen-den Oberflächen, hat seit der Entdeckung des Lotus-Effekts 1997 durch Barthlott und Neinhuis stark zugenommen. Solche Oberflächen sind unter anderem wegen ihrer selbstreinigenden Eigenschaften von besonderem Interesse für verschiedene Industriebranchen und Anwendungsberei-che wie z. B. Fahrzeugbeschichtungen oder Beschichtungen medizinischer Geräte und Implantate. Der Lotus-Effekt beruht dabei auf einer Kombination aus einer hydro-phoben Oberflächenchemie und speziellen Mikro- und Nanostrukturen. Wie stark die Hydrophobie einer Oberfläche ist, wird unter anderem mittels der sogenannten Youngs-chen Gleichung über die Kontaktwinkel der Flüssigkeitstropfen an einer Oberfläche bestimmt, d.h. je stärker der Tropfen die Form einer Kugel annimmt, desto höher ist der Kontaktwinkel bzw. desto geringer die Kontaktfläche zwischen Tropfen und Ober-fläche. Oberflächen bei denen der Kontakt-winkel <90° ist, bezeichnet man als hydro-phil (wasserliebend); ist der Kontaktwinkel >90° werden sie als hydrophob bezeich-net. Obgleich keine eindeutige Definition der Superhydrophobie existiert, wird bei Kontaktwinkeln ab 150° von einer super-hydrophoben Oberfläche gesprochen, d.h. der Tropfen liegt fast kugelförmig auf der Oberfläche. Dies resultiert in einer extrem geringen Benetzbarkeit (lediglich 2 bis 3 % der Tropfenoberfläche berühren die Oberflä-che). Nachdem die Superhydrophobie er-folgreich auf technischen Oberflächen reali-siert wurde, wird nun auch daran geforscht Oberflächen zu entwickeln, die zudem Öl und nicht-polare organische Flüssigkeiten abweisen, diese werden als superamphip-hobe Oberflächen bezeichnet. Neben dem Aspekt der Selbstreinigung sind auch An-wendungsbereiche wie die Trennung von Öl-Wasser-Gemischen, die Enteisung und das Antifouling von Oberflächen oder allgemein die Manipulation der Tropfenbildung von Flüssigkeiten an Oberflächen von großem Interesse. So ist beispielsweise auch ein Einsatz für Sensoren oder Mikrofluidtech-nologien, wie bei Lab-on-a-Chip-Systemen, zukünftig denkbar.

Für die superamphiphoben Eigenschaften einer Oberfläche ist zum einen die chemi-sche Zusammensetzung der Oberfläche von Bedeutung, wobei häufig Fluoralkane und Block-Copolymere mit speziellen fluorierten funktionellen Gruppen zum Einsatz kom-men. Zum anderen sind die abweisenden Eigenschaften auf spezielle Strukturierun-gen an den Oberflächen zurückzuführen. Diese Oberflächenstrukturierungen können

unterschiedlichste Formen aufweisen, wie z. B. Überhänge, Pilz-förmige Strukturen oder invertierte Trapeze, und können mit Hilfe verschiedener Methoden aufgebracht werden. Beispielsweise ist eine Tauchbe-schichtung mit hydrophoben Nanopartikeln und sogenannten fluorierten polyedrischen oligomeren Silsesquioxanen (FX-POSS) möglich, die neben superamphiphoben auch selbstheilende Eigenschaften auf-weisen. Photolithographische Verfahren eigenen sich ebenfalls zur Herstellung der genannten Strukturelemente (auch in un-terschiedlichen Größen und Formen), da sie während des Herstellungsprozesses eine präzise Kontrolle des Substrats ermög-lichen. Des Weiteren kann die Herstellung mittels photolithographischer Verfahren aufgrund wiederverwendbarer Schablonen relativ einfach und kostengünstig erfolgen. Das Ätzen stellt eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von superamphiphoben Oberflächen dar, wobei zwischen Nass- und Trockenätzen sowie weiteren Ätzverfahren unterschieden werden kann. Beispielswei-se lässt sich Nassätzen mit relativ gerin-gem Aufwand durchführen, die Strukturie-rung der Oberfläche ist jedoch nur schwer zu kontrollieren. Im Gegensatz dazu kann beim Trockenätzen zwar die Strukturierung gut kontrolliert werden, allerdings ist das Verfahren deutlich aufwändiger und teurer als das Nassätzen. Zudem können Mikro- und Nanostrukturen mittels chemischer Gasphasenabscheidung oder Elektrospin-nen auf eine zu beschichtende Oberfläche aufgetragen werden.

Die erhaltenen mikro- und nanoskaligen Strukturen können im Anschluss an die genannten Verfahren noch modifiziert wer-den, um die gewünschten Eigenschaften besser einstellen zu können. Sollen die benötigten Strukturen vor dem Auftrag auf die Oberfläche modifiziert werden, können diese anschließend durch Spritzbeschich-ten oder Pfropfen auf die Oberfläche auf-gebracht werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, die Modifikationen und die Beschichtung in einem Schritt durchzufüh-ren. So können beispielsweise Silicapartikel zunächst mit fluorierten Silanen modifiziert und anschließend ohne Aufarbeitung direkt chemisch mit einer entsprechenden Ober-fläche verbunden werden.

Von besonderem Forschungsinteresse sind derzeit insbesondere transparente su-peramphiphobe Oberflächen. Diese können z. B. für Kameralinsen, Fenster- oder Bril-lengläser, Displays oder Solarzellen genutzt werden. Im Allgemeinen wird die Transpa-renz von Materialien durch das Einfügen

von Mikro- und Nanostrukturen herabge-setzt, weshalb je nach Anwendung die ge-wünschten Eigenschaften gegeneinander abgewogen werden müssen. Es wurde bei-spielsweise berichtet, dass Beschichtungen aus Silica-Nanopartikeln sehr gute optische Eigenschaften aufweisen, sich leicht modi-fizieren lassen und die Beschichtungsdicke gut angepasst werden kann, weshalb diese verstärkt erforscht werden.

Derzeit wird auch an flexiblen, selbstreini-genden, antireflektiven Materialien, z. B. für Solarzellen oder Handydisplays, geforscht. Dabei stehen vor allem Polymere im Fokus des Interesses. Ein Nachteil solcher Polyme-re ist derzeit noch die mangelnde Stabilität der Materialien, die sich aktuell durch un-terschiedliche Einflüsse, wie mechanische Beanspruchung (Schürfungen und Zerkrat-zen, Einschlägen oder Reinigung) oder Um-welteinflüsse (z. B. Temperatur, Chemikali-en), relativ leicht abnutzen. Aber auch hier werden zunehmend Fortschritte erzielt.

Obgleich es bereits eine Vielzahl an poten-tiellen Anwendungsbereichen und Herstel-lungsmethoden gibt, bestehen jedoch noch eine ganz Reihe von Herausforderungen, insbesondere im Hinblick auf eine breite industrielle Produktion. Beispielsweise sind die meisten Herstellungsmethoden derzeit noch nicht tauglich für größere industriel-le Prozesse und damit auch nicht für den Massenmarkt zugänglich. Zudem stellt häufig wie beschrieben auch noch die Lang-zeitstabilität ein Problem dar. Des Weiteren werden in der Regel langkettige Fluor-Koh-lenstoff-Verbindungen zur Beschichtung ge-nutzt, die von verschiedenen Stellen, z. B. der US-Umweltschutzbehörde, als potenziell schädlich eingestuft wurden.

Neben der Bewältigung dieser Herausfor-derungen, werden jedoch auch weitere For-schungstrends verfolgt, wie die Herstellung von selbstheilenden superamphiphoben Oberflächen oder flexiblen, transparenten, superamphiphoben Materialien.

Superamphiphobe OberflächenDr. Diana Freudendahl, Dr. Ramona Langner, Dr. Heike Brandt

*Fraunhofer Institut fürNaturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen

Appelsgarten 2, 53879 Euskirchenberichtet in jeder Ausgabe exklusiv

über Werkstofftrends

Europäische Nachrichten aus Jülich

Unter den Allotropen des Kohlenstoffs erfährt besonders das Graphen seit dem Nobelpreis an Geim und Novoselov im Jahr 2010 eine große Beobachtung. Im Graphen liegen die Kohlenstoffatome in sechsgliedrigen Ringen in einer einzelnen zweidimensionalen Schicht vor. Sowohl von der elektronischen Struktur als auch von den mechanischen Eigenschaften ist Graphen ein äußerst interessanter Werk-stoff mit vielen potenziellen denkbaren Einsatzgebieten. Die Herstellung von gro-ßen Mengen an Graphen und von großflä-chigen Graphenpartikeln ist noch immer eine Herausforderung. Ein Bereich, für den der Werkstoff Graphen Verbesserun-gen verspricht, ist die Tribologie. Es wird erwartet, dass das Einbringen von Gra-phen in z. B. eine Keramik zu einer me-chanischen Verstärkung und chemischen Passivierung führt, was wiederum zu ei-ner Senkung der Reibung und somit auch des Verschleißes führt.Im Projekt CERAPHENE (international: GRACE) wurden tribologische Systeme auf Basis von Keramik-Graphen-Nano-kompositen entwickelt und für ihr techni-sches Nutzen im Bereich von Gleitlagern und Gleitdichtungen bewertet. Neben Verbesserungen bei den mechanischen und tribologischen Eigenschaften von Keramiken erhöht Graphen zudem die thermische und elektrische Leitfähigkeit.Solche Verbesserungen werden durch systematische Forschung und Entwick-lung erzielt. Dafür wurde das Projekt CE-RAPHENE in verschiedene Arbeitspakete unterteilt, die die gesamte Wertschöp-fungskette abbilden. Zunächst wurde Graphen, auch in funktionalisierter Form, über drei verschiedene Methoden er-zeugt. Im nächsten Schritt wurden gra-phenhaltige SiC-Pulver und -Granulate entwickelt und zu einer Graphen-Keramik umgesetzt. Die erzeugten Keramiken wurden im Anschluss auf mechanische

(Riss- und Biegefestigkeit), thermische und thermoelektrische sowie elektrische Eigen-schaften untersucht. Neben der Ermittlung dieser Eigenschaften wurden auch atomisti-sche Modellierungen der Mikrostruktur durchgeführt, um einen Einblick in die Beschaf-fenheit von SiC-Graphen-Korngrenzen und die tribochemischen Wechselwirkungen in Reibkontakten zu bekommen. Nach einer triblogischen Bewertung der neuen Werk-stoffe im Labor wurden schließlich in Komponentenversuchen für Gleitlager und Gleit-ringdichtungen für Pumpen unter Wasserschmierung die Anwendungspotenziale der neuen Werkstoffe bewertet und demonstriert.

Das Projekt hatte vier deutsche Partner, die mit insgesamt 1,25 Mio. Euro vom BMBF gefördert wurden.

Projektpartner AufgabeFraunhofer-Institut für Werkstoffmecha-nik IWM

Tribologie

FCT Ingenieurkeramik GmbH Entwicklung von Graphen-Keramik Kom-positen

EagleBurgmann Germany GmbH & Co. KG

Systementwicklung, Bewertung der Kom-posite in Anwendungsnahen Versuchen

Albert-Ludwig-Universität Freiburg Graphensynthese, Atomistische Model-lierung

Bei M-era.Net-Projekten ist die Kooperation zwischen Partnern aus verschiedenen Ländern eine zwingende Voraussetzung. Am Projekt GRACE waren zwei ausländische Partner beteiligt:

Projektpartner AufgabeInstitute of Materials Research of Slovak Academy of Science (IMR) / Slowakei

Grundcharakterisierung

Institute for Technical Physics and Ma-terials Science, Hungarian Academy of Sciences (TTK) / Ungarn

Entwicklung von Graphen-Keramik Kom-positen, Charakterisierung

Weiterführende Informationen zum M-ERA.NET finden sie im Kasten „M-ERA.NET“.

Ansprechpartner:Dr. Michael WesselNationale Kontaktstelle WerkstoffeProjektträger JülichPtJ Tel.: 02461/61-85088E mail: [email protected]

Die Förderung eines M-ERA.NET-Projektes zum Themen-schwerpunkt „Graphen“ am Beispiel CERAPHENE

M-ERA.NET ErfolgsgeschichtenAlle Informationen zu den Erfolgs-geschichten sind auf der M-Era.Net Interseite einsehbar:https://m-era.net/success-stories

4 Werkstoffe 6/2018

Hand in Hand zur Prozessinnovation – Bayerische Kompetenzen für EU-Projekt FlexHyJoinProjekt endet im Dezember 2018 mit einer Live-Demonstra-tion der Pilot-Produktionszelle

Als eines der größten Netzwerkorganisa-tionen Europas und Deutschlands koor-diniert die Bayern Innovativ GmbH zahl-reiche Netzwerke und Cluster. Im Fokus steht dabei die Vernetzung mit potenziel-len Partnern aus anderen Branchen – in

Bayern, Deutschland und Europa. Der Cluster Neue Werkstoffe bei Bayern Inno-vativ pflegt ein umfangreiches Netzwerk von rund 500 Akteuren, bestehend aus Unternehmen und wissenschaftlichen Instituten auf dem Gebiet der Neuen Materialien. Unter dem Leitmotiv „Neue Werkstoffe – Technologien für Innovatio-nen“ verzahnt der Cluster Forschung und Industrie, bringt geeignete Partner an ei-

nen Tisch und schafft somit einen Mehr-wert für die gesamte Materialbranche.

FlexHyJoin - Automatisierte Fertigungszelle für Kunststoff-Metall-Hybridbauteile

Welche innovativen Entwicklungen ent-stehen können, wenn die richtigen Part-ner zusammenarbeiten, zeigt sich bei

Werkstoffe 6/2018 5

dem EU-Projekt FlexHyJoin, zu dessen Konsortium die Gubesch Group GmbH zählt. Der langjährige Clusterpartner hat sich u.a. auf Design, Entwicklung und Produktion von Kunststoffteilen und Baugruppen für Automobile und Unter-haltungselektronik spezialisiert und wird vom Cluster sowohl auf Projekt- als auch auf Marketingebene unterstützt. Mit sei-ner Expertise im Bereich Kunststoff- und Faserverbundtechnologie – gebündelt in der Gubesch Thermoforming GmbH - hat die Gubesch Group ideal das zehn Part-ner umfassende Konsortium von FlexHy-Join ergänzt.Dieses Projekt wird durch das Rahmen-programm für Forschung und Innovati-on „Horizont 2020“ der Europäischen Union unter dem Förderkennzeichen Nr. 677625 finanziert und vom Institut für Verbundwerkstoffe aus Kaiserslautern (IVW) koordiniert.

Vollautomatisches Fügeverfah-ren für die Automobilindustrie

Mit FlexHyJoin wurde ein vollautomati-sches Fügeverfahren für die Automobil-industrie zur schnellen Herstellung von Hybridbauteilen, basierend auf Metall und thermoplastischen Faser-Kunststoff-Verbunden (TP-FKV), entwickelt und auf-gebaut. Mit Induktions- und Laserschwei-ßen wurden zwei Verfahren in einer voll automatisierten Fertigungszelle zum Fü-gen von TP-FKV Dachversteifungen ver-knüpft, die sich perfekt ergänzen. Durch die Kombination der Oberflächenvorbe-handlung mit den beiden Fügeverfahren, sowie die Integration aller Anlagenkompo-nenten in eine Online-Prozesssteuerung, werden ein hoher Automatisierungsgrad und eine erhebliche Verkürzung der Takt-zeit erreicht. Das Fügen von Metallen mit Faser-Kunst-stoff-Verbunden (FKV) zu Hybridbau-teilen spielt eine wichtige Rolle bei der Reduktion des Fahrzeuggewichts und ermöglicht die Ausschöpfung des vollen Potenzials aller verwendeten Materialien. TP-FKV sind besonders für Multimaterial-bauweisen mit Metallen geeignet, da sie hervorragende spezifische mechanische Eigenschaften und eine gute Korrosions-beständigkeit besitzen. Bisher steht kein geeignetes Fügeverfahren zur Verfügung, das eine hohe Verbindungsgüte, ohne das Einbringen zusätzlicher Materiali-en, wie z.B. Klebstoffen, sicherstellt und gleichzeitig in ausreichendem Maße au-tomatisiert ist. Das wird sich nun dank FlexHyJoin ändern. Mit dem Projekt ist es gelungen, eine automatisierte Pilot-Produktionszelle für diese Herausforderung aufzubauen. Hier-zu wird das Kunststoffelement des De-

monstrators, eine Dachversteifung aus glasfaserverstärktem Polyamid 6, in ei-nem zuvor stattfindenden Schritt in einer Presse bei Gubesch umgeformt, indem ein Infrarotstrahler ein zuvor flächiges Or-ganoblech (kontinuierlich faserverstärk-tes TP-Halbzeug) auf Verarbeitungstem-peratur erhitzt. Die für die Montage ans Fahrzeugchassis benötigten Metallbe-festigungen werden aus Stahlblech aus-geschnitten und umgeformt, bevor die Produktionszelle mit den Komponenten beschickt wird.In der Fertigungszelle wird in die Ober-fläche der Metallbauteile an der Füge-fläche zum FKV zunächst eine parallele, linienförmige Strukturierung durch einen Hochleistungslaser in Sekundenschnelle eingebracht, wodurch sich bei den nach-geschalteten thermischen Fügeverfahren ein Formschluss ausbilden kann.Die beiden seitlichen Metallbauteile wer-den durch einen Linienlaser, das mittlere Befestigungselement wird durch elektro-magnetische Induktion erwärmt. Durch den induktiven Energieeintrag erwärmt sich zunächst das Metallbauteil, wodurch der thermoplastische Polymeranteil des FKV an der Kontaktfläche zum Metall auf-schmilzt und in die Laserstrukturierung fließt. Nach dem Abkühlen der Schweiß-stelle bildet sich eine makroskopische Verhakung (Formschluss) zwischen den Fügepartnern. Die erreichbaren Festig-keiten sind hierbei vergleichbar mit de-nen von etablierten Klebverbindungen.Im Zuge der Qualitätssicherung wird im letzten Prozessschritt die Lock-in Ther-mografie als zerstörungsfreie Prüfmetho-de eingesetzt. Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche mit einer definierten Fre-quenz thermisch angeregt und die mit ei-ner Infrarotkamera aufgezeichnete Ober-flächentemperatur pixelweise hinsichtlich Amplituden- und Phaseninformation analysiert. Infolge der unterschiedlichen thermischen Widerstände im Falle von vorhandener und nicht vorhandener Fü-gung, entsteht bei Gegenüberstellung der Amplituden- und Phasenwerte ein Kon-trast zwischen intaktem und defektem Bereich.

Erfolgreicher Projektabschluss

Der Projekterfolg stützte sich auf eine konstruktive und kollegiale Zusammen-arbeit der europäischen Partner. Neue innovative Lösungen wurden entwickelt und in einem Prozess vereint. Somit steht nun eine innovative Technologie für das automatisierte Fügen von Metall-TP-FKV Bauteilen zur Verfügung.FlexHyJoin wurde auch im Rahmen der Konferenz für Materialinnovationen MatX von Bayern Innovativ und seinem Cluster

Neue Werkstoffe im Juni 2018 in Nürn-berg präsentiert und in verschiedenen Formaten und virtuellen Demonstratio-nen vorgestellt. Als Projektabschluss wird nun im Dezem-ber die automatisierte Fertigungszelle bei der Gubesch Group live gezeigt.

Bayern Innovativ

Bild 1: Prozesskette für das vollautomatisierte Fügen (Quelle: Institut für Verbundwerkstoffe IVW)

Abschlussveranstaltung mit Live-Demonstration der Pilot-Produktionszelle

Welche Herausforderungen gemeis-tert wurden, welche innovativen Technologien für das Fügen von Kunststoff-Metall-Hybriden entwickelt wurden und welche Rolle für eine solche Entwicklung die EU-Förderung spielt, sind die Schwerpunkte der FlexHyJoin Abschlussveranstaltung am 12. Dezember 2018 bei der Gu-besch Thermoforming GmbH, die vom Konsortium in Kooperation mit dem Cluster Neue Werkstoffe stattfindet. Ein Highlight hierbei ist die Live-De-monstration der Pilot-Produktionszel-le aus dem Projekt, in der Hybrid-Fü-getechnologien, Laserstrukturierung und zerstörungsfreies Prüfen vereint und hautnah erlebbar sind. Dies, zu-sammen mit Fachvorträgen und Zeit zum Netzwerken, ist der ideale Aus-tauschort für alle Multimaterialexper-ten und -interessierte.Mehr Informationen über den Event sind unter der Website www.flexhy-join.eu oder beim Projektkoordinator Institut für Verbundwerkstoffe IVW verfügbar ([email protected]). Gratis-Anmeldun-gen bis 5. Dezem-ber an [email protected].

Bild 2: Im Projekt entwickelte Fertigungszelle (Quelle: Institut für Verbundwerkstoffe IVW)

6 Werkstoffe 6/2018

Nachrichten aus dem Steinbeis Zentrum

Die diesjährige Veranstaltung der Steinbeis 2i GmbH und des Enterprise Europe Net-work bei der Vertretung des Landes Baden-Württemberg in Brüssel thematisiert die Di-gitalisierung der Wirtschaft und künstliche Intelligenz. Zugleich bringen wir Sie in direk-ten Kontakt mit Experten der Europäischen

Am 29. März 2019 verlässt das Vereinig-te Königreich die Europäische Union. Die Folgen des Brexit sowie konkrete Lösungs-optionen für Unternehmen möchte Nicole Hoffmeister-Kraut MdL, Ministerin für Wirt-schaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg mit den Unternehmen in

Die digitale Transformation erfasst mittler-weile alle Wirtschaftsbereiche, wirkt sich auf die gesamte Wertschöpfungskette aus und verändert so ganze Geschäftsmodelle. Auch in der Baubranche spielt die digitale Transformation eine Rolle, da vor allem die Automatisierung die Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig sicherstellen soll.Neuentwickelte Einsatzmöglichkeiten für automatische Bausysteme stärken zukünf-tig die Innovations- und die Konkurrenzfä-higkeit von Unternehmen. Auch neuartige Fertigungsverfahren führen langfristig zu einer tiefgreifenden Veränderung der in-dustriellen Vorfertigung im Baubereich.

Im Rahmen des EU-Projekts KET4Clean-Production bietet die Steinbeis 2i GmbH kleinen und mittleren Unternehmen aus dem produzierenden Gewerbe die Möglich-keit, Mikrozuschüsse in Höhe von 50.000 Euro zu beantragen. Die Fördermittel wer-den für transnationale Kooperationspro-jekte zwischen KMU und mindestens zwei

Kommission und informieren an Themen-tischen über europäische Initiativen und Förderprogramme. Am ersten Tag findet ein Besuch beim Europäischen Parlament mit Gespräch eines Abgeordneten statt.Diskutieren Sie aktuelle Chancen und He-rausforderungen im jeweiligen Themenbe-

Baden-Württemberg am 26.11.2018 beim Wirtschaftskongress Brexit diskutieren. Veranstaltungsort ist die Liederhalle, Berli-ner Platz 1-3, in Stuttgart.Der Wirtschaftskongress Brexit ist eine ge-meinsame Veranstaltung des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau

Viele Prozesse können schon jetzt nicht nur verbessert und vereinfacht, sondern teilweise komplett automatisiert werden. Neue Baustoffe aus dem 3D-Drucker oder Roboter auf der Baustelle; die Automatisie-rung birgt nach wie vor große Potenziale, die nun in die Umsetzung kommen müs-sen. Doch was bedeuten diese spannen-den technischen und digitalen Innovatio-nen für die Bauwirtschaft und wie können diese im Unternehmen implementiert wer-den?Das Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau und die Steinbeis 2i GmbH laden am 19. Dezember 2018 von 09:30 –

Technologiedienstleistern von Schlüssel-technologien gewährt, die darauf abzie-len, Schlüsseltechnologien zu integrieren, um saubere Produktionsprobleme zu lö-sen. Förderfähig sind die Integration fort-schrittlicher Fertigungstechnologien und die Kombination verschiedener Schlüs-seltechnologien, mit dem Ziel sauberer zu

reich mit einem Vertreter der Europäischen Kommission und nutzen Sie die Möglich-keit, Ihre eigenen Projektideen direkt mit Kommissionsbeamten zu folgenden The-men zu besprechen: Digital Health, Smart Transport / Logistic und Smart Production.Isabell Kraft, [email protected]

Baden-Württemberg, des Zentrums für Eu-ropäische Wirtschaftsforschung (ZEW) so-wie zahlreichen Wirtschaftsorganisationen des Landes. Die Durchführung übernimmt die Steinbeis 2i GmbH.

Isabell Kraft, [email protected]

14:00 Uhr zum Infotag nach Stuttgart ein.Die Veranstaltung gibt Einblicke in die aktuellen Trends und Chancen. Neue Entwicklungen aus der Forschung und In-dustrie sowie Erfahrungsberichte aus der Digitalisierung des Baubetriebs mit Fokus Baurobotik werden in kurzen Impulsvorträ-gen vorgestellt. Die Veranstaltung wird im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württem-berg und im Rahmen des Enterprise Eu-rope Network von der Steinbeis 2i GmbH organisiert.Olga Marschalek, [email protected]

produzieren. Der nächste Stichtag für die Evaluierung von eingereichten Anträgen ist der 31.01.2019. Dr. Kristin Dallinger, [email protected]

www.ket4sme.eu/micro-grants

Besuch in Brüssel zum Thema Wirtschaft digital – Chancen und Herausforderungen, 22. – 23. November 2018

Wirtschaftskongress Brexit, 26. November 2018, Stuttgart

Digitalisierung und Robotik in der Bauwirtschaft – Trends und Chancen, 19. Dezember 2018

Mikrofinanzierung für produzierende KMU

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Werkstoffe 6/2018 7

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8 Werkstoffe 6/2018

KIC EIT RawMaterials – Bedeutung für die Circular Economy-Strategie NRW

Dreieinhalb Jahre nach dem Start der eu-ropäischen Rohstoffcommunity zieht die RWTH Aachen eine positive Bilanz – Dank der finanziellen Unterstützung durch das Landesministerium konnte der Recycling-standort NRW sichtbar gestärkt werden.Der Aufbau der europäischen Knowledge & Innovation Community, kurz KIC „EIT RawMaterials“, an der die RWTH Aachen University als Core Partner mitwirkt, ist gelungen. Unterstützt durch die Förde-rung des Europäischen Innovations- und Technologieinstituts, kurz EIT, ist dieses zunächst auf sieben Jahre ausgelegte Netzwerk seit Dezember 2014 aktiv, um Lösungen für eine nachhaltige Sicherstel-lung der europäischen Rohstoffversor-gung umzusetzen. Parallel dazu soll die europäische Wettbewerbsfähigkeit auf diesem Sektor gesteigert werden. Das EIT unterstützt sowohl die Spitzenforschung zum Scale-Up innovationsorientierter und erfolgreich erforschter Prozesse im Roh-stoffbereich als auch die Verbreitung und Kommerzialisierung von Innovationen. Hierzu werden gezielt Akteure aus Wirt-schaft, Bildung und Forschung vernetzt, um in förderfähigen Aktivitätsfeldern zu-sammenzuarbeiten, wie beispielsweise:• Matchmaking und Networking,• Technologievalidierung und -auswei-

tung,• Unternehmensgründung und -support,• Kommunikation und Fachkräfteausbil-

dung.

In klarer Abgrenzung zur konventionel-len EU-Förderung sollen so Innovationen marktfähig gemacht, Unternehmertum in Europa unterstützt und neuartige inter-disziplinäre Ausbildungskonzepte mit In-dustrieorientierung eingerichtet werden. Das EIT ist wesentlicher Bestandteil des EU-Rahmenprogramms für Forschung und Innovation „Horizont 2020“. Die Teilhabe an dieser innovativen Finanzie-rungsquelle ist allerdings nur den Netz-werkpartnern selbst möglich.Aktuell sind über 120 Partner aus 22 Ländern entlang der gesamten Rohstoff-Wertschöpfungskette tätig und in sechs standortgebundenen Innovation Hubs, sog. Co-Location Centers, mit überge-ordnetem Headquarter in Berlin organi-siert. Unter Einbindung osteuropäischer Länder über zwei Regional Innovation Centers, kurz RICs, und drei Regional In-novation Scheme Hubs, ist so das welt-größte pan-europäische Partnernetzwerk im Rohstoffsektor entstanden.Stofflich gesehen zielen die EIT-Förderpro-jekte auf die mineralische/metallhaltige

Wertschöpfungskette und damit auf die vier rohstoffintensiven Märkte Informa-tions- und Kommunikationstechnik (ICT), Energieversorgung, Maschinen und Anla-gen sowie Mobilität ab. Biobasierte- und Polymermaterialien werden im Hinblick auf ihr Substitutionspotential abgedeckt, komplexe (Verbund-)Materialien werden im Rahmen des Recyclings berücksich-tigt. Ansatzpunkte für die Umsetzung der Circular Economy liefern insbesondere folgende vier der insgesamt sechs ausge-schriebenen Innovations-Themengebiete:• Ressourceneffiziente Gestaltung von

Prozessketten,• Recyclingintensivierung (End-of-Life

Produkte, geschlossene Materialkreis-läufe),

• Substitution von kritischen Produktbe-standteilen,

• Design von Produkten und Dienstleis-tungen.

„KIC EIT RawMaterials steht u.a. für inter-disziplinäre, internationale Großprojek-te mit starker Anwendungsperspektive. Durch Einbindung von KMUs in NRW kön-nen daher die Ziele der Innovations- und der Umweltwirtschaftsstrategie NRW in idealer Weise realisiert werden.“, so Frau Dr. Elinor Rombach, Leiterin des RWTH KIC-Büros für EIT RawMaterialsDer Umweltwirtschaftsbericht Nordrhein-Westfalen 2017 stellt das Handlungsziel einer innovativen Kreislaufwirtschaft, d.h. Circular Economy, als besondere Chance für Unternehmen des größten Teilmarkts in der Region „Materialien, Materialeffizienz und Ressourcenwirt-schaft“ klar heraus (ca. 22 Mrd. € Umsatz bei 90.000 Beschäftigten im Jahr 2015). Für den neuen ressourcenschonenden Ansatz bedarf es innovativer Produkte und Dienstleistungen, die entlang der ge-samten Wertschöpfungskette in NRW zu

entwickeln sind, um• Abfälle zu vermeiden,• Materialkreisläufe zu schließen,• Lebenszyklen von Rohstoffen zu ver-

längern sowie • Materialien und Werkstoffe recycling-

gerecht zu designen.

Durch die frühe Einbindung NRWs in die europäische Rohstoffcommunity EIT Ra-wMaterials konnten bereits einige Aufga-benstellungen der Circular Economy-Stra-tegie NRW konkret angegangen werden. Hierzu wurde die RWTH Aachen Univer-sity über den Institutsleiter des IME Me-tallurgische Prozesstechnik und Metallre-cycling Prof. Bernd Friedrich ministeriell beauftragt, die NRW Sprecherfunktion zu übernehmen. Die fachlichen Arbeiten wurden am IME in einem mit Landesmit-teln neu eingerichteten RWTH KIC-Büro von Frau Dr. Elinor Rombach koordiniert. Im Förderzeitraum der Netzwerkteilhabe konnten schon vier NRW-Unternehmen in EIT RawMaterials-Projekte eingebunden werden. Aus dem Bereich Sekundärroh-stoffe, d.h. konkret Recycling, Circular Economy, Substitution und Processing, wurden insgesamt 18 Projekte erfolg-reich akquiriert:• 4 Projekte aus „Matchmaking &

Networking“: WEEE Idea Camp, WEEE follow-Up, InTuition, Circular Serbia.

• 7 Projekte aus „Technologievalidierung/-ausweitung“: PreFlex, ElectroFlex,SolvoFlex, PcRec-Net WEEE, OpTaRec, SlagVal, WHIS-PER.

• 2 Projekte aus „Unternehmensgründung/-support“: DOCSUMCUBE, eMentor.

• 5 Projekte aus „Kommunikation/Fachkräfteausbildung“: AWARD, [email protected], VR-Lab, TNTM, DOC-SUMSquare.

Wissenswertes aus NRW

Abbildung 1: Zielrichtungen des EIT Förderinstruments KIC, © IME Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling der RWTH Aachen University

Werkstoffe 6/2018

Wissenswertes aus NRW

KICs sind industriegetrieben. Eine Um-setzung von Innovation wird allein we-gen der notwendigen Kooperation von Forschung und Industrie sichergestellt, sofern die wirtschaftlichen Bedingungen dies zulassen. Die starke wissenschaft-liche Präsenz in NRW bietet beste Vor-aussetzungen dafür, den größtmöglichen Nutzen aus dem Innovationsnetzwerk zu erzielen. Da dieses international und interdisziplinär aufgebaut ist, profitieren die Netzwerkpartner sowohl durch den Wissenszugewinn als auch durch den Kontakt zu neuen Märkten einschließlich dem erleichterten Zugriff auf qualifizier-tes Personal. Dank der Vermittlerrolle der RWTH Aachen University als Core Partner dieses Innovationsnetzwerks, konnten

die Sichtbarkeit des Standortes NRW und die Innovationskraft der hier angesiedel-ten Rohstoff- und Recyclingkompetenz kurz- bis mittelfristig gestärkt werden. Es wurde aber auch deutlich, dass mittel- bis langfristig ein Demonstrationszentrum zur effektiven Realisierung einer innova-tiven Kreislaufwirtschaft (Circular Econo-my) fehlt und dringend aufgebaut werden sollte.Autor:Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. B. Friedrich (Institutsleiter)IME Metallurgische Prozesstechnik und MetallrecyclingInstitut und Lehrstuhl der RWTH Aachen UniversityE-Mail: [email protected]: http://www.ime-aachen.de

Abbildung 2: Aktionsbereiche der europäischen Rohstoffcommunity EIT RawMaterials © EIT RawMaterials

Abbildung 3: Die Rohstoff-Wertschöpfungskette mit Ansatzpunkten für Circular Economy © EIT RawMaterials

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10 Werkstoffe 6/201810 Werkstoffe 1/201710 Werkstoffe 6/2018

So verbessert Kupfer die Energieeffizienz: Hohe Leitfähigkeitenbringen Vorteile für Produkt- und Systemebene

Nachrichten des Deutschen Kupferinstituts

Die Energieeffizienz nimmt eine zentrale Rolle im Umbau der bisherigen Energie-systeme ein. Bei sonst gleichen Bedin-gungen bedeutet eine höhere elektrische Leitfähigkeit eine höhere Energieeffizienz oder bei gleicher Effizienz kompaktere Konstruktionen. Kupfer hat die höchste elektrische Leitfähigkeit aller Nicht-Edel-metalle. Seine Eigenschaften machen es deshalb zum bevorzugten Leiter für Drähte, Kabel und elektrische Geräte, in denen etwa zwei Drittel des weltweit pro-duzierten Kupfers zum Einsatz kommen. Kupfer leitet zudem Wärme viel besser als andere Metalle, was für Wärmetau-scher und Kühlkörper in elektronischen Bauteilen von großer Bedeutung ist. In Bezug auf die Leitfähigkeit schneidet nur Silber besser ab. Die Kupferindustrie entwickelt innovative Materialien mit hö-herer Leitfähigkeit, um das Einsatzspekt-rum weiter zu verbessern.Die Kompaktheit von Kupferleitern spart an anderen Materialien wie Dynamo-blech, Gehäuse, Isolierung, Steckver-bindern und Kabeltragsystemen. Ohne Kupfer würden elektrische Bauteile wie Motoren, Transformatoren und Kabel bei gleicher Effizienz um etwa 20% grö-ßer. Im Gegensatz zu anderen Leitern, die aus Primärmetall hergestellt werden müssen, können Kupferleiter aus 100 % recyceltem Material bestehen. Die zum

Recycling benötigte Energie beträgt ca. 20 % der für die Primärproduktion (aus dem Bergbau) benötigten Energie. Darü-ber hinaus ist der relativ hohe Wert von Kupfer in Verbindung mit seiner leichten Recyclingfähigkeit ein Schlüsselfaktor für die Rückgewinnung von Altprodukten, die anderenfalls verloren gingen.

Kompaktheit von Kupferleitern spart Materialien

Bei gleicher Effizienz und Leistung hat ein Kupferleiter einen etwa 40 % kleineren Querschnitt als der eines vergleichbaren Leiters aus Aluminium. Diese Kompakt-heit spart unter anderem an Magnetwerk-stoffen, an Materialien für Motor- oder Transformatorgehäuse, an Isolierstoffen für Drähte und Kabel und an den Ka-belkanälen in städtischen Umgebungen. Dies führt zu offensichtlichen ökonomi-schen (geringeren Kosten) und ökologi-schen (weniger Material) Vorteilen.Energieverluste können durch Vergröße-rung des Leiterquerschnitts weiter redu-ziert werden. Während sich dieser nicht endlos erhöhen lässt, liegt das Umwel-toptimum für Transformator- und Motor-wicklungen, Elektrokabel und Bahn-Ober-leitungen bei einer wesentlich höheren Leitergröße, als von den gegenwärtigen Standards vorgeschrieben, die nur auf die elektrische Sicherheit (Einhaltung zulässiger Betriebstemperaturen) zielen.

Die CO2-Emissionen, die während der Lebensdauer des Betriebsmittels pro zu-sätzlichem kg Kupfer eingespart werden, liegen je nach Anwendung zwischen 100 und 7.500 kg.Eine Verringerung der Energieverlus-te durch Vergrößerung des Leiterquer-schnitts bedeutet, dass weniger elekt-rische Energie erzeugt, übertragen und verteilt werden muss. Zwischen 500 und 50.000 kWh Primärenergie werden über die Lebensdauer einer Anlage für jedes zusätzliche Kilogramm Kupfer einge-spart. Es kann daher vorteilhafter sein, auf Kupfer die bessere Leitfähigkeit des Kupfers nicht dahin gehend auszunut-zen, dass der Leiterquerschnitt reduziert und – wie oben beschrieben – Platz gespart wird, sondern indem man den Leiterquerschnitt belässt und durch die bessere Leitfähigkeit des Kupfers die Ver-luste senkt.Ein ähnlicher Vorteil besteht in der Ver-wendung von Kupferrohren für Klimaan-lagen. Die ausgezeichnete Wärmeleit-fähigkeit von Kupfer in Kombination mit seiner hohen mechanischen Festigkeit ermöglicht die Verwendung von Rohren mit dünnerer Wandstärke für die höhe-ren Drücke, die für umweltfreundlichere Kältemittel erforderlich sind. Neben der direkten Energieeffizienzverbesserung sparen kompaktere Anlagen sowohl Ma-terial als auch ökonomische und ökologi-sche Kosten.

Micro-Coil für eine Platine. Bild: DKI/Shutterstock

Bei gleicher Effizienz und Leistung hat ein Kup-ferleiter einen etwa 40 % kleineren Querschnitt als der eines vergleichbaren Leiters aus Alumini-um. Bild: DKI/Shutterstock.

Werkstoffe 6/2018 1110 Werkstoffe 6/2018

Mit einem neuen Konzept und unter-schiedlichsten Seminarangeboten für Techniker und Nicht-Techniker führt das Deutsche Kupferinstitut im kommenden Jahr seine erfolgreichen Weiterbildungs-möglichkeiten zum Thema Kupfer und Kupferlegierungen fort. Neben ein- bis 1,5-tägigen Kompakt- und Fortbildungsse-minaren zur Vermittlung von Grundlagen-wissen wird in Workshops das behandelte Themenspektrum vertiefend vermittelt.Die Vermittlung von Basiswissen steht im Fokus der eintägigen Kompaktseminare: Gestartet wird im Februar nächsten Jah-res mit einer Veranstaltung für Techniker mit dem Schwerpunkten Kupferwerkstof-fe und deren Verarbeitung wie Stanzen, Umformen, Zerspanen; danach folgt im April ein Seminar für Kaufleute mit Fokus Kupferwerkstoffe, Geld- und Materialfluss sowie Kupfer-Anwendungen. Weiterge-führt wird die Reihe dann im Mai mit dem Thema Kupferwerkstoffe und Qualitäts-absicherung von Bauteilen aus Kupfer, während den Abschluss ein Seminar zur Drahtfertigung im Dezember macht, das

sich auf Kupferwerkstoffe und die Ferti-gung von Gießwalzdraht, Kupferlackdraht, Litzen und Drahtziehen konzentriert.

Erweitertes Wissen zu Kupfer-werkstoffen erwerben

Vertiefende Informationen bieten die neu-en Fortbildungsseminare. Fast zwei Tage lang können sich interessierte Teilnehmer mit den Themen “Wärmebehandlung von Kupferwerkstoffen“ inklusive Ofentechnik sowie den Konsequenzen für Umformen und Fügen (Mai 2019) oder „Kupfer-werkstoffe für elektrische Kontakte“ mit Schwerpunkt auf dem Thema gleitender und schaltender Kontakt und Oberflä-che bzw. Oberflächenbeschichtung (Juli 2019) auseinandersetzen, während beim Kompaktseminar „Oberflächenbehand-lung von Kupferwerkstoffen“ (November 2019) im Mittelpunkt die galvanische Beschichtung (Zinn, Silber), Feuerverzin-nung, Oberflächenvorbehandlung und -reinigung stehen. Sowohl die Kompakt- als auch die Fort-bildungsseminare finden in den neuen Räumen des Deutschen Kupferinstituts in Düsseldorf statt, wobei auch die Mög-lichkeit gegeben ist, sich das Labor des Instituts anzusehen und praktische Tipps zu erhalten.Als Workshop wird im September 2019 das Thema „Fügen von Kupferwerkstof-fen“ an der SLV Duisburg angeboten. Zielgruppe sind hier insbesondere Werk-stoffwissenschaftler, Ingenieure, Konst-rukteure, Techniker, Meister und Metall-verarbeiter, wobei sich die inhaltlichen Schwerpunkte auf Kupferwerkstoff-Ver-

halten und Verfahrensübersicht sowie die Metallurgie des Schweißens beziehen. Im Rahmen des Workshops gibt es zudem, Expertenvorträge zu den verschiedenen Fügeverfahren.Die detaillierten Programme werden An-fang 2019 veröffentlicht; gerne werden aber schon Vormerkungen unter [email protected] entgegengenom-men z.B. um Frühbucherrabatte nicht zu verpassen.

Noch Restplätze in 2018

Wer sich noch in diesem Jahr mit dem Thema Kupfer beschäftigen will, der kann sich noch für das Seminar „Basiswissen Kupfer für Kaufleute“ am 7.11.2018 an-melden oder sich in dem zweitägigen Seminar „Wärmebehandlung von Kupfer-werkstoffen“ am 05./ 06.12.2018 in Düs-seldorf informieren.Weitere Details zu diesen Weiterbildungs-veranstaltungen und Anmeldemöglichkei-ten unter https://www.kupferinstitut.de/de/fortbildung/offene-seminare.html.

Nachrichten des Deutschen Kupferinstituts

Seminarprogramm 2019 ist online: Umfangreiche Weiter-bildungsmöglichkeiten zu Kupferwerkstoffen

Elektrische Kontakte stehen im Mittelpunkt eines Fortbildungsseminars im Juli 2019. Bild: DKI/Shutterstock

Thema eines Workshops im Seminarprogramm 2019 ist der Bereich „Fügen von Kupferwerkstof-fen“. Bild: DKI/ fotolia

Verbesserung der Energie- effizienz

Studien haben gezeigt, dass die jedes Jahr durch Elektromotoren in der Indust-rie verbrauchte Energie um rund 30 TWh bis ins Jahr 2020 reduziert werden könn-te, wenn alle Motoren auf den heutigen technischen Stand gebracht würden. Das ist genug, um mehrere Großkraftwerke überflüssig zu machen. Ähnliches Ein-sparpotenzial kann mit dem Einsatz von effizienten Beleuchtungssystemen erzielt werden. In beiden Bereichen sind Kupfer-werkstoffe die idealen Effizienzbooster.Wenn es um Energieeffizienz geht, reicht die Rolle von Kupfer auch über die Pro-duktebene hinaus. Durch Kupferdrähte und -kabel wirkt es auch auf Systemebe-ne, um durch Management und Kontrolle Energie einzusparen. Diese Energie- und

damit Kohlendioxid-Einsparungen auf Systemebene sind oft um Größenordnun-gen höher als die Einsparungen auf Pro-duktebene.

Energie wird zum Schlüssel-faktor

Europas nachhaltige Energiezukunft hängt von einer Partnerschaft zwischen Energieeffizienz und erneuerbaren Ener-gien ab Je effizienter Energiedienstleis-tungen erbracht werden, desto schneller kann erneuerbare Energie einen effekti-ven und bedeutenden Beitrag zur Primär-energieerzeugung leisten oder sogar bis-herige Primärenergie ersetzen.Kupfer ist ein essentieller Werkstoff beim Aufbau der Energiesysteme der Zukunft. Es spielt eine wichtige Rolle in erneuerba-ren Energiesystemen wie Sonnen-, Wind-,

Gezeiten-, Wasserkraftwerken, Biomasse und Geothermie. Mit Kupfer aufgebaute Energieversorgungssysteme erzeugen, übertragen und nutzen Energie mit höhe-rer Effizienz, wodurch die Treibhausgas-emissionen reduziert und die Lebenszyk-luskosten optimiert werden.

BU Bild: DKI/Shutterstock

12 Werkstoffe 6/2018

Produzierende Unternehmen oder tech-nische Abteilungen sind nicht nur in der Verantwortung, die reibungslose Funkti-onalität all ihrer Werkzeuge, Maschinen und Anlagen zu gewährleisten. Der Ge-setzgeber und die Berufsgenossenschaf-ten sehen strenge Richtlinien vor, die re-gelmäßige Prüfungen, Wartungsauflagen und die Prüfintervalle definieren. Das Unternehmen muss so den Arbeitsschutz gewährleisten. Doch Wartungen sind oft mit hohem Personal- und Organisations-aufwand verbunden.Wer Werkzeuge und Betriebsmittel sicher prüfen will, kommt um die Dokumentati-on der Prüfung nicht herum. Hierzu eig-net sich eine Software, in der die Prüfbe-richte, Prüfergebnisse und Prüfprotokolle festgehalten werden. Die Hoppe Unter-nehmensberatung unterstützt Sie mit dem passenden Dokumentationssystem „Wartungsplaner“. (https://www.Wartungsplaner.de) Mit der Software können Sie Prüfungen von Werkzeugen, Maschinen und Betriebs-mitteln planen, durchführen und doku-mentieren.

1. Fehlender Überblick über Geräte und Fristen

Dass Werkzeuge, Maschinen und Anla-gen regelmäßig geprüft werden müssen, ist klar. Wer je Betriebsmittel sicher prü-fen will, kommt um die Dokumentation der Wartungsarbeiten nicht herum. Zual-lererst benötigt man einen Überblick über das betriebliche Inventar. Hierzu eignet sich eine Software, wie zum Beispiel der Wartungsplaner (https://www.Wartungsplaner.de) in der auch die Prüfberichte und Prüfpro-tokolle festgehalten werden. Doch neben den offensichtlichen über-wachungsbedürftigen Betriebsmitteln gibt es noch diverse andere, die man auf Anhieb vielleicht nicht auf dem Schirm hat. Dazu gehören Elektrogeräte, Druck-behälter genauso wie Einsatzfahrzeuge, Stapler oder nicht mobile Teile wie Rega-le oder Leitern. Auch die Funktionalität von Türen und Fenstern muss gewähr-leistet sein. Angesichts des Umfangs der prüfpflichtigen Geräte kann schnell der Überblick verloren gehen. Gerade wenn sie nicht korrekt und mit der nötigen Sorgfalt inventarisiert wurden oder eine Anlagenkataster überhaupt nicht vorliegt. Wer keinen Überblick über das Inventar, dessen Wert und etwaige Reparaturen oder Neuanschaffungen hat, dem kön-nen Prüftermine und -fristen schnell zum Verhängnis werden.

2. Schlechte Vorbereitung und Planung

Werden Prüftermine nicht geplant und vorbereitet oder keine geeigneten Tools dafür eingesetzt, kann es schnell zu Chaos im Betrieb kommen. Ungeeigne-te Wartungsturnusse, die mit anderen Vorgängen kollidieren und Maschinen zu ungünstigsten Zeitpunkten aus der Produktion nehmen, schwierige Termin-findungen, da Mitarbeiter außer Haus sind und eine holprige Koordination der notwendigen Arbeitsschritte sind Folgen einer falschen Herangehensweise. Müs-sen die Prüfungen dann noch zwischen mehreren internen Systemen und Tools abgestimmt werden, steigt die Fehleran-fälligkeit weiter. Etwa, wenn Programme nicht kompatibel sind und Schnittstellen nicht funktionieren. Gerade zyklisch wiederkehrende Wartun-gen müssen straff mit der Instandhaltung abgestimmt werden, um Stillstände zu vermeiden. Stimmt die Kommunikation nicht, stehen Maschinen still, weil Er-satzteile nicht rechtzeitig besorgt werden können. Für eine gute Planung und flüs-sige Organisation ist es deswegen uner-lässlich, die Lebensakten der prüfpflich-tigen Anlagen zu kennen. Im Idealfall werden jeder Anlage und Maschine die gesetzlich vorgeschriebenen Wartungen, Instandhaltungen, Behebung von Störun-gen oder Reparaturen zugeordnet.

3. Schlechte Dokumentation

Wenn die Prüfung durchgeführt wurde, müssen ihre Ergebnisse dokumentiert

werden. Nachvollziehbar, leicht auffind-bar und am besten zentral, so dass jeder Zugriff hat, der ihn benötigt. In vielen Un-ternehmen dagegen erfolgt die Dokumen-tation von Prüfungen, Wartungen und Re-paraturen noch händisch auf Papier oder in selbst programmierten Excel-Tabellen. Das geht mit Verzögerungen, Fehlern und Ineffizienz einher. Der Verwaltungsauf-wand und die manuelle Arbeit für die An-gestellten sind enorm. Zusätzlich zu dem optimierungsbedürftigen Workflow kann das Unternehmen so keine rechtskon-forme Dokumentation leisten. Es verliert damit die Rechtssicherheit und haftet im Worst Case, gerade, wenn es darum geht, nachzuweisen, dass Prüfungen korrekt und in den vorgeschriebenen Zeiträumen stattgefunden haben. Nur eine ausführ-liche Dokumentation direkt im System kann beweisen, dass genug getan wurde, um Maschinenausfälle und Arbeitsunfäl-le zu verhindern.

4. Produktionsausfälle / Maschinenstillstand

Maschinen stehen still, weil ihr Repara-turstatus nicht bekannt oder der Betrieb auf eine anstehende Prüfung nicht vor-bereitet war. Dieser fehlende Überblick kann Unternehmen teuer zu stehen kommen. Nicht nur müssen Ausfälle bei der Produktion in Kauf genommen werden und Produktionsketten werden gesprengt. Unvorhergesehene Reparatu-ren der Maschinen verzögern sich, wenn Ersatzteile nicht zeitnah besorgt werden können. Diese Störungen wirken sich auf den gesamten Betrieb aus. Auch Sicher-

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Die vier großen Fehler im Wartungsmanagement

Hoppe Unternehmensberatung www.wartungsplaner.de

Werkstoffe 6/2018 13

management wird ein zeitgemäßer und rechtskonformer Arbeitsschutz möglich, der einfach, sicher und wirtschaftlich ist.www.wartungsplaner.de

oder nicht korrekt ausgeführter und do-kumentierter Prüfungen sparen.“, so Ulrich Hoppe, Berater der HOPPE Unter-nehmensberatung. Die Software erfasst die zu überprüfenden Gegenstände und Geräte und dokumentiert die Ergebnisse ihrer Wartung und Instandhaltung. Alle relevanten Informationen sind so für die Zuständigen mit einem Klick verfügbar. Sie erhalten schnell einen Überblick über den Wartungszustand der prüfpflichti-gen Arbeitsmittel sowie Zugriff auf fällige Wartungstermine. Das Tool stellt aktuelle und übersichtliche Auswertungen sowie sämtliche wirtschaftliche Kennzahlen der Instandhaltung zur Verfügung, um den Optimierungsprozess im Betrieb voran zu treiben.Diese Übersicht macht es möglich, Schwachstellen in den Abläufen zu iden-tifizieren und zu korrigieren, die Transpa-renz hilft, Arbeitsprozesse zu optimieren. Effizienteres Arbeiten sowie verbesserte Wirtschaftlichkeit der Abläufe sind wich-tige Synergieeffekte. Mit diesem digitali-sierten Wartungs- und Instandhaltungs-

heit und Arbeitsschutz hängen von funk-tionierenden Maschinen und Anlagen ab. Nur wer potenzielle Gefahrenquellen im Auge hat, kann ihnen begegnen, bevor sie sich auswirken. Sonst werden Unfälle und Ausfallzeiten riskiert.

Die Folgen

Wer das Prüfmanagement auf die leich-te Schulter nimmt, kann böse Überra-schungen erleben. Schon kleine Nach-lässigkeiten können große Auswirkungen haben. Im Falle eines Verstoßes gegen die Wartungsfristen drohen Bußgelder und im Worst Case kann der Versiche-rungsschutz entfallen. Im Schadensfall hat dies unter Umständen strafrechtliche Konsequenzen für die Verantwortlichen.

Eine Wartungsplaner Software bietet Vorteile

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Die Eigenschaften von Metall- und Kunst-stoffoberflächen sind in Prozessketten bedeutende Qualitätsmerkmale. Die Überprüfung der Benetzbarkeit der Ober-fläche nach Reinigungs- und Vorbehand-lungsprozessen sowie vor weiteren Bear-beitungsprozessen ist die Voraussetzung für eine optimale Produktqualität. Auf der parts2clean 2018 präsentierte SITA Messtechnik mit dem SurfaceTester ein neues Handmessgerät zur Kontrolle der Benetzung durch Messung des Kontakt-winkels. Das Gerät ist mobil ohne PC ein-setzbar und einfach über Touchscreen zu bedienen. Dadurch ist eine schnelle Beur-teilung der Oberflächenbenetzbarkeit von Bauteilen im Fertigungsprozess direkt an der Anlage möglich. Mit dem handlichen Sensorkopf und einer geringen Auflage-fläche kann auf Bauteilen verschiedens-ter Geometrien gemessen werden. Der SurfaceTester komplettiert das bewährte SITA-Produktprogramm „Reinigerkonzen-tration messen– Verschmutzung über-wachen –Sauberkeit kontrollieren“ durch

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Registrierungspflicht für Messeteilnahme in Frankreich entfällt

Unternehmen, die Mitarbeiter zur Teilnahme an Messen nach Frankreich entsenden, können aufatmen

Am 1. August hat die französische Na-tionalversammlung ein Gesetz verab-schiedet, das u.a. die Entsendung von Arbeitnehmern aus dem EU-Ausland nach Frankreich regelt. In dem Gesetzes-entwurf wird erklärt, dass es notwendig sei, die Vorschriften den wirtschaftlichen Realitäten anzupassen und gleichzei-tig eine effektive Kontrollausübung der französischen Behörden zu ermöglichen. Daher sei ein Abbau von Vorschriften so schnell wie möglich notwendig, um grenz-überschreitende Dienstleistungen wieder attraktiver zu gestalten (s. https://www.senat.fr/enseance/2017-2018/610/

Amdt_684.html). Das Gesetz regelt nun in Art. L1262-2-1, dass die Registrierungspflicht und die Pflicht zur Benennung eines französi-schen Repräsentanten nur noch dann gilt, wenn entweder der Arbeitnehmer vom Arbeitgeber im Rahmen eines zwischen dem Arbeitgeber und einem anderen Un-ternehmen bestehenden Dienstleistungs-vertrages nach Frankreich entsendet wird oder Arbeitnehmer zu Unternehmen des gleichen Konzerns nach Frankreich ent-sendet werden. Wenn es keinen Vertrag zwischen dem deutschen Arbeitgeber und einem anderen Unternehmen gibt, in dessen Erfüllung der Arbeitnehmer ent-sendet wird, greifen die Pflichten nicht. Ganz konkret geht es dabei um Fälle, in denen Arbeitnehmer, die in Frankreich z.B. (auf Messen) neue Märkte akquirie-

ren oder (auf Messen) an Geschäftstref-fen teilnehmen von der Ausnahmerege-lung profitieren. Demzufolge profitieren von der Erleichterung Aussteller und Be-sucher gleichermaßen. Im Hinblick auf Standbauunternehmen greift die Privilegierung wohl nicht, weil ein Dienstleistungsvertrag zwischen dem Aussteller und Standbauunternehmen besteht. Hier wären Erleichterungen dann nur über den Weg einer entsprechenden Verordnung gem. Art. 89 und 90 möglich, die diese Art von Tätigkeiten explizit pri-vilegiert.Das Gesetz ist im September in Kraft getreten. Der AUMA hat sich bereits seit Langem dafür eingesetzt, dass die Zeit und Geld raubenden Pflichten für Unter-nehmen, deren Mitarbeiter an Messen in Frankreich teilnehmen, entfallen.

Beim Messebau zunächst prüfenWer mit seiner Firma auf einer Messe ausstellt braucht einen Messestand, soviel steht fest.Ob das Messestand Design die Besucher an-spricht und damit die Besucherfrequenz am Messestand erhöht, ist nicht von vornherein sicher. Der Vergleich von Angeboten ist also zuempfehlen. Wichtig ist es darauf zu achten, dass bei einem Marketinginstrument wie dem Messestand, neben den Kosten auch die Leis-tung eine wichtige Rolle spielt.Dein-Messestand bietet Ausstellerfirmen ei-nen kostenlosen Messeservice. Wer bei Dein- Messestand ein Angebot anfordert, erhält aus einem Netzwerk von mehr als 150 unabhängi-gen Messebauunternehmen bis zu 3 individu-elle Messebau Angebote mit Visualisierung und Kalkulation. Das spart Zeit und bringt den opti-malen Leistungsvergleich.www.dein-messestand.com

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Das Werkzeugmaschinen-Baukastensys-tem Mikron 6 x 6 enthält über 102 Kom-binationsvarianten, mit denen es sich op-timal für die konkrete Fertigungssituation zusammenstellen lässt. Dabei bietet das System wesentlich mehr als die vermute-ten 36 Kombinationsmöglichkeiten, näm-lich 72 durch die Variation als Einspindel- oder Zweispindelmaschine. Und mit den cleveren Mehrfach-Spannmöglichkeiten erhöhen sich die Varianten sogar auf über 102. Dies sind perfekte Voraussetzungen für Präzision und Wirtschaftlichkeit so-wohl bei der Hochvolumen-Produktion als auch bei Kleinserien oder Einzelstücken. Für jede Applikation und jeden Automati-sierungswunsch steht damit immer eine wirtschaftlich höchst attraktive Lösung zur Verfügung.Die Entwickler des Werkzeugmaschinen-Baukastensystems Mikron 6x6 orientier-ten sich konsequent an den Forderungen der Praktiker. Bei diesen dominiert ers-tens die Forderung, dass die komplette Fertigung von Bauteilen auf einer einzi-gen Maschine möglich ist. Dies ermög-licht das System durch die Kombination von sechs Werkstücktisch-Varianten mit sechs Automatisierungsstufen als Ein- oder Zweispindelversion. Damit verfügt sie über alle erforderlichen Bearbeitungs- und Bewegungsachsen und alle Freiheits-grade für die allseitige Bearbeitung von Werkstücken. Gleichauf mit der ersten Forderung dominierte jene nach optima-ler Wirtschaftlichkeit der Bearbeitungs-prozesse. Mit gesteigerter Ausbringleis-tung und Senkung der Nebenzeiten bietet die Maschine auch hier ausgezeichnete Voraussetzungen. Sie punktet außerdem mit hoher Flexibilität durch schnelles Um-rüsten bei Produktionswechseln. Zur Wirtschaftlichkeit trägt auch bei, dass der Anwender seine Investition zunächst ausschließlich auf jene Maschinenkom-ponenten eingrenzen kann, welche seine aktuelle Produktionssituation verlangt. Der Mikron 6x6 Baukasten besitzt sowohl die Fähigkeiten von Horizontal-Bearbei-tungszentren und automatisierten High-End-Bearbeitungszentren als auch jene von Zweispindel-Fräsmaschinen. Mit der wirtschaftlich höchst attrakti-ven Präzisionsbearbeitung von Stählen, Gusswerkstoffen oder Leichtmetallen empfiehlt sich die Maschine für Branchen wie Automobilzulieferer, Luft- und Raum-fahrt, Hersteller von Hydraulik- und Pneu-matikkomponenten, Medizinaltechnik, aber auch für Werkzeughersteller und Maschinenbauer. Der als Mikron Power Frame (MPF) be-zeichnete Maschinenkörper ist eine ge-schlossene Rahmenbettkonstruktion mit hoher Steifigkeit auch bei größeren Quer-

wegen zum Beispiel beim Fräsen mit zwei vertikalen Spindeln. Der symmetrische Grundaufbau des Maschinenkörpers sorgt für optimale Wärmeverteilung. Der auch nach unten offene Rahmen sorgt dafür, dass die Späne ungehindert in den darunter montierten Späneförderer fallen können. Das massive Mineralguss-bett dämpft Schwingungen auch bei ho-hen Beschleunigungen und schafft damit eine wichtige Voraussetzung für die Prä-zisionsbearbeitung. Die ausgezeichnete Schwingungsdämpfung trägt außerdem zu langen Werkzeugstandzeiten bei. Ein vertikales seitliches Leuchtband infor-miert über außergewöhnliche Betriebs-zustände: Blau signalisiert einwandfreien Betrieb, Gelb zeigt, dass die Türe offen ist, und Rot warnt bei einer Fehlfunktion. Alle Werkstücke sind von jeder der bei-den Spindeln erreichbar. Damit ist es möglich, auch bei Mehrfachspannung zusätzlich zu der Zweispindel-Schrupp- und Schlichtbearbeitung eine Einspindel-CNC-korrigierte Finishbearbeitung durch-zuführen. Der Anwender erspart sich so ein zusätzliches Einspindel-Bearbei-tungszentrum für die Hochpräzisionsbe-arbeitung. Außerdem erspart er sich den Zeitverlust durch den Teiletransfer von einer Maschine auf die andere.Die linksseitig angeordnete Automation der Werkstückzuführung und Werkstü-ckentnahme ruht auf demselben Mine-ralgussbett wie die Bearbeitungsstation. Mit dem gemeinsamen Maschinenbett entfallen störende Schnittstellen. Da der Frontbereich nicht verbaut ist, hat der Maschinenbediener beim Einrichten, Messen und Warten uneingeschränkten

Zugang zu allen wichtigen Komponenten.Trotz der Vielzahl der Varianten, welche die Maschine für die Bearbeitung und die automatisierte Einbindung in die anderen betrieblichen Fertigungsabläufe bietet, ist sie auffallend kompakt. Automation und Werkraum sind klar getrennt. Die Be-arbeitung der Werkstücke erfolgt inner-halb des kubischen Mikron Power Frame, während die Zuführung der Werkstücke und deren Entnahme auf der linken Seite erfolgt (ausgenommen bei der manuellen Beladung). Wie bereits erwähnt, lassen sich Werkstückzuführung und Werkstü-ckentnahme in sechs Stufen automati-sieren.Entsprechend den Anschlussmaßen der einzelnen Automationsstufen ist das Mi-neralgussbett in drei Längen verfügbar. Damit stehen dem Werkstückspanntisch in der x-Achse Verfahrwege von 840 bis 2200 Millimetern zur Verfügung, in y-Richtung (quer zur x-Achse) 700 und in der z-Achse (senkrecht) 500 Millimeter. Alle Achsen verfügen über integrierte Präzisionsführungen und Präzisionsglas-maßstäbe. Die Kette des 84 Werkzeuge fassen-den Werkzeugmagazins verläuft auf der rechten Seite und auf der Rückseite der Maschine. Im Interesse sehr kurzer Span-zu-Span-Zeiten und hoher Produktivität besorgt ein Werkzeug-Übergabeshuttle den Werkzeugwechsel hauptzeitparallel durch eine Schleuse auf der Rückseite des Bearbeitungsraums. Bestückt wird das Werkzeugmagazin durch eine große Türe auf der Rückseite der Maschine. Für den schnellen Austausch einzelner Werk-zeuge steht dem Bediener außerdem auf

TitelstoryBeste Kombination für jede Fertigungssituation


Offenheit auszeichnet. In die Steuerung lassen sich je nach Bedarf verschiede-ne Mikron 4.0 Vorzüge integrieren. Dazu gehören zum Beispiel vorausschauende Wartung, Online-Simulationen oder inter-aktives Troubleshooting in Zusammen-arbeit mit Technikern von Mikron. Dem Maschinenbediener steht mit Augmen-ted Connection auch eine Extended Aug-mented Reality zur Verfügung, also eine computergestützte Ergänzung von ma-schinenbezogenen Bildern oder Videos mit eingeblendeten Zusatzinformationen. Schnittstelle der Steuerung zum Maschi-nenbediener ist das leicht bedienbare, interaktive Mikron HMI (Human Machine Interface), das sich ohne großen Aufwand an die konkreten Bedürfnisse des Ma-schinenführers anpassen lässt. www.mikron.com

te Seite bearbeiten lässt, bezeichnet Mikron dies als 4.5-Achsenbearbeitung. Zusätzlich zu den bereits genannten Tischvarianten stehen ein Fünfachsen-Schwenkrundtisch und ein Fünfachsen-Doppel-Schwenkrundtisch zur Auswahl. Wichtig ist, dass bei fast allen Tischva-rianten durch clevere Mehrfachspann-möglichkeiten ganz unterschiedliche Werkstücke eingespannt und bearbeitet werden können.Für die Werkstückbeschickung und -ent-nahme stehen sechs Automationsvarian-ten zur Verfügung, die mit jeder der sechs Werkstücktisch-Varianten kombinierbar ist In jeder Ausbauvariante wird die Maschi-ne von einer Sinumerik 840d-sI gesteu-ert, die sich durch außergewöhnliche CNC-Performance, große Flexibilität und

der Vorderseite eine kleine Fenstertüre zur Verfügung. Je nach Kombination der Automations- und Werkstücktisch-Varianten lässt sich die Maschine für die Einzelfertigung ebenso ausrüsten wie für die halbau-tomatische Produktion von Kleinserien oder zur vollautomatischen Volumenpro-duktion mit mannlosen Schichten. Der Anwender hat die Auswahl aus sechs Werkstücktisch-Varianten und sechs Au-tomationsstufen und das als Ein- oder Zweispindelversion. Alle Komponenten sind perfekt auf einander abgestimmt und beliebig kombinierbar. Sowohl bei der Einspindel- als auch bei der Zweispin-delvariante lassen sich zur weiter ausgrei-fenden Automatisierung die Beschickung mit Rohteilen und die Entnahme der fer-tigen Teile unkompliziert mit Fremdsyste-men kombinieren. Zum Beispiel mit kon-figurierbaren Palettenautomatisierungen oder betriebsinternen Logistiklösungen. Aus den sechs Werkstücktisch-Varianten kann der Anwender jene auswählen, wel-che zur Bearbeitung seines Werkstücks notwendig ist bzw. seinen Bearbeitungs-ablauf am wirtschaftlichsten durchführt. Die Auswahl enthält zum Beispiel einen Winkeltisch, auf dessen Fläche das bis zu 800 x 600 x 500 Millimeter große Werk-stück bei der Einspindelvariante manuell aufgespannt wird. Bei der Zweispindel-variante können Werkstücke bis 300 x 600 x 500 Millimeter aufgespannt wer-den. Während der Bearbeitung ist dieser Winkeltisch in drei Achsen beweglich. Die weitere Auswahl aus den Werkstücktisch-Varianten reicht bis zur in vier Achsen beweglichen Spannbrücke. Mit dieser lassen sich auf zwei oder vier Spanberei-chen in zwei Settings acht oder sechzehn Teile auf allen sechs Seiten fertig bear-beiten. Dem Anwender stehen noch vier weitere Varianten von Werkstücktischen zur Auswahl: So etwa eine Vierachsen-einheit für das Einspannen des Werk-stücks zwischen Futter und Gegenspitze. Weiters ein NC-Rundtisch mit liegender Achse, die während der Bearbeitung 90° nach oben takten kann und damit eine sogenannte Vierachsen-Bearbeitung auf vier Seiten ermöglicht. Da sich auf die-sem NC-Rundtisch tangential eine fünf-

Titelstory


Kratz- und Abriebfestigkeit prüfen und beurteilen

Ein Auto ist in den meisten Fällen ein Alltagsgegenstand, der einer gewissen Abnutzung über Jahre hinweg ausgesetzt ist. Im Innenraum wird das Armaturenbrett zur Schreibunterlage um - funktioniert, um schnell ein paar Noti- zen zu machen, Münzen oder der Schlüsselbund werden in eine Ablage geworfen und Bedienelemente werden unzähligen Fingerbetätigungen ausgesetzt. Selbst Pflegemaßnahmen zur Er- haltung der Wertigkeit eines Fahrzeugs, wie die Reinigung mittels Putzlappen und -schwämmen unter Verwendung von Reinigungsmitteln sowie die Fahrt durch eine Autowaschanlage, können ihre Spuren hinterlassen. Die Erwartung der Käufer in Bezug auf die Kratz- und Abriebbeständigkeit ihres Fahrzeugs lässt sich in einem Satz als allgemeine Hauptanforderung für unterschiedliche Prüfmethoden formulieren: Alltägliche mechanische Beanspruchun-gen sollen nach Möglichkeit keine er-kennbaren Spuren auf der Oberfläche hinterlassen.

Mechanische Belastungsarten

Der Kratzvorgang erfolgt mittels Kraftein-wirkung durch einen mehr oder weniger spitzen Fremdkörper, der entlang der Oberfläche bewegt wird. Beim Eindringen des Fremdkörpers in die lackierte Ober-fläche können unterschiedliche Auswir-kungen beobachtet werden:1. Kratzspur durch Aufreißen der Oberflä-

che, in der Regel stark sichtbar.2. Rillenartige Spur infolge einer irrever-

siblen plastischen Verformung der Oberfläche, in der Regel weniger stark sichtbar.

3. Rillenartige Spur infolge einer visko-elastischen Verformung der Oberflä-che. Diese Verformung ist teilweise bis vollständig reversibel, d.h. nach einer gewissen Regenerationszeit ist diese deutlich weniger bis gar nicht sichtbar.

Wenn das Bauteil aus einem weichen Substratmaterial gefertigt wurde, kann dieses bei Belastung zusätzlich verformt werden. Es kommt zu einer stärker aus-geprägten Spur auf der Oberfläche.Abrieb ist der Materialverlust aus der Oberfläche eines festen Körpers infolge von abrasivem Verschleiß. Der härtere, meist raue Reibpartner erzeugt durch Mikrozerspanung Kratzer und Riefen auf

der Oberfläche. Bei der Bemusterungsar-beit wird in der Regel eine flächige zykli-sche Belastung simuliert. Einflussgrößen auf die Verschleißerschei-nungen sind:- Reibpartner (Material, Oberflächento-

pographie)- Einwirkende Kraft (pro Fläche)- Geschwindigkeit der Reibbewegung- Anzahl der Zyklen- Temperatur- Prüfmedien (z. B. Handschweiß, Rei-

nigungsmittel mit scheuernden Be-standteilen)

Nachfolgend werden vier gängige Prüf-verfahren aus der Automobilbranche zur Beurteilung der Kratz- und Abriebfestig-keit von lackierten Kunststoffteilen vor-gestellt.

Prüfung auf Kratzempfind-lichkeit

Die DIN 55656 beschreibt verschiedene Vorgehensweisen bei der Kratzprüfung mittels Härteprüfstab. Es können 2 unter-schiedliche Stichelarten zum Einbringen der Kratzspuren verwendet werden (sie-he Abbildung 1): 1. Stift mit einem kugelförmigen Hartme-

tall-Einsatz (Durchmesser z. B. 1 mm)2. Scheibe mit poliertem Rand (meist

aus Metall, Durchmesser 16 mm,

Rand 0,5 mm Radius)Die Belastung mit der Scheibengeomet-rie führt zum sogenannten Schreibeffekt, die Beschichtung wird geglättet (rillenar-tige Spur infolge einer Verformung der Oberfläche).Die Einstellung der Prüfkraft erfolgt über eine Druckfeder, die mittels Schieber komprimiert wird. Die Druckfedern sind je nach gefordertem Prüfkraftbereich austauschbar.Insgesamt sind Prüfkräfte zwischen 0,5 N bis 20 N einstellbar. In der Regel wird eine „ja/nein“-Prüfung mit konstan-ter vorgegebener Prüfkraft durchgeführt. Die Auswertung erfolgt visuell z. B. nach DIN EN ISO 4628-1. Mögliche Fehlerquellen und Abstellmaß-nahmen: - Der Stichel darf keine Beschädigungen

aufweisen. Die Qualität des Stichels sollte vor jedem Gebrauch visuell kon-trolliert werden. Im regelmäßigen In-tervall sollte zusätzlich eine Kontrolle mittels Mikroskop erfolgen.

- Bei Verwendung eines Härteprüfstabs ohne Führungsräder kann der Kopf-teil bei falscher Handhabung mit der Oberfläche verkanten. Dies erschwert die Auswertung der eigentlichen Kratz-spur.

- Die Spannkraft der Feder muss regel-mäßig überprüft werden. Die elasti-schen Eigenschaften der Feder bleiben

Thema: ProzessabsicherungProzessabsicherung bei der Entwicklung lackierter Kunststoffteile

Abbildung 1: Härteprüfstab in zwei Ausführungen – links mit Scheibenstichel, rechts mit Kugelstichel Bildquelle: Fraunhofer IPA


Prüfstempel befindet sich ein definiertes Reibgewebe, welches in der Regel mit Prüfflüssigkeiten (z. B. künstlicher Hand-schweißlösung) automatisch getränkt wird (siehe Abbildung 4). Folgende Para-meter können beispielsweise eingestellt werden:- Durchmesser des Prüfstempels:

20 mm- Prüfweg: 5 mm- Prüfflüssigkeit: künstliche Hand-

schweißlösung- Prüfgewebe: Normgewebe,

ABR-2050-01- Befeuchtung des Gewebes: alle 400

Hübe mit ca. 0,5 ml Handschweißlö-sung

- Gewebevorschub: alle 1000 Hübe um 6 mm

- Andruckkraft: 6 N- Prüffrequenz: 120 Hübe in 60 ± 3 s- Anzahl Hübe: 30.000

Die Auswertung erfolgt auch hier visuell, z. B. nach DIN EN ISO 4628-1 (siehe Abbildung 5). Oft sind Zwischenbewer-tungen der Probe nach festgelegter Hub-zahl gefordert. Ein leichtes Aufglänzen der Oberfläche wird von den meisten Automobilherstellern akzeptiert. Mögliche Fehlerquellen und Abstellmaß-nahmen:- Es sollte darauf geachtet werden, dass

immer genügend Handschweißlösung für die automatische Dosierung zur Verfügung steht und der Zyklus der Befeuchtung so eingestellt ist, dass das Prüfgewebe nicht austrocknet. Ein ausgetrocknetes Prüfgewebe verur-sacht Verkratzungen durch z. B. Salz-kristalle.

- Wichtig ist ebenfalls die Eingangs-kontrolle des Prüfgewebes auf Anzahl der Kett- und Schussfäden sowie die Kontrolle der Masse.

- Der Härtegrad des Silikonstempels

Veränderungen nach 24 h Regenerati-on (siehe Abbildung 3).

Mögliche Fehlerquellen und Abstellmaß-nahmen:- Die Prüffläche ist nicht vollständig

durch das Gewicht des Prüfstempels belastet. Die Ursache für eine einsei-tige Abriebspur ist meist ein falsches Einspannen des Prüfstempels oder ein falsches Einlegen des Filzes. Eine ge-naue visuelle Kontrolle bei jedem Start der Prüfung ist unabdingbar.

- Der Filz ist mit zu viel oder zu wenig Prüfmedium getränkt. Das kann zu einem abweichenden Abriebverhalten führen. Wichtig ist, die Tränkzeit zu de-finieren (z. B. 1 Minute) sowie sicher-zustellen, dass genügend Prüfmedium im Schälchen vorhanden ist, welches vom Filz aufgesaugt wird. In der Pra-xis wird der Filz beim Tränken bereits mit dem Prüfstempel belastet und di-rekt vor der Prüfung kurz auf einem definierten Falthandtuch abgetupft (wiederum wirkt das Gewicht des Prüf-stempels).

Die Prüfungen mittels Crockmeter sollten ausschließlich auf ebenen Proben oder Platten durchgeführt werden.

Handabriebprüfungen mittels Abrex®-Prüfgerät

Ein sehr realitätsnahes Prüfverfahren ist die Simulation des Hand- und Fingerab-riebs mittels Abrex®-Prüfgerät (DIN EN 60068-2-70). Die Prüfung liefert aussa-gekräftige Ergebnisse zur Einschätzung der Haltbarkeit der Oberflächen von z. B. Bedienelementen wie Schaltern und Knöpfen. Die Oberfläche wird mit einem weichen Prüfstempel aus Silikon in einer kombinierten Stoß- und Reibbe-wegung belastet. Zwischen Probe und

länger erhalten, wenn bei Nichtbenut-zung die Feder wieder entspannt wird.

Abriebprüfungen mittels Crockmeter

Ursprünglich für Farbechtheitsprüfungen an Textilien konzipiert (DIN EN ISO 105-X12), werden Crockmeter in der Auto-mobilindustrie auch für die Prüfung von lackierten Interieur-Bauteilen auf Pflege-beständigkeit, Trockenkratzbeständigkeit und Scheuerbeständigkeit eingesetzt. Die Trockenkratzbeständigkeit und die Scheuerbeständigkeit erfolgen ohne Me-dieneinfluss jeweils mit einem definierten Reibzapfen und Polierpapier als Reib-partner. Die Auswertung erfolgt hierbei mittels Glanzmessung vor und nach der Abriebprüfung.Bei der Pflegebeständigkeit wird ein defi-nierter Filz in verschiedenen Reinigungs-medien (z.B. Scheibenreiniger, Fleckent-ferner, Lederpflegemittel) getränkt und über die Probe gerieben (siehe Abbildung 2). Die Prüfbedingungen können folgen-de sein:- Auflagekraft des Prüfstempels: 9 N- Hubweg: 50 mm- Anzahl Hübe: 30 Doppelhübe- Visuelle Auswertung (DIN EN ISO

4628-1) der Probe und des Filzes auf

Thema: Prozessabsicherung

Abbildung 2: Pflegebeständigkeitsprüfung – der quadratische Filz wird mittels Stempel in einer Prüfflüssigkeit getränkt Bildquelle: Fraunhofer IPA

Abbildung 3: Auswertung der Pflegebeständigkeitsprüfung mit n.i.O.-BewertungProbe: Kennwert 3, Filz: Kennwert: 5 Bildquelle: Fraunhofer IPA

20 Werkstoffe 6/201820 Werkstoffe 6/2018

Thema: Prozessabsicherung

in Abhängigkeit der jeweiligen Sprühdü-sen gewechselt. Folgende Prüfparameter können beispielsweise eingestellt wer-den: - Bürstengeschwindigkeit: ca. 120 U/

min, gegenläufig zur Bewegung des Pro-bentisches

- Vorschubgeschwindigkeit des Probenti-sches: 5 ± 0,2 m/min

- Öffnungswinkel des Sprühstrahls: 60 °

- Waschsuspension: 1,5 g Quarzmehl (mittlere Teilchengröße 24 µm) je Liter Wasser

- Durchflussrate Waschsuspension: 2,2 ± 0,1 l/min bei 300 ± 50 kPa

- Zahl der Waschungen: 10 Doppelhübe

Die Auswertung erfolgt üblicherweise mittels Glanzmessung (vorher, nachher). Teilweise wird zusätzlich die Auswertung der Helligkeit mittels Spektralphotometer gefordert. Die Prüfung sollte ausschließ-lich auf ebenen Proben oder Platten durchgeführt werden.Mögliche Fehlerquellen und Abstellmaß-nahmen:- Die Verkratzungsintensität ist abhän-

gig vom Bürstenalter. Daher sollten mit jeder Prüfung Referenzproben mitgeprüft werden. Die Kratzbestän-digkeit wird relativ zur Referenzprobe ermittelt.

- Die Korngrößenverteilung des Quarz-mehls hat wesentlichen Einfluss auf das Prüfergebnis. Eine rückführbare Siebanalyse des Quarzmehls sollte vom Lieferanten eingefordert werden.

- Nach der Prüfung können die Proben Ablagerungen des PE-Bürstenmate-rials aufweisen. Die Reinigung der Proben muss mittels weichem Reini-gungstuch und einem geeigneten Rei-nigungsmittel, welches die lackierte Oberfläche nicht angreift, erfolgen.

Die Ergebnisse unterschiedlicher Kratz- und Abriebprüfungen sind in der Regel nicht übertragbar. Daher sollte die ge-wählte Prüfmethode der realen Belastung des Bauteils möglichst nahekommen.

Autoren: Dipl.-Ing. (FH) Marina SchäferDipl.-Ing. (FH) Manh Hung TranFraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPANobelstraße 12, 70569 Stuttgartwww.ipa.fraunhofer.de

Prüfung der Kratzfestigkeit von Beschich-tungen mittels Laborwaschan-lage

Ebenfalls sehr reali-tätsnah ist die Prüfung der Kratzbeständigkeit mittels Laborwaschan-lage an Exterieur-Bau-teilen. Hierbei wird die Beanspruchung einer Beschichtung in einer Autowaschanlage si-muliert. In Anlehnung an die DIN EN ISO 20566 wird die Pro-be mittels rotierender Waschbürste unter Einfluss einer Wasch-suspension belastet. Der Probentisch lässt sich in einer Hubbe-wegung unter der Waschbürste hin und her verfahren (sie-he Abbildung 6). Die Norm schreibt eine de-finierte Waschbürste aus PE vor. Alternativ sind teilweise je nach Hausnorm der Auto-mobilhersteller auch Textilbürsten vorge-schrieben. Die Wasch-

suspension wird je nach Verfahrrichtung des Probentisches abwechselnd von 2 Düsen links und rechts der Waschbürste in einem Sprühstrahl dosiert. Die Lauf-richtung der Waschbürste wird ebenfalls

kann sich durch Alterung erhöhen. Das Alterungsverhalten sollte untersucht und ein entsprechendes Austausch-intervall des Stempels festgelegt wer-den.

Abbildung 4: Prüfaufbau einer Handabriebprüfung mittels Abrex-Prüfge-rät Bildquelle: Fraunhofer IPA

Abbildung 5: Strukturierte Kunststoffoberfläche mit Symbol nach der Handabriebprüfung – Kennwert: 3 (mittlerer Abrieb) Bildquelle: Fraunhofer IPA

Abbildung 6: Laborwaschanlage im Einsatz, Bildquelle: Fraunhofer IPA

20 Werkstoffe 6/2018 Werkstoffe 6/2018 2120 Werkstoffe 6/2018

Maschinelles Lernen für industrielle ProzesseDas Institut für Bildsame Formgebung (IBF) und das Cybernetics Lab IMA & IfU der RWTH Aachen University erproben gemeinsam den Einsatz maschineller Lernverfahren für die Stichplanauslegung beim Warmwalzen. Diese Algorithmen können Ingenieure in Zukunft bei der Su-che nach möglichst ökonomischen und ökologischen Prozessen unterstützen.Im Rahmen eines Transferprojektes aus dem Exzellenzcluster „Integrative Produk-tionstechnik für Hochlohnländer“ kombi-nieren die Prozessexperten des IBF und Fachleute für maschinelles Lernen (ML) am Cybernetics Lab ihre Kompetenzen, um die Anwendbarkeit von ML auf die in-dustrielle Fertigung aufzuzeigen.

Maschinelles Lernen

ML beschreibt die Anwendung von Com-puteralgorithmen auf Problemstellungen des menschlichen Alltags. Ziel ist es, für das jeweilige Problem eine möglichst op-timale Antwort bzw. Lösung zu erhalten, die reproduzierbar und frei von menschli-cher Voreingenommenheit ist, bzw. nicht auf Intuition zurückgreift. ML ist in den letzten Jahren vor allem durch die Anwen-dung tiefer neuronaler Netze wieder in den Fokus gerückt. Mithilfe dieser Verfah-ren konnte eindrucksvoll gezeigt werden, dass Computerprogramme in der Lage sind relativ komplexe Probleme effizien-ter zu lösen als Menschen, wie bspw. das Spielen von Pac-Man, Schach oder Go. In diesen Fällen erlernt das tiefe neuronale Netz optimale Lösungsstrategien, unter anderem indem es millionenfach gegen sich selbst spielt. Dieses Verfahren zeich-net sich vor allem durch sein einfaches Konzept aus, da, neben der Einhaltung der Spielregeln, häufig nur das Gewinnen des Spiels belohnt wird, ohne weitere Strategien vorzugeben.Eine der wesentlichen Fragen im Sinne von Industrie 4.0 ist nun, für welche Fra-gestellungen der industriellen Fertigung ML sinnvoll eingesetzt werden kann. De-mensprechend wird in diesem Beitrag überprüft, ob ML geeignet ist, Ingenieu-re bei der Stichplanauslegung für das Warmwalzen zu unterstützen.

Flachwalzen

Das Walzen ist eines der bedeutendsten Umformverfahren in der heutigen indust-riellen Fertigung. Etwa 95 % aller Stahler-zeugnisse und etwa zwei Drittel aller Alu-miniumprodukte durchlaufen irgendwann mindestens einen Walzprozess. Das Wal-zen schließt sich dabei häufig an den Ab-guss des Vormaterials an und dient u.a. dem Verschließen von Poren und der Ein-

stellung wichtiger Produkteigenschaften. Das Walzen besteht aus einer relativ gro-ßen Zahl s.g. Stiche, ein Stich entspricht einem Durchlauf des Walzguts durch das Walzgerüst. Während des Stichs wird die Höhe des Walzguts mittels plastischer Deformation reduziert, sodass sich so-wohl die Geometrie als auch die Materi-aleigenschaften verändern. Der gesamte Walzprozess wird durch den s.g. Stich-plan charakterisiert, in diesem sind die Prozessparameter aller Stiche zusam-mengefasst.Das Problem liegt jedoch darin einen solchen Stichplan auszulegen. In der Regel wird der Prozessexperte mit der folgenden Aufgabe konfrontiert: Erstel-len Sie einen Stichplan der, ausgehend von den initialen Produkteigenschaften, möglichst effizient die finalen Produkt-eigenschaften erreicht, ohne die Anlage zu zerstören. Was genau unter effizient verstanden wird, hängt vom jeweiligen Anwendungsfall ab und kann bspw. kos-tengünstig, reproduzierbar oder eine beliebig komplizierte Kombination vieler Faktoren bedeuten. Bei der Erstellung dieser Stichpläne ist daher eine Menge Expertenwissen sowie mitunter auch Aus-probieren gefragt. Zur Bewältigung dieser Aufgabe existieren diverse Strategien, im Folgenden wird daher nur ein repräsenta-tives Verfahren vorgestellt.

Stichplanauslegung

Meistens werden bei der Stichplanaus-legung zunächst die Randbedingungen für den Stichplan aufgestellt, also z. B.

Anlagengrenzen sowie initiale und finale Produktgeometrie. Auf Basis der Materi-aleigenschaften und der finalen Produkt-eigenschaften wird der Stichplan nun, unter Nutzung des Expertenwissens, rückwärts aufgebaut. Man definiert also als erstes den letzten Stich, sodass nach diesem Stich die finalen Produkteigen-schaften vorliegen. Anschließend wird der vorletzte Stich definiert, sodass am Ende dieses Stichs die Produkteigen-schaften vor dem letzten Stich vorliegen. Dieser Prozess wird solange wiederholt, bis eine Stichfolge existiert, die als Aus-gangspunkt die initialen Produkteigen-schaften und als Endpunkt die finalen Produkteigenschaften besitzt (siehe Abbildung 1). Die Berechnung der Ent-wicklung der Produkteigenschaften wird häufig mit Modellen oder Simulationen durchgeführt. Durch die Vielzahl an Ite-rationen, die der Stichplan während seiner Auslegung erfährt, müssen diese Modelle oder Simulationen über kurze Rechenzeiten verfügen, sodass häufig s.g. schnelle Walzmodelle (SWM) ver-wendet werden. Diese SWM basieren in der Regel auf analytischen Gleichungen, die aus mechanischen Vereinfachungen, Prozesswissen oder physikalischen Prin-zipien hergeleitet sind und besitzen somit Rechenzeiten im Sekundenbereich. Nach der Erstellung muss natürlich noch eine Validierung auf den industriellen oder La-boranlagen durchgeführt werden, bevor die Fertigung beginnen kann.Es kann daher sein, dass nicht jeder erstellte Stichplan auf Anhieb das an-gestrebte Ziel bestmöglich erreicht. An

Thema: Industrielle Prozesse

Abbildung 1: Schematische Darstellung eines Verfahrens zur Stichplanauslegung. Beginnend beim Endzustand wird der vorherige Stich anhand von Erfahrungswerten und Expertenwissen ausgelegt. Mithilfe von Modellen wird der bisher erstellt Stichplan kontrolliert. Dieser Prozess wird wiederholt, bis der Anfangszustand erreicht ist. Dabei ist darauf zu achten, dass der ausgelegte Stichplan den Randbedingungen genügt und innerhalb des Prozessfensters liegt.


prozess des NN zu beschleunigen. Das reversierende Walzgerüst des Labor-walzwerks des IBF besitzt Duowalzen mit einem Durchmesser von 410 mm, eine Kraftgrenze von 4 MN und Momentgren-zen von 65 kNm je Walze. Um später eine sichere Durchführung auf dem Labor-walzwerk des IBF zu garantieren, wurde dem NN allerdings eine Kraftgrenze von 3 MN auferlegt. Bei der Stichplanausle-gung wurde vereinfachend davon ausge-gangen, dass keine Breitung stattfindet.Die Ergebnisse des Trainings des NN für den ersten Schritt, also nur das Errei-chen einer Zielhöhe in möglichst wenig Walzstichen unter Einhaltung der tech-nologischen Randbedingungen, sind in Abbildung 2 gezeigt. Man erkennt deut-lich, dass das NN keine Probleme hat die Zielhöhe zu erreichen. Schon nach 500 Iterationen liegt ein Stichplan vor, der diese Zielsetzung erfüllt. Die mini-male Anzahl der Stiche wird, aus Sicht des Experten, vor allem aufgrund der maximalen Höhenabnahme von 15 mm pro Stich (Einzugsbedingung) und den Kraftgrenzen des Walzgerüst auf sechs begrenzt. Schon nach nur 500 Iteratio-nen hat das NN eine Lösung in der Nähe dieses technischen Minimums gefunden. Im Sinne einer Exploration der Möglich-keiten, sucht das NN in der Folge nach Möglichkeiten sich weiter zu verbessern und erstellt daher nach 1000 Iteratio-nen einen Stichplan mit neun Stichen. Mit mehr Iterationen (2000 und 2500) ist das NN jedoch nicht in der Lage sich unter acht Stich zu verbessern. Dies liegt daran, dass dem NN in diesem ersten Schritt bewusst Restriktionen auferlegt wurden, da nicht klar war, wie das NN die

jeweils eine spezielle Belohnungsfunkti-on definiert. In allen Fällen bewertet die Belohnungsfunktion lediglich das Ender-gebnis der Stichplanerstellung und nicht jeden einzelnen Stich. Während der Trai-ningsphase lernt das NN Stichpläne aus-zulegen, indem es zu Beginn eher zufällig Stichpläne zusammenstellt und deren Werte der Belohnungsfunktion vergleicht. Je höher in diesem Fall der Wert der Be-lohnungsfunktion, desto optimaler der Stichplan. Nach einigen Iterationen er-kennt das NN Zusammenhänge zwischen den Stichplänen und der Belohnungs-funktion und beginnt gezielt Stichpläne zu erstellen, die die Belohnungsfunktion maximieren.

Ergebnisse der Stichplan-auslegung

Für die Anwendung des NN auf die Stich-planauslegung müssen ein konkretes Material, inklusive der Materialeigen-schaften, und konkrete Daten für die in-itialen und finalen Produkteigenschaften verwendet werden. Den im Weiteren dar-gestellten Ergebnissen liegt ein handels-üblicher niedriglegierter S355 Baustahl zu Grunde. Um später eine Validierung der Ergebnisse zuzulassen, wurden Geo-metrien verwendet, die sich potentiell auf dem Laborwalzwerk des IBF walzen las-sen. Als Anfangszustand wurde eine Geo-metrie von 75*300*500 mm³ mit einer Austenitkorngröße von etwa 200 µm ver-wendet. Als Endzustand sollte eine Höhe von 20 mm und eine Korngröße von 35 µm erreicht werden. Es wurde für beide Werte eine Fehlermarge von ±1 mm bzw. ±10 µm zugelassen, um den Trainings-

dieser Stelle soll nun ML helfen, den Auf-wand zu reduzieren bzw. automatisiert zu Stichplänen führen, die definierte Op-timierungsziele einhalten. Es wird durch die interne Bewertung der ML-Algorith-men zusätzlich ermöglicht quantitative Aussagen über die Güte der Stichpläne zu machen.

Anwendung maschinellen Lernens auf die Stichplanaus-legung

Ziel ist es, durch Verwendung maschinel-ler Lernverfahren ein Programm zu er-stellen, welches automatisiert Stichpläne unter Vorgabe der initialen und finalen Produkteigenschaften generiert. Um dies zu erreichen, wird wie folgt vorgegangen: Zunächst wird eine ausreichend große Datenmenge benötigt, um das maschi-nelle Lernverfahren, in diesem Fall ein neuronales Netz (NN), zu trainieren. Damit das NN nicht mit Prozessschwan-kungen und Messunsicherheiten eines Realprozesses umgehen muss, wurde im vorliegenden Fall mithilfe eines SWM des IBF eine entsprechende Datenbank erstellt. Durch dieses Vorgehen wird zu-sätzlich die Berücksichtigung weiterer Produkteigenschaften, wie der Korngrö-ße, ermöglicht. Auf Basis dieser Daten wird anschließend das NN in der Erstel-lung eines optimalen Stichplans trainiert. Die Kriterien für einen optimalen Stich-plan werden zuvor durch den Anwender festgelegt und danach in Form der s.g. Belohnungsfunktion an das NN über-geben werden. Das NN lernt auf Basis dieser Vorgaben dann einen optimalen Stichplan auszulegen, indem es die Be-lohnungsfunktion maximiert. Nach ab-geschlossenem Training werden dem NN zur Erstellung eines Stichplanes die initia-len und finalen Produkteigenschaften als Input übergeben. Daraufhin legt das NN, auf Basis des zuvor gelernten Verhaltens, einen optimalen Stichplan aus.

Training eines neuronalen Net-zes für die Stichplanauslegung

Um die Fähigkeiten des NN für die Stich-planauslegung zu testen, wurde in drei Stufen steigender Komplexität vorge-gangen. In jeder Stufe wurden die Krite-rien für die Bewertung eines optimalen Stichplans komplexer, sodass die, durch das NN zu lösende, Aufgabe schwieriger wurde. Als einfachster Fall wurde das möglichst schnelle Erreichen der End-geometrie, d.h. mit so wenig Stichen wie möglich, als Kriterium angelegt. In einem zweiten Schritt wurde zusätzlich verlangt, dass eine festgelegte Korngröße erreicht wird. Der dritte Schritt forderte außerdem eine Minimierung des gesamten Energie-bedarfs. Für jeden der drei Schritte wurde


Abbildung 2: Während des Trainings des neuronalen Netzes erstellte Stichpläne nach unterschied-lichen vielen Iterationen. Ziel ist die möglichst schnelle Erreichung der Zielhöhe, abgebildet sind die Höhe nach dem Stich und die Zielhöhe inklusive 1 mm Fehlermage.


die schnellstmögliche Erreichung der Zielgrößen weniger zu priorisieren, um dadurch den Energieverbrauch zu mini-mieren (siehe Abbildung 4). Das NN be-wältigt also auch diese komplexe Aufgabe ohne Probleme.

Zusammenfassende Bewertung des Ergebnisses

Insgesamt löst das NN alle drei gestellten Aufgaben. Damit kann die Anwendbarkeit maschineller Lernverfahren auf Proble-me im industriellen Produktionskontext, am Beispiel des Warmwalzens, nachge-wiesen werden. Der Aufwand für den Ein-satz ist vergleichsweise gering mit einer Rechenzeit, auf einem handelsüblichen PC, von ca. 45 min für das Training und wenigen Sekunden für die anschließende Stichplanauslegung. Diese Eigenschaft ermöglicht bspw. auch den On-Line-Ein-satz in der Produktion. Sollte es kurzfristig zu Verzögerungen im Produktionsbetrieb kommen, können, mit entsprechend trai-nierten neuronalen Netzen, rasch alter-native Prozessrouten gefunden werden, um Ausschuss zu reduzieren.

Weiterführende Informationen

Die neuesten Ergebnisse im Bereich In-dustrie 4.0 und viele weitere spannende Themen aus der Umformtechnik finden Sie am 28. und 29. März 2019 auf dem ASK in Aachen. Weitere Informationen und die Möglichkeit zur Anmeldung finden Sie unter: www.ask.ibf.rwth-aachen.de

Danksagungen

Die Autoren bedanken sich bei der Deut-schen Forschungsgemeinschaft für die finanzielle Unterstützung des Erkennt-nistransferprojekts „Biologically Inspired Learning Processes for Machines in Pro-duction“ im Rahmen des Exzellenzclus-ters „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“.

Autorena) A. Krämer, G. Hirt, b) R. Meyes, H. Kahlfeld, T. MeisenKontakta) Institut für Bildsame Formgebung, RWTH Aa-chen University, Intzestraße 10, 52056 Aachenb) Cybernatics Lab IMA & IfU, RWTH Aachen Uni-versity, Dennewartstraße 27, 52068 Aachen

samt 5000 Iterationen schafft es das NN jedoch die Anzahl der Stiche auf sieben zu reduzieren und ist damit, auch für die-se komplexere Fragestellung, sehr nah an einer optimalen Lösung.Im dritten Schritt wurde nun noch eine Minimierung des Energieverbrauchs hin-zugenommen. Für den Energieverbrauch werden vereinfachend das Antriebsmo-ment der Walzen und der Temperaturver-lust während des Prozesses berücksich-tigt. Wie zuvor, reichen 1000 Iterationen nicht aus, um die Zielhöhe und Zielkorn-größe zu erreichen. Zusätzlich ist hier der Energieverbrauch mit ca. 23 GJ (6,4 MWh), wegen der großen Anzahl Stiche, noch relativ hoch. Nach 2000 Iterationen werden die Zielgrößen in acht Stichen

erreicht, allerdings ist der Energiever-brauch weiterhin hoch. Die beste Lö-sung nach 4000 Iterationen besteht wieder aus sieben Stichen und erreicht beide Zielgrößen. Bei 5000 Iterati-onen kommt nun die Gewichtung des Energieverbrauchs zum Tragen. Durch die Hinzunahme ei-nes achten Stichs, kann der Energiever-brauch um etwa 1 GJ (0,28 MWh) gesenkt werden, verglichen mit der Lösung nach 4000 Iterationen. Das NN schlägt dem-entsprechend vor,

Aufgabe bewältigen würde. Für die Wei-teren Fälle wurden daher zum einen die Belohnungsfunktion optimiert, als auch dem NN mehr Spielraum für die Explora-tion eingeräumt. Nichtsdestoweniger ist das NN in der Lage die gestellte Aufgabe zuverlässig zu erledigen.Im zweiten Schritt wurde das Erreichen eines Zielkorridors für die Korngröße hin-zugefügt. Die Ergebnisse des Trainings sind in Abbildung 3 zu erkennen. Hier hat das NN zu Beginn Probleme die Vorga-ben zu erreichen. Nach 1000 Iterationen werden weder die Zielhöhe noch die Ziel-korngröße erreicht. Nach 2000 Iteratio-nen hingegen, werden beide Zielgrößen bereits erreicht, allerding werden hierfür noch acht Stiche benötigt. Nach insge-


Abbildung 3: Während des Trainings des neuronalen Netzes erstellte Stichpläne nach unterschied-lichen vielen Iterationen. Ziel ist die möglichst schnelle Erreichung der Zielhöhe und Zielkorngröße. Abgebildet sind die Höhe nach dem Stich, die Zielhöhe inklusive 1 mm Fehlermage (beide blau), die Korngröße nach dem Stich und die Zielkorngröße inklusive 10 µm Fehlermage (beide grün).

Abbildung 4: Während des Trainings des neuronalen Netzes erstellte Stichpläne nach unterschiedlich vielen Iterationen. Ziel ist die möglichst schnelle Erreichung der Zielhöhe und Zielkorngröße bei Minimierung der Energie. Abgebildet sind die Höhe nach dem Stich, die Zielhöhe inklusive 1 mm Fehlermage (beide blau), die Korngröße nach dem Stich, die Ziel-korngröße inklusive 10 µm Fehlermage (beide grün) und der akkumulierte Energieverbrauch (grau).


Thema: HybridwerkstoffeQualitätsgerechtes Bohren von Hybridwerkstoffen in zwei WirkrichtungenK. Dröder, H.-W. Hoffmeister, M. Albergt

Einleitung

Kohlefaserverstärkte Kunststoffe (CFK) werden in den unterschiedlichsten Bran-chen eingesetzt. Vor allem in Bereichen wie dem Flugzeug- und Automobilbau oder in Windkraftanlagen kommen CFK-Werkstoffe verstärkt zum Einsatz [1]. CFK-Werkstoffe besitzen aufgrund Ih-rer hohen Festigkeit bei geringer Dichte ein hervorragendes Leichtbaupotential [2]. Zur weiteren Verbesserung der me-chanischen Eigenschaften werden CFK-Werkstoffe häufig mit hochfesten Stäh-len, Titan- oder Aluminiumlegierungen durch eine Klebeverbindung zu Hybrid-werkstoffen verbunden. Die dabei ent-stehenden Bauteile werden mithilfe von Verbindungselementen wie Nieten oder Schrauben an beispielsweise dem Flug-zeugrumpf oder der Fahrzeugkarosserie montiert [3]. Dazu ist es erforderlich bei-de Bauteile zeitgleich zu Bohren, um eine optimale Passgenauigkeit zu garantieren.

Bohren von Hybridwerkstoffen

Das Bohren von Hybridwerkstoffen stellt eine technologische Herausforderung dar. Von den Einzelwerkstoffen werden unterschiedliche, zum Teil gegensätzli-che Anforderungen an die eingesetzten Werkzeuge und den Fertigungsprozess gestellt. Beim Bohren von Metall werden Werkzeuge mit Spitzenwinkeln zwischen 118° und 140° eingesetzt. Die dabei entstehende Prozesswärme wird teilwei-se in das Werkstück geleitet und zum Großteil über den Span abgeleitet [4]. Bei der Zerspanung von FKV-Werkstoffen hingegen werden Bohrer mit einem Spit-zenwinkel von ≤ 90° verwendet. Diese ermöglichen ein sauberes trennen der einzelnen Fasern. Die Prozesswärme sollte dabei möglichst gering gehalten werden, um eine Beeinflussung des Ma-trixmaterials zu verhindern [5]. Aufgrund der stark abrasiven Wirkung der Fasern ist eine Werkzeugbeschichtung aus Dia-

mant unerlässlich für eine wirtschaftliche Bohrerstandzeit. Dies ist bei der Zerspa-nung von Stahl aufgrund der chemischen Affinität vom Diamant zum Stahl nicht möglich.Die einzelnen Anforderungen sind bei der Hybridzerspanung mit monolithischen Werkzeugen nur schwer in Einklang zu bringen. Dadurch kommt es am CFK-Werkstoff häufig zu Bearbeitungsfehlern wie Delamination, Absplitterungen oder Ausfransungen. Diese müssen in einem weiteren Fertigungsschritt beseitigt wer-den, um einem Werkstoffversagen im späteren Einsatz entgegenzuwirken. Zwar sind am Markt Sonderwerkzeuge er-hältlich, welche sich jedoch aufgrund der Diamantbeschichtung lediglich für die Werkstoffkombination von Titan und CFK sowie Aluminium und CFK eignen. Zur Zerspanung von Stahl und CFK kommen vor allem Sonderverfahren, wie beispiels-weise das Orbitalbohren, zum Einsatz. Dieses Verfahren bedarf jedoch einer ho-hen Bearbeitungszeit und einer komple-xen Maschinentechnologie, wodurch die Fertigungskosten steigen [6].Zur Lösung dieses Problems wurde ein Werkzeugkonzept entwickelt, dass in der Lage ist die unterschiedlichen An-forderungen von Stahl und CFK bei der Zerspanung zu erfüllen. Ziel ist dabei ein Werkzeug aufzubauen, dass in einem Ar-beitsgang qualitätsgerechte Bohrungen in einem Hybridwerkstoff einbringt.

Versuchsbedingungen und Auswertung

Zur Auslegung der einzelnen Werkzeug-komponenten wurde über Zerspanunter-suchungen die optimalen Einstellpara-meter und Werkzeuggeometrien für Stahl und CFK getrennt ermittelt. Im Zuge der Zerspanuntersuchungen sollten die opti-malen Einstellparameter und Werkzeug-geometrien ermittelt werden. Als Metall-komponente wurde ein Dualphasenstahl (DP1000) untersucht. Dieser kommt im Automobilbau vor allem für Karosserie-elementen zum Einsatz. Der CFK-Werk-

stoff bestand aus Platten mit unidirekti-onalen Gelege in einer duroplastischen Matrix. Als Werkzeuge für die Stahlbear-beitung wurden unbeschichtete Bohrer mit einem Spitzenwinkel von 140° so-wie PKD-beschichtete Bohrer mit einem Spitzenwinkel von 118° eingesetzt. Der Durchmesser betrug jeweils 10 mm. Zu-sätzlich erfolgten Untersuchungen mit PKD-beschichteten FKV-Bohrern mit ei-nem Spitzenwinkel von 90° und einem Durchmesser von 8 mm. Die Untersu-chungen fanden auf einem 5-Achs-CNC-Bearbeitungszentrum vom Typ Chiron MILL 2000 statt. Dabei wurde die Schnitt-geschwindigkeit zwischen vc = 90 m/min und vc = 180 m/min variiert. Als Vorschub wurden Werte zwischen f = 0,02 mm/U und f = 0,47 mm/U eingestellt (Tabelle 1). Mit jeder Schnittparameterkombinati-on wurde eine Versuchsreihe aus bis zu acht Bohrungen gefahren. Diese lagen in ausreichendem Abstand zueinander, um eine gegenseitige Beeinflussung zu ver-hindern.Die Auswertung der Bohrungsqualität er-folgte an einem Digitalmikroskop der Fir-ma Keyence vom Typ VW-9000D. Unter der 20-fachen optischen Vergrößerung wurde jede einzelne Bohrung sowohl von der Bohrerein-, als auch von der Bohrer-austrittsseite analysiert. Es erfolgte die Vermessung aller an den Bohrungsrän-dern aufgetretenen Unregelmäßigkeiten nach DIN SPEC 25713. Die metallischen Proben wurden auf Grat- und Deckelbil-dung untersucht. Dabei wurde die Grat-breite orthogonal zur Bohrungsoberflä-che vermessen (Bild 1, links).Die Bohrungen in den CFK-Platten wurden auf Unregelmäßigkeiten wie Ausfransun-gen, Absplitterungen und Delaminatio-nen untersucht (Bild 1). Diese können oberflächlich an der Bearbeitungskante erfasst und vermessen werden. Dabei sind Ausfransungen als stoffschlüssig mit dem Bauteil verbundener Werkstoff-überstand zu erkennen. Absplitterungen können als ungewollt abgetrennter Werk-stoff an der Bearbeitungskante bezeich-net werden. Als am kritischsten für den

Nr. vc [m/min] f [mm/U] Nr. vc [m/min] f [mm/U] Nr. vc [m/min] f [mm/U]1 90 0,02 7 150 0,02 13 180 0,022 90 0,07 8 150 0,07 14 180 0,073 90 0,17 9 150 0,17 15 180 0,174 90 0,27 10 150 0,27 16 180 0,275 90 0,37 11 150 0,37 17 180 0,376 90 0,47 12 150 0,47 18 180 0,47

Tabelle 1: Schnittparameter der experimentellen Untersuchungen in CFK und Stahl


Werkstoff sind Delaminationen zu be-werten [7]. Diese stellen den Verlust der mechanischen Bindung zwischen einer Schicht des Werkstoffs und der darüber bzw. darunterliegenden dar. [8]. Alle drei Schädigungsarten konnten optisch durch das Digitalmikroskop ermittelt werden. Dabei wurde die Anzahl der aufgetrete-nen Schäden sowie deren Größe in Faser-richtung vermessen. Der Toleranzbereich wurde mit 1 mm um die Bohrungskante festgelegt. Alle Schäden, die innerhalb dieses Bereiches liegen gelten damit als nachbearbeitbar.

f ≥ 0,17 mm/U und Schnittgeschwin-digkeiten von vc ≥ 150 m/min trat keine Deckel- oder Gratbildung mehr auf. Mit zu geringen Einstellparametern wird die Mindestspandicke beim Bohrprozess unterschritten, was eher zu einer Umfor-mung als zu einem Schneidprozess führt [9].Am unbeschichteten Bohrer kam es im Zuge der Untersuchungen zum Schneid-kantenausbruch und zu Verschweißun-gen von Spänen an der Bohrerspitze. Mit den FKV-Bohrern war es nicht möglich das Stahlblech zu zerspanen. Durch den geringen Spitzenwinkel ist die Haupt-schneide deutlich länger als bei Metall-bohrern, wodurch der vollständige Werk-zeugeingriff viel später erfolgt. Durch den hochfesten Werkstoff kam es an den Hauptschneiden zur mechanischen Überlastung welche zum Werkzeugbruch führte.

Ergebnis der Untersuchungen in CFK

Bei der Zerspanung des CFK-Werkstoffs mit den beschichteten sowie unbeschich-teten Bohrern (Spitzenwinkel 118° und 140°) konnten alle drei beschriebenen Schadensarten gemessen werden. Diese traten sowohl an der Bohrerein- als auch an der Bohreraustrittsseite auf. Unter Einsatz des FKV-Bohrers (Spitzenwinkel 90°) traten Ausfransungen und Absplit-terungen vermehrt am Bohrereintritt auf (Bild 3, links), während auf der Bohrer-austrittseite vor allem Delaminationen gemessen wurden.Die wenigsten Werkstoffschäden traten am CFK mit den Einstellparametern vc = 90 m/min und f = 0,02 mm/U auf (Bild 3, rechts). Nach vollständiger Auswertung der Messergebnisse zeigte sich ein Zu-sammenhang zwischen der Anzahl und Größe der gemessenen Schäden am CFK und des eingestellten Vorschubs (Bild 4). Dabei ist auffällig, dass die Erhöhung des Vorschubs beim Bohren von CFK einen signifikanten Einfluss auf die erreich-bare Werkstückqualität hat. Dieser Zu-sammenhang trat bei allen eingesetzten Werkzeuggeometrien auf.Durch eine Vorschuberhöhung läuft das Zerspanprozess schneller ab. Dies führt

Ergebnis der Untersuchungen in Stahl (DP1000)

Bei der Auswertung der Bohrungen wur-den mit den beschichteten Bohrern bei keinem der untersuchten Einstellpara-meter Abweichungen von der Sollform festgestellt (Bild 2, links). Deckel- und Gratbildung traten unter Verwendung des unbeschichteten Bohrers an der Bohrer-austrittsseite auf (Bild 2, rechts). Dies konnte lediglich bei geringen Vorschüben festgestellt werden. Ab Vorschüben von

Thema: Hybridwerkstoffe

Bild 1: Beurteilung der Bohrungsqualität von Metall (links) und CFK-Werkstoffen (rechts, nach DIN SPEC 25713[8])

Bild 2: Mikroskopaufnahmen am Bohreraustritt in Abhängigkeit der Einstellparameter

Bild 3: Mikroskopaufnahme am Bohrereintritt (links) und am Bohreraustritt (rechts) in Abhängigkeit der Einstellparameter


kel von 140°. Das Vorbohren erfolgt mit einem Aufmaß von 1 mm zum anvisier-ten Bohrungsdurchmesser. Aufgrund der Ergebnisse der vorangegangenen Unter-suchungen ist zu erwarten, dass bei der dabei entstehenden Bohrung die gefor-derten Qualitätsanforderungen im CFK noch nicht erreicht werden. Durch die Wahl entsprechender Einstellparameter (vc = 150 m/min, f = 0,17 mm/U) kön-nen die Schäden an der Zerspanstelle in einem engen Bereich um die Bohrkante gehalten werden.In der zweiten Bearbeitungsstufe wird die Metallkomponente des Hybridwerkstoffs auf das geforderte Endmaß bearbeitet. Die Schneiden werden in einem Spitzen-winkel von 140° angestellt. Im letzten Be-arbeitungsschritt wird vor der Rückhubbe-wegung eine PKD-beschichtete Schneide aus dem Inneren des Werkzeuggrundkör-pers ausgesteuert. Dabei erfolgt eine An-passung der Einstellparameter, wodurch aufgetretene Schäden im CFK-Werkstoff entfernt und das Bohrungsendmaß ohne Werkstoffschäden erreicht wird.Zur Realisierung der Aussteuerbewe-gung können mehrere Lösungen in Be-tracht gezogen werden. Dies kann zum einen mechanisch erfolgen, in dem Kühl-schmierstoff oder Druckluft auf einen Stellkolben wirkt und die Schneide auf den Bohrungsenddurchmesser zustellt. Einen weiteren Ansatz bildet ein elektro-mechanisch gesteuerter Stellmechanis-mus, der im Werkzeuginneren verbaut wird.

Zusammenfassung und Ausblick

Hybridwerkstoffe aus Metall und CFK stellen hohe Anforderungen an den Zer-spanprozess. Oft kann die geforderte Bauteilqualität nicht ohne zusätzliche Nacharbeiten erreicht werden. Aktuell gibt es noch keinen Prozess in dem mit ei-nem Werkzeug qualitätsgerechte Bohrun-gen erzeugt werden können. Die Lösung bildet ein dreistufiges Werkzeug, des-sen Wirkweise vorgestellt wurde. Durch den Einsatz voneinander unabhängiger Schneiden können die Prozessparameter, Werkzeuggeometrien und Schneistoffe werkstoffgerecht eingestellt werden. Zur Verifikation des erarbeiteten Werkzeug-konzepts werden Versuchsdemonstrato-ren aufgebaut. Diese werden hinsichtlich der Aussteuer- und Wiederholgenauigkeit untersucht und für Zerspanuntersuchun-gen an Hybridwerkstoffen verwendet.

Danksagung

Das IGF-Vorhaben 19317-N der For-schungsvereinigung Forschungsgemein-schaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW), Papenberger Str. 49, 42859 Rem-

Bohrprozesses werkstoffgerecht ange-passt werden können, wird ein mehrstu-fig arbeitendes Werkzeug mit voneinan-der unabhängigen Schneiden entwickelt. Diese werden den Hybridwerkstoff in ei-nem Bearbeitungsgang während der Vor- und Rückhubbewegung bohren (Bild 5). Dabei kommen Schneiden zum Einsatz, die den Werkstoffanforderungen hinsicht-lich Schneidstoff und Schneidengeomet-rie gerecht werden. Zur Anpassung der Einstellparamater wird die Schneide zur CFK-Zerspanung durch einen Stellme-chanismus während des Prozesses steu-erbar ausgestellt und zurückgezogen. Durch den Einsatz werkstoffangepasster Schneidstoffe und Schnittparameter soll der Hybridwerkstoff qualitätsgerecht mit größtmöglicher Werkzeugstandzeit ge-bohrt werden.Der Hybridwerkstoff wird aus den Kom-ponenten Stahl und CFK bestehen. Das zu entwickelnde Werkzeug wird dreistufig ausgeführt. Dazu wird der Werkstoffver-bund mit beschichteten Universalschnei-den vorgebohrt. Diese bestehen aus einem Bohrerkopf mit einem Spitzenwin-

gleichzeitig zur Vergrößerung der Pro-zesskräfte, wodurch der Druck auf den Werkstoff durch den Bohrer zunimmt. Da-durch werden die Fasern nicht vollstän-dig geschnitten, sondern gegen Ende der Bohrung aus der Matrix herausgedrückt, wodurch die Schäden am CFK an der Bohrungsaustrittseite zunehmen.

Entwicklung des Bohrwerk-zeugs

Die durchgeführten Zerspanuntersu-chungen zeigten, dass es keine Schnitt-menge der Einstellparameter zur optima-len Zerspanung von CFK und Stahl gibt. Für CFK sollte eine Schnittgeschwindig-keit von vc = 90 m/min und ein Vorschub zwischen f = 0,02 mm/U und f = 0,17 mm/U eingestellt werden, um die Bear-beitungsschäden in einem Toleranzbe-reich von 1 mm um die Bohrungskante zu halten. Beim Bohren von Stahl entstan-den ab vc ≥ 150 m/min und einem Vor-schub zwischen f = 0,17 mm/U und f = 0,37 mm/U die geringsten Gratlängen. Damit die Einstellparameter während des


Bild 4: Zusammenhang zwischen Schäden am CFK-Werkstoff und des Vorschubs

Bild 5: Wirkprinzip des zu entwickelnden Werkzeugs


bility characteristics in drilling of unre-inforced and reinforced polyamides”, Journal of Composite Materials, 2012

[3] Möhring, H.-C. et. Al.: „Bohrbearbei-tung von CFK-Aluminium-Stacks mit plasmageschärften Bohrwerzeugen – Entwicklung von Bohrwerkzeugen zum Erzeugen von Nietbohrungen in Schichtverbundwerkstoffen“, wt Werkstatttechnik online Jahrgang 108, 2018

[4] Klocke, F.; König, W.: „Fertigungsver-fahren 1, Zerspanung mit geomet-risch bestimmter Schneide, 9. Aufla-ge, Springer Vieweg, 2018

[5] Weinert, K.; Kempmann, C.: „Cutting temperatures and their effects on the machining behaviour in drilling rein-forced plastic composites“, Advan-ced Engineering Materials, 2004, pp. 684-689

scheid, wurde im Rahmen des von der AiF durchgeführten Programms zur Förde-rung der Industriellen Gemeinschaftsfor-schung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundesta-ges gefördert.

Literatur

[1] Kraus, T.; Witten, E.: „Composites-Marktbericht 2016, Marktentwick-lung, Trends, Ausblicke und Heraus-forderungen“; November 2016; online verfügbar, Zugriff am 24.09.2018

[2] Gaitonde, VR et. al.: „Experimental studies on hole quality and machina-


[6] Kihlman, H.; Eriksson, I.; Ennis, M.: „Robotic Orbital Drilling of Structures for Aerospace Applications, SAE Aero-space Automated Fastening, England, 2002, pp. 85-91

[7] Schulze, V.; Becke, C.: „Taumelfräsen zur schädigungsarmen Bohrbearbei-tung von Kompositwerkstoffen“, ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrik-betrieb 104, 2009, S. 473-477

[8] DIN SPEC 25713: „Beurteilung der Bauteilqualität nach der trennenden Bearbeitung von faserverstärkten Kunststoffen; Ausgabe 2017-02

[9] Meinhard, A.; Güth, S.: „Gratminima-les Bohren mit VHM-Bohrerkonzepten – ein Werkzeugbenchmark“, Maschi-nenmarkt das Industrieportal, 2017; online verfügbar, Zugriff am 12.10.18

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Reußmann, T.; Lützkendorf, R.: Thüringisches Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung, Ru-dolstadtKolbe, Ch.; Staps, U.: FKT Formenbau und Kunst-stofftechnik GmbH, Triptis

Einleitung

Thermoplastische Sandwichmaterialien (Low Weight Reinforced Thermoplastics, LWRT) sind sortenreine, faserverstärkte Verbundhalbzeuge aus unterschiedlich porösen Kern- und Deckschichten, aus denen leichte und steife Bauteile mit einem hohen Leichtbaupotenzial und Schallabsorptionsvermögen hergestellt werden können. Ausgehend von diesen Eigenschaften sind derartige Sandwich-werkstoffe auch für Anwendungen mit komplexen Strukturen interessant. Um mit LWRT-Materialien Anwendungen im Strukturbereich realisieren zu können, wurden in Zusammenarbeit mit dem Pro-jektpartner FKT Formenbau und Kunst-stofftechnik GmbH geeignete Materi-alzusammensetzungen entwickelt und Prozessparameter optimiert, die eine Herstellung von kostengünstigen Sand-wichmaterialien ermöglichen. Außerdem sind Werkzeug- und Verfahrenstechniken zum Anspritzen von Funktionselementen entwickelt worden. Die Arbeiten erfolgten im Rahmen eines von der AiF geförderten ZIM-Projektes und konnten erfolgreich abgeschlossen werden.

Eingesetzte Materialien

Für die Herstellung von Sandwichver-bunden wurden als Matrixmaterialien PP und PA6 verwendet und in Faserform in den Verbund eingebracht. Zur Verstär-kung kamen sowohl Glasfasern (für die Kernschichten) als auch recycelte Car-bonfasern (für die Deckschichten) zum Einsatz. Die Recyclingcarbonfasern sind aus trockenen Produktionsabfällen von Zuschnittprozessen und Stackaufbauten aufgeschlossen worden. Hinterspritzt wurde mit verstärkten PP- und PA6-Typen (Tabelle 1).

• PP-Fasern 7dtex/60 mm • PA6-Fasern 6,7dtex/50 mm • E-Glasfasern mit 50 mm Schnittlänge• Recycling-Carbonfasern aus Zuschnitt-

abfällen

Herstellung von Sandwichhalb-zeugen

Für die Sandwichaufbauten wurden zunächst mit Hilfe einer Laborvliesan-lage vernadelte Fasermatten mit unter-schiedlichen Zusammensetzungen und Flächengewichten hergestellt. Um ein gutes Loftingverhalten (Expansion der Kernschicht) zu erreichen, kamen für die Kernlagen Vliese mit 40 Gew.-% Glasfa-serverstärkung zum Einsatz. Zur Verstär-kung der Deckschichten wurden recycelte Carbonfasern verwendet und niedrigere Fasergehalte (20-30 Gew.-%) eingestellt. Damit konnte eine hohe Verdichtung der Decklagen gewährleistet werden. Die Herstellung von Sandwichplatinen erfolg-te anschließend durch Schichten meh-rerer Lagen von Vliesen und thermische Verfestigung in einer Doppelbandpres-se. Abbildung 1 zeigt schematisch den Schichtaufbau der Sandwichmaterialien.

Abb. 1: Schematischer Schichtaufbau bei der Sandwichherstellung

LWRT-Material mit PP-Matrix und 3 mm Dicke • Deckschicht PP/rCF 70/30 Gew.-%,

500 g/m² • oder alternativ Deckschicht PP/rCF

80/20 Gew.-%, 500 g/m² • 1 x Kernschicht PP/Glas 60/40

Gew.-%, 500 g/m²

LWRT-Material mit PA6-Matrix und 3 mm Dicke • Deckschicht PA6/rCF 70/30 Gew.-%,

500 g/m²

• oder alternativ Deckschicht PA6/rCF 80/20 Gew.-%, 500 g/m²

• 2 x Kernschicht PA6/Glas 60/40 Gew.-%, 500 g/m²

Werkzeugkonstruktion und Formenbau

Als Vorstufe für die Werkzeugkonstruk-tion sind beim Industriepartner FKT zu-nächst Formeinsätze für eine im TITK vor-handene Stammform konzipiert worden. Damit konnten ausgewählte Konturen vorab getestet werden, um dann bei der Konstruktion eines geeigneten Versuchs-werkzeuges bereits sehr genaue Daten verfügbar zu haben. 1. Kontureinsatz zum Anspritzen von

Rippen am LWRT-Material2. Kontureinsatz zum Anspritzen von Au-

ßenkanten3. Kontureinsatz für das Überspritzen ei-

ner Fläche

Die Vorversuche mit den Werkzeugein-sätzen waren hauptsächlich zur Prüfung der Haftung von angespritzten Funktions-elementen gedacht, brachten aber insbe-sondere auch grundlegende Erkenntnis-se zu folgenden Gestaltungsmerkmalen:• Vorverdichtungsgrad des Sandwich-

aufbaus im Anspritzbereich• Geometrie zur Abdichtung der Kan-

ten auf dem Sandwichmaterial (Höhe, Breite)

• Anschlussflächen und -radien bei auf-gesetzten Rippen und Funktionsele-menten

• Dimensionierung des Anguss- und Ver-teilersystems

Auf Grundlage der durchgeführten Vor-arbeiten wurde gemeinsam von FKT und TITK ein Demonstrator entwickelt, der allen Testansprüchen genügt und für den Automobilbau relevante Funkti-onselemente zeigt. Im Vorfeld des Werk-zeugbaus sind zunächst Füllsimulationen mittels „Moldflow“ durchgeführt worden. Damit konnte die Lage von Bindenähten und kritischen Füllbereichen visualisiert werden (Abbildung 2).

Sandwichbauteile mit hoher Funktionsintegration

Thema: Sandwichmaterialien

Eigenschaft Einheit PP/TA20 PP/GF30 PP/rCF20 PA6/rCF20 konditioniert

Zugfestigkeit [Mpa] 31,5 77,6 70,0 180,0Bruchdehnung [%] 23,16 3,64 0,87 2,65Zug-E-Modul [Mpa] 2646 5864 11288 15231Normbiegespannung [Mpa] 46,3 119,0 111,0 260,0Biege-E-Modul [Mpa] 2620 5238 9966 11272Schlagzähigkeit [kJ/m²] 45,6 58,8 15,8 65,1Kerbschlagzähigkeit [kJ/m²] 2,9 12,4 4,6 7,2

Tabelle 1: Eigenschaften der eingesetzten SpritzgießmaterialienAbb. 2: Füllbildsimulation für das Demonstra-tionsbauteil


Abb. 8: Abreißkraft an Rippen aus PP/GF30

Die Abzugskräfte liegen in einem Bereich von 400 bis 800 N und sind abhängig von der Anbindungsfläche auf dem Sand-wichmaterial. Mit zunehmender Kontakt-fläche steigen die absoluten Haftkräfte nahezu linear an. Das zeigt sich auch bei Verwendung verschiedener Matrixmateri-alien. Der Einsatz von Haftvermittler (HV) in den Deckschichten des Sandwichma-terials brachte allerdings keine positiven Effekte.

Abb. 9: Abreißkraft an Rippen aus PP/rCF30

Abb. 10: Platine im Werkzeug

Spritzgießversuche mit Demonstrationswerkzeug

Nach den grundlegenden Spritzgießver-suchen im TITK wurden beim Industrie-partner FKT im Versuchswerkzeug Sand-wichaufbauten mit PP- und PA6-Matrix angespritzt (Abbildungen 10 und 11).

m²), liegt die maximale Verdichtung bei ca.1,8 mm.

Verbundherstellung und mecha-nische Eigenschaften

Aus den hergestellten Sandwichaufbau-ten wurden für die verschiedenen Werk-zeugeinsätze konturangepasste ebene Platten zugeschnitten und auf dem Ver-suchswerkzeug im TITK mit den ausge-wählten Matrixmaterialien angespritzt (Abbildungen 5-7).

Abb. 5: Probekörper „Rippe“

Abb. 6: Probekörper „Kante“

Abb. 7: Probeplatte „Fläche“

Zur Bewertung der Haftung der Funkti-onselemente auf dem Sandwichmaterial sind mechanische Prüfungen an Rippen und angespritzten Kanten durchgeführt worden. Die Abbildungen 8 und 9 zeigen exemplarisch Ergebnisse aus Zugversu-chen mit angespritzten Rippen aus glas- und carbonfaserverstärktem PP.

Die Herstellung der Sandwichplatinen erfolgte im TITK auf einer Presse mit Vor-heizstation. Wichtig für die sichere Abdichtung im Spritzgießwerkzeug ist eine hohe Verpres-sung der Platinen im Anspritzbereich. Je nach Fasergehalt, gewähltem Matrixma-terial und Schichtaufbau ergeben sich hierbei unterschiedliche Materialdicken, die bei der Auslegung des Spritzgießwerk-zeuges berücksichtigt werden müssen. Bei den PP-Verbunden wurden Aufbau-ten mit 15 Gew.-%, 20 Gew.-% und 30 Gew.-% Carbonfasern in den Deckschich-ten untersucht. Als Kernschicht kam eine Glasmatte mit 500 g/m² Flächenmasse zum Einsatz (einlagig und zweilagig). Die Abbildungen 3 und 4 zeigen für Sand-wichmaterialien mit PP-Matrix die theore-tischen Zusammenhänge zwischen dem Verbundaufbau und der Materialdicke unter Annahme einer vollständigen Ver-dichtung.

Abb. 3: Dicke bei einer Kernlage PP/Glas

Abb. 4: Dicke bei zwei Kernlagen PP/Glas

Bei Verwendung einer Kernlage und 500 g/m² schweren Deckschichten (Gesamt-flächenmasse 1.500 g/m²) muss das Sandwichmaterial im Anspritzbereich auf ca. 1,4 mm verdichtet werden, um eine hohe Sicherheit gegen Überspritzen zu haben. Werden dagegen 2 Kernlagen ver-wendet (Gesamtflächenmasse 2.000 g/



Gewicht bereits um 10 % abgesenkt wer-den. Mit dem Anspritzen von Sandwich-platinen lässt sich das Bauteilgewicht insgesamt sogar um 20-30 % verringern. Dabei ist zu berücksichtigen, dass an dem Demonstratorbauteil die Angusska-näle und Verteiler noch nicht optimiert sind. Durch geringere Querschnitte und Konturanpassungen sind noch weitere Gewichtseinsparungen möglich.

Zusammenfassung

Die Kombination von thermoplastischen Sandwichmaterialien und Spritzgießpro-zessen bietet ein großes Potenzial für die Funktionsintegration und Gewicht-seinsparung bei der Herstellung von großflächigen Bauteilen. Vorteilhaft bei den Sandwichaufbauten sind die geringe Dichte in der Kernschicht und die guten mechanischen Eigenschaften durch die Langfaserverstärkung in den Deckschich-ten.Entscheidend für eine Ausnutzung des möglichen Leichtbaupotenzials ist eine gute Abstimmung von Sandwichaufbau, Werkzeugkonstruktion und der Prozess-führung. Dabei können je nach Verbund-aufbau und Bauteilkonstruktion Gewicht-seinsparungen von 20-30 % realisiert werden. Das übertrifft die in anderen be-kannten Verfahren (z.B. MuCell-Prozess, Einsatz von chemischen Treibmitteln) er-reichbaren Effekte deutlich.

Das Projekt wurde gefördert durch: Bun-desministerium für Wirtschaft und Ener-gie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

seits auch die Haftung der angespritzten Funktionselemente erhöht werden kann. Die Variation des Fasergehaltes in den Deckschichten der Sandwichplatinen zwi-schen 20 und 30 Gew.-% rCF hatte dage-gen keinen signifikanten Einfluss auf die Abzugsfestigkeiten.In weiteren Versuchen wurden auch Pla-tinen mit einem vierschichtigen Aufbau (Flächenmasse von ca. 2.000 g/m²) her-gestellt. Als Spritzgießmaterialien kamen glas- als auch carbonfaserverstärktes PP und PA6 zum Einsatz (Abbildung 14).

Abb. 14: Abzugsfestigkeiten von Gewindedomen mit PP- und PA6-Matrix

Im Gegensatz zu den leichten Platinen mit ca. 1.500 g/m² Flächenmasse resul-tieren teilweise sogar bei den 2.000 g/m² schweren Platinen höhere Abzugsfes-tigkeiten. Das lässt sich durch die gute Abdichtung der Spritzgießkontur erklä-ren. Damit kann mehr Druck in der Form aufgebaut werden, was auch zu einer besseren Anbindung der Funktionsele-mente führt. Ein signifikanter Einfluss des Matrixmaterials (PP im Vergleich zu PA6) konnte nicht festgestellt werden.

Mögliche Gewichtseinsparun-gen

Um das Leichtbaupotenzial der Sand-wichbauteile mit Funktionsintegration abschätzen zu können, wurden für ver-schiedene Verbundaufbauten das Bau-teilgewicht gegenübergestellt. Abbildung 15 zeigt für PP-Verbunde das Gewicht von massiv gespritzten Bauteilen im Vergleich zu angespritzten Sandwichaufbauten. Mit PP als Matrixmaterial beträgt das Bauteilgewicht bei 30 Gew.-% Glasfaser-verstärkung etwa 1200 g. Durch Ver-wendung von carbonfaserverstärkten Spritzgießmaterialien kann aufgrund der niedrigeren Dichte der Carbonfasern das

Gespritzt wurde mit PP/GF30 und PP/rCF30, da diese Compounds hohe me-chanische Eigenschaften und eine gerin-ge Verzugsneigung haben. Bei den Spritz-gießversuchen wurden zunächst die Verarbeitungsbedingungen optimiert, um für die Parameter Temperatur, Einspritz-geschwindigkeit, Spritzdruck, Nachdruck und Kühlzeit geeignete Einstellwerte zu finden.

Abb. 11: Demonstrationsbauteil

Mit glasfaserverstärktem PP konnten auf Anhieb gute Ergebnisse erzielt werden. Bei den carbonfaserverstärkten Verbun-den mit 30 Gew.-% Fasergehalt wurde in den ersten Spritzgießversuchen keine vollständige Formfüllung erreicht. Ursa-chen dafür waren der hohe Einspritz-druck durch die niedrigere Fließfähigkeit des Materials. Aus diesem Grund ist bei den folgenden Tests der Fasergehalt der Compounds auf 20 Gew.-% abgesenkt worden. Die Abzugsfestigkeiten der angespritzten Funktionselemente liegen in einem Be-reich von 200 bis 500 N (Abbildungen 12 und 13). Beim Vergleich von stumpf angespritzten Konturen zu einer An-bindung über den Rand (ausfüllen von Durchbrüchen) zeigt sich, das bei opti-malen Bedingungen durch die Vergröße-rung der Anbindungsfläche eine Steige-rung der Abzugsfestigkeit erreichbar ist. Dabei spielt die Porosität des Materials im Randbereich eine wichtige Rolle, weil durch offene Poren an den Kanten eine mechanische Verbindung mit dem Spritz-gießmaterial aufgebaut werden kann.

Abb. 12: Abzugsfestigkeiten von angespritzten Retainern

Bei allen Varianten konnte festgestellt werden, dass durch die Verringerung des Fasergehaltes im Spritzgießmaterial einerseits die Formfüllung deutlich ver-bessert (leichteres Fließen) und anderer-


Abb. 13: Abzugsfestigkeiten von angespritzten Gewindedomen

Abb. 15: Bauteilgewicht bei verschiedenen Materialaufbauten mit PP-Matrix


Vielseitig einsetzbar, leicht, langlebig und neuerdings auch nachhaltig – das sind die Eigenschaften von Polyurethan. Als Mul-titalent findet das Polymer deshalb ver-mehrt Einsatz als innovative Lösung für die Herstellung moderner Produkte. PU findet als Werkstoff Verwendung in unter-schiedlichsten industriellen Fertigungs-bereichen: im automobilen Leichtbau, in der Schuhherstellung, als Beschichtung, in der Architektur und Innendekoration, für die Herstellung von Sportgeräten, in der Elektronikproduktion, in der Medizin-technik und vielen weiteren Bereichen. Auf der PSE Europe 2019, der 2. Interna-tionalen Fachmesse für Polyurethan-Ver-arbeitung, die vom 26. – 28. März 2019 im MOC Veranstaltungscenter München stattfindet, dreht sich alles um innovative Anwendungen von PU.„Für die Branche ergibt sich durch die zahlreichen neuen Anwendungsbereiche für Polyurethane großes Wachstumspo-tenzial,“ erklärt Ulika Tosner, Messedirek-torin der PSE Europe, im Namen des Ver-anstalters Mack Brooks Exhibitions. „Als Plattform für neue Geschäftskontakte zwischen der PU-Industrie und Fachleu-ten aus unterschiedlichsten Branchen, die den Werkstoff PU in ihre Fertigung

integrieren möchten, spielt die PSE Eu-rope eine wichtige Rolle. Besucher kön-nen sich auf der PSE Europe über die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von PU informieren und im direkten Austausch mit den Anbietern Fertigungslösungen erarbeiten.“Die internationalen Aussteller, die sich auf der Messe präsentieren, sind neben Anbietern und Herstellern aus der PU-Industrie auch Forschungsinstitute, die die Ergebnisse ihrer aktuellen Projekte vorstellen, sowie der FSK, Fachverband Schaumkunststoffe und Polyurethane e. V. Das Messeprofil der PSE Europe umfasst Roh- und Hilfsstoffe, PU-Produkte und Materialien, PU-Systeme, Maschinen, Anlagen und Zubehör sowie branchen-spezifische Dienstleistungen. Auf Besu-cherseite richtet sich die Veranstaltung an Fachbesucher aller Branchen, die in der PU-Verarbeitung tätig sind. Fach-leute, die bereits PU-Lösungen in ihren Fertigungsprozess integrieren, aber auch Produktionsspezialisten, die PU als alter-nativen Werkstoff erstmals in Erwägung ziehen, finden auf der Messe neben An-wendungslösungen auch technisches Know-how sowie Ideen und Anregungen. Ein Forum mit einem umfangreichen Se-minarprogramm und begleitenden Net-working-Möglichkeiten bietet Gelegen-heit zum Austausch unter Experten. Die Seminarthemen vermitteln praktisches Wissen für den Einsatz und die Verarbei-tung von PU, mit zahlreichen Fallstudien zu innovativen Anwendungsbereichen für diverse Industriesektoren.Die Themen „Innovative Anwendungen

von PU“ und „Nachhaltigkeit“ stehen auf der zweiten PSE Europe besonders im Mittelpunkt. Ein neuer Sonderbereich der Messe konzentriert sich ganz auf bioba-sierte Polyurethane und das Thema Re-cycling. Nach aktuellen Prognosen wächst der Markt für Polyurethane bis 2025 weltweit kontinuierlich an. Allein in der EU werden derzeit jährlich zwei Millionen Tonnen Po-lyurethan erzeugt, und mehr als 240.000 Firmen sind in der Produktion und Verar-beitung von PU oder PU-Produkten tätig, 85 % davon sind kleine und mittelständi-sche Betriebe (Quelle: ISOPA). „Das große Marktpotenzial von PU war auch der Grund für den Launch der Fach-messe PSE Europe im Jahr 2017 in Mün-chen. Mit unserer Plattform, die einen Schwerpunkt auf innovative PU-Anwen-dungen setzt, ist es uns gelungen, Anbie-ter und Hersteller aus der PU-Branche mit Interessenten aus verschiedensten Ferti-gungsbereichen zusammenzubringen, erklärt Ulika Tosner. Besucher der PSE Europe 2017 kamen unter anderem aus der Automobilindu-strie, dem Baugewerbe, den Bereichen Verbundwerkstoffe, Schuhproduktion, Verpackung, 3D-Druck, Medizintechnik, Elektronik, dem Transportgewerbe und der Elektrogeräteproduktion. Die zweite Ausgabe der PSE Europe wird von der Branche mit Spannung erwartet. Vom 26. – 28. März 2019 dreht sich im Münchener MOC wieder alles um Poly-urethane. Wie bereits bei der Erstveran-staltung, spielen Live-Präsentationen und innovative Lösungen eine zentrale Rolle.www.pse-europe.de

Multitalent Polyurethan steht im Mittelpunkt der Fachmesse PSE Europe 2019

Messen und Termine


Intec und Z 2019 laden vom 5. bis 8. Feb-ruar zum ersten wichtigen Branchentreff des Jahres für die Fertigungstechnik in der Metallbearbeitung und Zulieferindus-trie in Europa ein. Für die bevorstehende Ausgabe des Messeduos ist der Zuspruch groß: Rund vier Monate vor Messebeginn sind auf dem Messeverbund 95 Prozent der Ausstellungsfläche bereits vermietet. Das Marktpotenzial der Intec nutzen auch in 2019 Marktführer der Werkzeug-

maschinenbranche, renommierte Anbie-ter von Präzisionswerkzeugen und Spezi-alisten für Automatisierungslösungen aus dem In- und Ausland. Zugleich ist die In-tec für kleine und mittelständische Unter-nehmen eine attraktive Plattform für die Geschäftsanbahnung. Für die nächste Messeausgabe stehen nur noch wenige freie Standplätze zur Verfügung.Vielversprechend verlaufen auch die Vor-bereitungen für die Z, auf der deutsche und ausländische Zulieferer ihre Leis-tungsstärke sowie Innovationskraft als Partner von Finalproduzenten und Sys-temlieferanten demonstrieren. Die Zulie-fermesse ist wieder gut mit Anbietern von Teilen und Komponenten aus Metallen, Kunststoffen und neuartigen Werkstoffen besetzt. Technologische Dienstleistungen für die Industrie sind ein weiterer wichti-ger Bestandteil des Messeportfolios. Auf der kommenden Intec sind die gro-ßen deutschen Maschinenbauzentren Baden-Württemberg, Bayern, Nordrhein-Westfalen und Sachsen sehr gut vertre-

ten. Auch international hat die Intec viel zu bieten: Zu den stärksten ausländi-schen Beteiligungen zählen Italien, Öster-reich und die Schweiz. Die Zuliefermesse zieht Aussteller aus allen deutschen In-dustrieregionen sowie international vor allem aus Europa an. Das Leipziger Messedoppel kann im Fe-bruar nächsten Jahres auf eine starke Basis in seiner Kernregion bauen: Ne-ben dem deutschland- und europaweiten Einzugsgebiet sind die Industrie Mittel-deutschlands und vor allem Sachsens tragende Säulen der Intec und Z. Allein aus Sachsen werden rund 300 Unterneh-men und Institutionen auf dem bevorste-henden Messeverbund erwartet. Damit sind der sächsische Maschinenbau und die sächsische Zulieferindustrie auf kei-ner anderen deutschen Branchenmesse in einer vergleichbaren Bandbreite prä-sent.www.messe-intec.dewww.zuliefermesse.dewww.leipziger-messe.de

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Messen und Termine: Intec

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Auf der Intec präsentiert die Hufschmied Zerspanungssys-teme GmbH neben Alumi-niumfräswerkzeugen neue Schweißstifte zum Rührreib-schweißen, das innovative Graphitfräswerkzeug Graftor® sowie die ersten Monoblock-Ultraschallklingen in Huf-schmied-Qualität:- Höchste Oberflächengüten: Die Werkzeuge der Proto-Line führen dank per-

fekt angepasster Schneidengeometrien zu höchsten Oberflächengüten bei der Bearbeitung von Aluminiumwaben, -platten und Profilen. Mit den ein- und zweischneidigen Werkzeugen in großer Auswahl ist Schruppen und Schlich-ten ohne Werkzeugwechsel in kürzerer Zeit möglich.

- Für jeden Härtebereich: Mit seiner „Hard-Line“ bietet Hufschmied Werkzeuge für die Verarbeitung von Stählen bis 72 HRC – mit Durchmesser 0,5 bei den Kugel- und Torusfräsern als Minifräser, bis hin zu den großen mehrschneidi-gen Fräsern für den Schnittwerkzeugbau bis Durchmesser 20.

- Absolut dichtes Rührreibschweißen: Für die Bearbeitung von Aluminium und Aluminiumlegierungen bietet Hufschmied verschleißfeste Schweißstifte in zwölf verschiedenen Zahn- und Pinnformen – für eine hohe Nahtfestigkeit und hervorragende Oberflächenqualität bei geringem Nacharbeitsaufwand.

- Zeit und Kosten sparen: Der neue Graftor® überzeugt mit Diamantbeschich-tung, geringem Schnittdruck und kombinierter Schrupp-Schlicht-Geometrie. Graftor® liefert um bis zu zwei Klassen bessere Oberflächengüten.

- 100 Prozent mehr Schneidleistung: Die Monoblock-Klingen von Hufschmied erzielen bei geringem Werkzeugverschleiß bis zu zehnmal höhere Schwin-gungsamplituden als herkömmliche Schneiden und erreichen Spitzenwerte bei Vorschüben und Schneidleistung.

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Intec-Neuheiten von Hufschmied


In der Schweiz sorgt eine neue Indust-riemesse derzeit für Furore. Die beiden Messeleiter Sasa Tanasic und Daniel Fritz im Kurzinterview.

Was ist die INDUSTRIALIS?

(Fritz)Die INDUSTRIALIS ist eine neue Networ-king-Plattform für die MEM-Branche der Schweiz und des angrenzenden Aus-lands, welche im Zweijahresturnus durch-geführt wird. Im Vordergrund stehen Dia-log und Netzwerkpflege. Dies entspricht unserer Schweizer Unternehmenskultur, da es einen nachhaltigen Geschäftser-folg fördert. Der Standort Bern ist dabei ideal, weil er aus Schweizer Sicht zentral gelegen ist. Auch für Besucher aus Süd-deutschland, Frankreich und Norditalien ist Bern sehr gut erreichbar und damit attraktiv.

Welches sind die Messe-themen?

(Tanasic)Fachbesucher können sich an der INDUS-TRIALIS über neueste Technologien und Trends aus diversen Themenbereichen informieren. Neben Werkzeugmaschinen und Präzisionswerkzeugen gehören auch Fertigungsmesstechnik, Maschinenbau-teile und Systembau dazu. Im Zuge des digitalen Wandels nehmen Themen wie additive Fertigung, also professioneller 3D-Druck, sowie Industrie 4.0 natürlich einen wichtigen Teil ein. Sonderschauen und ein Fachforum mit tollen Beiträgen runden das Messeerlebnis ab.

Was erwarten Ihre Aussteller?

(Fritz)Aussteller erwarten heutzutage nicht mehr einfach nur reine Besuchermas-sen. Vielmehr liegt die Herausforderung darin, gezielt die richtigen Personen zum Messebesuch zu animieren, also ganz klar Qualität vor Quantität. An der INDUS-TRIALIS erwarten wir neben dem klassi-schen Einkäufer vor allem Ingenieure, Konstrukteure und generell Entscheider

der jeweiligen Unternehmen. Kommen die richtigen Besucher, dann sind unsere Aussteller und auch wir schlussendlich zufrieden. Betrachtet man die bereits an-gemeldeten Besucher, so sind wir ziem-lich guter Dinge.

Wie sind die Reaktionen auf die neue Plattform?

(Tanasic)Erfreulicherweise äusserst positiv. Be-reits die erste Durchführung der INDUST-RIALIS, welche in diesem Jahr vom 11. bis 14. Dezember in Bern stattfinden wird, ist trotz des eher ungünstigen Termins so kurz vor Jahresende mit über 120 star-ken Pionierunternehmen attraktiv aufge-stellt. Ab 2020 wird die Messe jeweils im November stattfinden, wodurch wir uns ein solides Wachstum versprechen. Die Neugier und das Interesse an der INDUS-TRIALIS sind aber bereits jetzt spürbar hoch. Ein Messebesuch lohnt sich daher allemal.

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Messen und Termine: Industrialis

INDUSTRIALIS – die neue Maschinen- und Zuliefermesse inder Schweiz

Daniel Fritz

Sasa Tanasic


ADDITIVE FERTIGUNG

Neue Prozessüberwachungs-Software

Um Anwendern besseren Einblick in ihre additiven Fertigungsprozesse (Additive Manufacturing, AM) zu ermöglichen, hat Renishaw InfiniAM Spectral, eine neue Prozessüberwachungs-Software, zur Ver-wendung mit Renishaw-Systemen entwi-ckelt. Nach der erfolgreichen Einführung der Renishaw Software auf der formnext 2017 ist sie nun im Handel erhältlich. Sie unterstützt Hersteller dabei, die Grenzen der additiven Fertigung im Hinblick auf kritische Anwendungen, Prozessstabilität und Teilequalität zu überwinden.Pulverbettbasierte Laserschmelzsysteme (LPBF) bauen Komponenten aus mehre-ren Millionen Laseraufnahmen. Dieser Prozess muss äußerst präzise sein, um Funktionsteile fertigen zu können. Aller-dings gibt es während des Bauprozesses Störquellen, die zu Abweichungen führen und sich auf die Langlebigkeit des Bau-teils auswirken können. Eine Technolo-gie zur Spektralüberwachung in Echtzeit bietet Herstellern die Möglichkeit, Daten über die Schmelzbad-Eigenschaften für eine rückverfolgbare Produktion und Pro-zessoptimierung zu sammeln.InfiniAM Spectral gehört zu einer Produk-treihe, die entwickelt wird, um Anwender bei der Erfassung, Analyse und Speiche-rung von Prozessdaten aus Renishaw LPBF Technologien zu unterstützen. Die-se Software ermöglicht die Aufnahme, Abbildung und Analyse von Daten – ein leistungsfähiges Werkzeug, das besseren Einblick in AM-Prozesse gewährt. Die neue Software bietet zwei Messfunk-tionen in ihren Sensormodulen. Laser-VIEW, das erste Modul, verwendet eine lichtempfindliche Diode, um die Intensität der Laserenergie zu messen. MeltVIEW, das zweite Modul, erfasst Emissionen aus dem Schmelzbad in den nahen inf-raroten und infraroten Strahlungsberei-chen. Diese beiden Sensorsignale kön-nen verglichen werden, um Diskrepanzen zu identifizieren.MeltVIEW und LaserVIEW übertragen die Daten schichtweise über ein herkömmli-

ches Rechnernetzwerk, sodass die Her-steller die Prozessüberwachungsdaten in Echtzeit analysieren können. Mit zu-nehmenden Baufortschritt werden die Daten live in 3D zur Ansicht in InfiniAM Spectral dargestellt. Der Techniker kann die Daten jedes Sensors vergleichen, um Abweichungen zu identifizieren. Dadurch kann er Unregelmäßigkeiten aufdecken, die möglicherweise zu Defekten führen.„Damit die additive Fertigung tatsäch-lich Verbreitung als Fertigungsver-fahren findet, müssen Anwender und Fachleute den Prozess in all seinen As-pekten verstehen“, erläutert Jan-Peter Derrer,Produktmanager des Geschäfts-bereichs Additive Fertigung bei der Re-nishaw GmbH. „Diese Software wird be-sonders für jene Hersteller von Vorteil sein, die Beständigkeit im additiven Fer-tigungsprozess anstreben.“„Die Menge von Prozessdaten, die wäh-rend eines AM-Bauprozesses generiert wird, ist riesig. Ohne die richtigen Analy-setools könnte es daher schwierig sein, sie praktisch zu nutzen“, fährt Derrer fort. „Mithilfe von InfiniAM Spectral kön-nen Hersteller Daten einfach interpretie-ren und ein besseres Verständnis für ihre AM-Prozesse gewinnen. Der Zugriff auf Echtzeitdaten eröffnet Möglichkeiten für weitere Entwicklungen in der Prozessre-gelung – die Erkennung und Korrektur von Problemen in Echtzeit.“InfiniAM Spectral wird ein großes Plus für jene Hersteller sein, die identische Serienbauteile in hochwertigen Anwen-dungen fertigen. Wenn das erste Bauteil einer Serie gefertigt wird, können die La-serVIEW- und MeltVIEW-Daten mit den bereits vorhandenen Daten eines be-kannten Referenzteils, die mit Röntgen- oder CT-Technik aufgenommen wurden, verglichen werden. Der Hersteller kann die Signaldaten dieses Referenzteils als Maßstab nehmen und sie mit den Daten weiterer Bauteile vergleichen, um deren Qualität und Beständigkeit zu beurteilen.www.renishaw.de

FERTIGUNG

LPW Services erweitert die Pro-duktpalette um Lohnfertigung

Zwei Jahre nach ihrer Gründung bietet die LPW Services nun auch erfolgreich Leistungen im Bereich der Lohnfertigung

für das Laserschweißen von Kunststoffen an. LPW Services wurde 2016 gegründet. Das Unternehmen bietet einen weltwei-ten After-Sales-Service für Laserkunst-stoffschweißanlagen an. Sowohl die Ma-schinen der Muttergesellschaft Evosys Laser werden betreut als auch die Anla-gen anderer Hersteller. Nun wurde auch noch das Laserschweißen von Kunst-stoffbauteilen als weitere Dienstleistung im Produktportfolio mit aufgenommen. „Unsere Kunden fragten immer wieder nach, ob die Technik des Laserkunststoff-schweißens auch mittels Auftragsferti-gung nutzbar ist. Nun sind wir stolz ihnen dieses bieten zu können: der Kunde kann so ohne eigene Investition die Techno-logie testen, Kleinserien fertigen lassen oder Anlaufphasen überbrücken“, erklärt LPW Services Geschäftsführer Konrad Kraus. Für die Auftragsfertigung wurden extra neue Mitarbeiter eingestellt, die die Ar-beiten auf hauseigenen Anlagen von Evo-sys Laser durchführen. Die ersten Projek-te sind bereits erfolgreich angelaufen. www.lpw-services.com

FRÄSEN

Fräszeit halbieren

Wie kann die Fräszeit eines 1:4-Automo-bilmodells von sechs auf drei Stunden reduziert werden?Mit dem PU-Halbzeug RAKU® TOOL CC-6010 von RAMPF Tooling Solutions, dem neuen Fräswerkzeug BlockBuster von Hufschmied, der Fräsmaschine ENDURA® 704 von Fooke und CAD/CAM-Software von tebis.Ausgangspunkt ist das zu verarbeitende Material. Die fugenlose, feine Oberfläche von RAKU® TOOL Close Contour Casting CC-6010 ist einfach und schnell fräsbar. Das Halbzeug mit einer Dichte von 0,8 g/cm3 weist eine hohe Dimensionsstabilität auf und wird als dreidimensionaler Gieß-ling ohne Klebefugen ausgeliefert, der bereits nahe an der Kontur vergossen ist.„Somit werden die Fräszeit nochmals deutlich verkürzt sowie Material einge-spart und weniger Abfall produziert“, weiß Marcus Vohrer, Technikumsleiter bei RAMPF Tooling Solutions. Der blockmate-rialähnliche Werkstoff wird im Modellbau

Produkte, Innovationen


Produkte und Innovation

tergestellt werden, um sicherzustellen, dass auch bei Handhabungsfehlern kei-ne Betriebsmittel in die Umwelt gelangen. Bislang waren solche Auffangwannen, die das Gewicht des IBC samt seinen 1000 l Inhalt tragen, schwer, unhandlich und sperrig. Der Umweltspezialist CEMO hat nun dieses Problem gelöst: Die neu-en Auffangwannen aus leichtem, dünn-wandigem und chemisch widerstands-fähigem Polyethylen wiegen nur 43 kg und lassen sich auch von Hand leicht umsetzen. Das Gewicht der gefüllten IBCs wird bei dem neuen Konzept durch ein eingelegtes Stützkreuz aus PE aufge-fangen. Für eine platzsparende Lagerung der ungenutzten Wannen lassen diese sich ineinander stapeln und mit eingear-beiteten Staplertaschen auch maschinell bewegen.Je nach Lagerungsvorgabe und Be- bzw. Entladungsart gibt es die Wannen mit je 1.100 l Inhalt in unterschiedlichen Versio-nen. Die hohe Bauform für einen Behälter misst 146 x 117 x 85 cm (L x B x H), 162 cm Länge bei Version mit Abfüllvorsatz und trägt bis zu 1.500 kg. Die breite Ver-sion für zwei Behälter liegt mit 223 x 146 x 44 cm (L x B x H) bei 3.000 kg Tragfähig-keit (Bild 1). Die Last tragen jeweils zwei PE-Stützkreuze, die bei der hohen Versi-on übereinander und bei flachen neben-einander liegen (Bild 2). Darauf kommen optional noch PE-Lochplatten oder ein verzinkter Stahlgitterrost. Das Eigenge-wicht der Einzelwanne liegt daher bei nur 43 kg mit Stützkreuz, bei 53 kg, mit PE-Lochplatte und bei 63 kg mit Stahlrost, die Doppelwanne kommt auf 47, 67 bzw. 87 kg. Das Gesamtgewicht verteilt sich dabei auf Wanne, zwei Kreuze und den Rost, die als Einzelteile bequem transpor-tiert werden können.www.cemo.de

INDUSTRIELLE TEILEREINIGUNG

Caramba-Effekt

Jeder produzierende Betrieb ist ständig auf der Suche nach Fertigungsmöglich-keiten, die rationeller und effizienter sind, hat dabei allerdings auch spezifische An-forderungen an den Produktionsprozess. So steht beim Automobilbau oder in der Medizintechnik vor allem die Sauberkeit

Mit dem noch proprietären High PoE++ von KTI erschließt sich nun eine neue Kategorie von Endgeräten mit bis zu 90 Watt Leistungsaufnahme, die bislang nicht über PoE mit Strom versorgt werden konnten. Als abwärtskompatibler Injektor unterstützt der KPOE-200 alle drei Leis-tungsmodi (PoE, High PoE/PoE+, High PoE++).Hinsichtlich der eigenen Spannungsver-sorgung besitzt der KPOE-200 einen In-dustrie-typischen DC-Anschluss (45-57V). Ein entsprechendes Netzteil ist optional erhältlich. Als Mitglied der KTI Industrial Ethernet Familie verfügt der Injektor über ein robustes Metallgehäuse und kompak-te Maße von 73x85x24 mm (BxTxH). Mit einem erweiterten Betriebstemperatur-bereich von -30°C bis 70°C ist der KPOE-200 für den Einsatz unter schwierigen Umgebungsbedingungen prädestiniert.PoE – Power over Ethernet: Immer mehr Anwender nutzen die Möglichkeiten, die diese Technologie bietet, um Netzwerk-geräte wie Switche, Medienkonverter, Access Points, IP-Telefone, Kameras oder sogar PCs und Notebooks ohne Verlegung von Stromkabeln über das Datenkabel mit Strom zu versorgen. Ein PoE-Injektor rüstet bis dahin nicht PoE-fähige Daten-leitungen einfach und kostengünstig auf: Das Gerät wird einfach in die gewünsch-te Datenleitung eingeschleift und speist sofort und ohne Konfiguration beliebige, PoE-fähige Endgeräte.www.kti.de

PE statt Stahl: chemisch be-ständig, leicht und stapelbar

Beim Lagern, Befüllen und Entleeren von IBC-Behältern sollten Auffangwannen un-

vor allem in Modellen, Cubing-Modellen und Datenkontroll-Modellen eingesetzt.Während für das Fräsen komplexer For-men bisher mehrere Arbeitsschritte nötig waren und unterschiedliche Werkzeuge eingesetzt werden mussten, reduziert sich die Anzahl mit dem neuen Block-Buster von Hufschmied auf nur noch ein Werkzeug. Denn Schruppen und Schlich-ten erfolgen in einem Arbeitsgang ohne Werkzeugwechsel.„Die Geometrie beugt durch die Wech-selwirkung der Schneiden Abplatzungen vor und ermöglicht sehr hohe Tiefen-zustellungen“, erklärt Heiko Simonis, Business Development von Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH. „Ein ho-hes Zeitspanvolumen und zugleich eine Schlichtoberfläche in der kleinsten Kavi-tät – das war der Ansatz für die Entwick-lung des Blockbusters.“www.rampf-gruppe.de

INDUSTRIAL SUPPLY

PoE-Injektor mit High PoE++ für bis zu 90 Watt

Mit dem KPOE-200 hat KTI jetzt einen PoE-Injektor vorgestellt, der die Einsatz-möglichkeiten der PoE-Technologie deut-lich erweitert, denn er unterstützt das neue High PoE++ mit bis zu 90W. Bislang sind zwei Standards definiert: PoE bis 15,4W (IEEE 802.3af) und High PoE/PoE+ bis 30W (IEEE 802.3at) für Geräte mit höherer Leistungsaufnahme.


LACKIERPUMPE

Neue Lackierpumpe

Der Ausbau des Maschinen- und Anlagen-parks im Löninger Kompetenzzentrum Holzoberfläche des Unternehmens Rem-mers schreitet voran. Mit der neuen La-ckierpumpe erweitert das Unternehmen das technologische Angebot für seine Kunden, die dieses im Kompetenzzent-rum für Testzwecke nutzen können.Die besonders langlebige Lackierpumpe wurde von WIWA Wilhelm Wagner einem der führenden Entwickler und Hersteller von 1K- und 2K-Airless-Farbspritzgerä-ten, Pumpen und Injektionssystemen – zur Verfügung gestellt. Mit der neuen Phönix-Pumpe aus Edelstahl lassen sich sowohl lösemittel- als auch wasserba-sierte Materialien verarbeiten. Die inno-vative Luftmotoren- und Pumpentechnik ermöglicht ein pulsationsfreies Arbeiten und ist besonders umweltfreundlich kon-struiert: Die neue Generation der Phönix-Pumpen ist leiser und kommt mit weniger Schmiermitteln aus.Remmers-Kunden können darüber hin-aus im unternehmenseigenen Kompe-tenzzentrum Holzoberfläche eine ganze Reihe von hochmodernen Maschinen und Anlagen nutzen, darunter beispiels-weise einen vollautomatischen 6-Achs-Lackierroboter, verschiedene Schleif- und Lackierautomaten sowie einen voll re-gelbaren Trockenraum. Die neue Pumpe erweitert das Spektrum der Lackierpum-pen um das leistungsfähige Produkt ei-nes weiteren renommierten Herstellers. „Dem Kunden bietet sich die Gelegen-heit, selbst die beste Lösung für seine Beschichtungen auszuwählen.“ erläutert Elmar Kaiser, Remmers-Bereichsleiter RTS Remmers Technik Service im Ge-schäftsbereich Holzfarben und Lacke. www.remmers.com


10 bereits sehr gute Ergebnisse erzielte. Der Reinigungsvorgang konnte von fünf bis sechs Minuten auf 180 Sekunden re-duziert werden“, freut sich Brandt. Aller-dings sei die vorhandene Anlage für die Reinigung der Teile nicht optimal ausge-legt gewesen. „Durch die Anordnung der Zerstäubungsdüsen entstanden Sprüh-schatten, die das Reinigungsergebnis beeinträchtigten.“ Die Konsequenz: Die Chemieexperten empfahlen den Bau ei-ner neuen, optimierten Anlage. Für den Kunden die optimale Lösung: Aufgrund hervorragender Reinigungsleistung und einer zusätzlichen Trocknung bei 60 Grad in der vollautomatisierten Anlage könnte zukünftig eine manuelle Nachreinigung und Trocknung komplett entfallen. www.caramba.eu

KLEBSTOFFE- VERBINDUNGSTECHNIK

Neue wärmeleitfähige, elekt-risch isolierende Epoxidharz-Klebstoffe

Panacol hat neue thermisch härtende, einkomponentige Epoxidharz-Klebstoffe mit sehr guten wärmeleitfähigen Eigen-schaften entwickelt. Die Klebstoffe mit sehr hoher Metallhaftung wurden speziell für die Verklebung und Wärmeentkopp-lung von Leistungselektronik entwickelt.Aufgrund von mineralischen Füllstoffen gewährleistet etwa Elecolit® 6603 eine hervorragende elektrische Isolierung. Ver-gleichbare Werte für die Durchschlags-festigkeit werden sonst oft nur mit wär-meleitfähigen Klebebändern erreicht. Darüber hinaus ist der Klebstoff mit bis zu 200°C dauertemperaturbeständig.Elecolit® 6603 ist leicht flexibel und kann auch als Vergussmasse verwendet wer-den. Er zeigt ein gutes Fließverhalten und lässt sich mit Dispenser, im Siebdruck oder mit Rakel/Spachtel auftragen.Varianten des Klebstoffs sind besonders standfest und formstabil oder lassen sich in der Viskosität individuell einstellen. Je nach Anwendung sind auch Klebstoff-varianten mit höherer Wärmeleitfähig-keit oder erhöhter dielektrischer Durch-schlagsfestigkeit erhältlich. www.panacol.de

im Mittelpunkt, denn sie ist eine wesent-liche Voraussetzung für die erfolgreiche Weiterbehandlung von Metalloberflä-chen. Bei der Umformung von Edelstahl-blechen kommen allerdings hochviskose und oftmals stark haftende Tiefziehöle zum Einsatz. Während des Stanzvorgangs verhindern sie die mögliche Bildung von Rissen im Blech. Die Tiefziehöle werden durch Walzen oder mittels Sprühvorrich-tungen gleichmäßig dünn aufgetragen. Das Problem: Zur Weiterverarbeitung der Bleche müssen die Reste des Ölfilms wieder entfernt werden. Ein zeitintensiver Prozess und damit ein Kostentreiber in der Produktion.Bei der industriellen Teilereinigung hat sich Caramba einen Namen gemacht. Mit seiner I-Line bietet der deutsche Che-miespezialist hierfür ein umfassendes Portfolio an leistungsstarken Produkten. Darüber hinaus setzt das Unternehmen auf eine fundierte partnerschaftliche Be-ratung seiner Kunden, um gemeinsam die individuell passgenaue Lösung vor Ort zu entwickeln – so auch bei einem Hersteller von medizin- und labortechni-schen Geräten. „Bei dem Unternehmen wurden die Außenbehälter von Zentrifu-gen, in denen später die Reagenzgläser eingestellt werden, bisher sehr aufwen-dig gereinigt“, erläutert Detlef Brandt, Vertriebsleiter Industrielle Reinigung bei Caramba. Die Behälter wurden auf ei-nem Pinselwaschtisch manuell gereinigt, mussten aber mit Tüchern nachpoliert werden, um die öligen Restrückstände zu beseitigen. Die Anforderung an das Ca-ramba-Team: Der Prozess sollte komplett automatisiert werden.Auch in diesem Fall setzte der Chemie-spezialist auf die kundenorientierte Entwicklung von ganzheitlichen, indivi-duellen Prozesslösungen nach seinem bewährten ABC-Prinzip: Aus Analyse (A) plus Beratung (B) entsteht der Caramba-Effekt (C). „Im ersten Schritt analysieren unsere Anwendungstechniker und F&E-Experten detailliert die Art der Werkstü-cke, die Verschmutzung, die spezifischen Anforderungen an die Bauteilsauberkeit und die Reinigungsstufen im Fertigungs-prozess“, erklärt Brandt die Vorgehens-weise. Nach eingehender Betrachtung des gesamten Verfahrens vor Ort führte das Team eine Testwaschung durch: Eine im Unternehmen vorhandene automati-sche Reinigungsanlage wurde mit dem I-Line SD-10 Reiniger befüllt, der mühelos Öle, Fette und partikuläre Verschmutzun-gen entfernt. Seine besonders schaum-arme Tensidkombination sorgt für eine störungsfreie Verwendung im Spritzver-fahren. Durch den schwach sauren pH-Wert werden zudem Teile aus Aluminium und Buntmetall aufgehellt, ideal für die Produktion von Zentrifugen. „Unsere wei-tere Analyse ergab, dass der I-Line SD



meter im Vorrichtungsbau sowie in der Mess- und Prüftechnik.Die neuartigen ALUFIX Leichtbau-Platten folgen diesem Markt- und Kundenan-spruch. WITTES langjährige Erfahrung in der Hybrid-Klebetechnik und deren konsequente Anwendung bei Neuent-wicklungen haben zu einem nahezu un-begrenzten Spektrum in diesem Segment geführt. Ob als vollflächige Grundplatte für taktile Koordinaten-Messmaschinen als Ergänzung zu Granit- oder Stahlplat-ten, in Rahmenbauform für optische Messgeräte (Laser, Streifenlichtprojekti-on, Mikroskopie im Durchlichtverfahren) oder auch als präzise Aufspannfläche für individuelle Aufgaben geeignet. Die Grundstruktur besteht aus einer Aluminiumplatte mit bekanntem ALUFIX-Raster oder auch kundenspezifischen Rasterbohrungen (vollflächig oder indi-viduell), ergänzt durch eine offene oder geschlossene Stützstruktur in Klebetech-nik. Durch Veränderung der Parameter können diese Platten/ Strukturen an nahezu jeden Lastfall angepasst werden. Das statische und dynamische Verhalten ist durch umfangreiche Prüflabortests nachgewiesen. Die Montageplatten bieten die ideale Plattform für den Bau modularer Vorrich-tungssysteme und sind auch rasterüber-greifend koppelbar, um auch große Auf-spannflächen zu ermöglichen. Die Grundplatten sind in den bekannten Abmessungen der WITTE Raster- und Rastergrundplatten verfügbar. Andere Ab-messungen, einteilig max. 11m x 2,55m, gekoppelt nahezu unendlich in der Di-mensionierung, runden das Angebot ab.ALUFIX Leichtbauplatten können durch Streben ergänzt werden, um ande-re Funktionshöhen/ Arbeitsbereiche schnell, einfach und kostenoptimiert zu generieren. Selbstverständlich werden auch bei den Streben und Stützelemen-ten die gleichen Anforderungen wie bei den Platten gewährleistet: stabil, präzise, wiederverwendbar und … „eben leicht“. www.witte-barskamp.de

und sind ideal für den Einsatz in indus-triellen Anlagen mit rauen Umgebungs-bedingungen geeignet. Die Wellenlängen liegen zwischen 450–1060nm. Außer Punkt- und Linienstrahlen sind auch an-dere Strahlformen, wie z.B. Gitter, Kreise oder Linien und Arrays aus Punkten er-hältlich. Der Linienstrahl hat eine scharf begrenzte Form mit einer homogenen Leistungsverteilung entlang der Linie. Das Gehäuse ist elektr. isoliert und erfüllt die Anforderungen der IP65 Schutzklasse (IP67 opt.). TTL und Analog Modulation sind opt. erhältlich.www.frlaserco.com

LASERVIBROMETER

Haptische Displays entwickeln und prüfen

Mit dem Erfolg der Smartphones haben sich Touchscreens auch in vielen ande-ren technischen Geräten als moderne und flexible Eingabeinstrumente durchge-setzt. Ein zusätzliches haptisches Feed-back erleichtert dabei die Bedienung. Mit Vibrationen des haptischen Displays oder Kraftimpulsen wird dem Nutzer signali-siert auf welcher Taste er sich befindet oder dass ein Schalter betätigt wurde. Laservibrometer von Polytec spielen eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung und Prüfung haptischer Displays. Mittels 3D-Schwingungsdaten wird auch die In-Plane-Bewegung erfasst und visualisiert, die bei vielen eingesetzten Technologien die funktionale Bewegungskomponente darstellt. In der Produktion prüfen Vibro-meter von Polytec kritische Grenzwerte zuverlässig und mit Laserpräzision.www.polytec.de

LEICHTBAU

WITTE ALUFIX Leichtbau-Platten

Neben Präzision und Langlebigkeit ist auch „Leichtbau“ ein wesentlicher Para-

LASERTECHNIK

Neues Laserdiodenmodul für den Bereich Machine Vision

Im starken Wachstumsmarkt der Ma-chine Vision sind neben Kameras auch immer komplexere Beleuchtungen not-wendig. Als Lösung für anspruchsvolle Beleuchtungsaufgaben stellt IMM Pho-tonics die neue Laserdiodenmodul-Serie ilumVISION vor. Das neue Laserdioden-modul mit homogener Linie findet ins-besondere dort Anwendung, wo eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung benötigt wird.Verfügbar in den Optionen „dünne Linie“ oder „hohe Tiefenschärfe“, ist das ilumVI-SION optimal für die Auflösung besonders kleiner Strukturen oder großer Arbeitsbe-reiche geeignet.Ein innovatives Treiberdesign ermöglicht eine hohe Modulationsfrequenz von bis zu 1 MHz bei kurzen Anstiegs- und Abfall-zeiten. Besonders hervorzuheben sind die Ein- und Ausschaltverzögerungen, die über den gesamten Modulationsbereich konstant bleiben.Standardmäßig lassen sich die Module von 300 mm bis 1000 mm fokussieren. Bei 520 nm wird eine Ausgangsleistung bis 50 mW und bei 660 nm bis 130 mW angeboten. Der Weitbereichseingang er-möglicht einen Betrieb von 4,5 V bis 30 V. Erhältlich sind Öffnungswinkel von 15° bis 90°.www.imm-photonics.de

Neue Hochleistungs-Linienla-sermodule

Die Lasermodule der ML2040-Serie liefern hohe Leistungen von bis zu 2W


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der anschließenden Werksführung wur-de die Anlage im STM-Testzentrum auch im Einsatz zu sehen sein. Ziel der Veran-staltung war neben dem Erfahrungs- und Wissensaustausch die gemeinschaftli-che, interdisziplinäre Förderung der Zu-kunfts-Technologie Wasserstrahl. Weitere Infos auf www.iw.uni-hannover.de/awt und www.stm.at. Nachhaltigkeit ist in der Fertigung nicht nur zu einer moralischen, sondern auch einer ökonomischen Notwendigkeit ge-worden. Als Vertreter der Wasserstrahl-Industrie mit einer seit über 25 Jahren auf Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und Verschleißfestigkeit basierenden Sys-temphilosophie ist STM ein erfahrener Vordenker auf diesem Gebiet. Tatsächlich hat STM seinen Kreislauf in punkto Nach-haltigkeit mit der Einführung des Wasser-aufbereitungssystems „OneClean“ prak-tisch geschlossen. Dabei handelt es sich um ein einzigartiges integriertes Modul-system zur vollautomatischen Wiederauf-bereitung von Wasser und Abrasiv, das mit den Wasserstrahl-Schneidsystemen nahezu aller Hersteller kompatibel ist. Dieses System kann Schlamm aus dem Schneidbecken befördern, Schnittwasser für die Kanaleinleitung reinigen oder zu 100% wiederaufbereiten. Auch Abrasiv – größter variabler Kostenfaktor beim Wasserstrahlschneiden – kann zu über 50% recycelt und automatisch in die An-lage zurückgeführt werden. Mehr noch, „OneClean“ regelt die Wasserreinigung, -aufbereitung, -kreislaufführung und das Abrasivrecycling vollautomatisch. Damit senkt es die laufenden Kosten signifikant und erhöht gleichzeitig Bedienkomfort sowie Wartungsfreundlichkeit. Dazu trägt nicht zuletzt die zentrale Steuerung per Siemens Controller S7 SPS bei, mit dem sich die Prozesse per Touch Screen kont-rollieren und auslesen lassen. Eine solide Konstruktion mit zentralem Edelstahl-Rahmen und Aluminium-Verkleidung in Kombination mit hochwertigen Marken-komponenten gewährleistet zudem die für STM-Produkte typische Verschleiß-festigkeit. Erhältlich ist das einzigartige Wiederaufbereitungssystem je nach Be-

NACHHALTIGKEIT

WASSERSTRAHL-WEISEN TRAFEN SICH ZUM NACHHALTIG-KEITS-GIPFEL

Am 5. November 2018 war der AWT zu Gast bei STM Waterjet in Österreich. Im Mittelpunkt des 55. Experten-Gipfels steht das Thema „Ressourceneffizienz in der Wasserstrahl-Technologie“.Das nahezu grenzenlose Potenzial der Wasserstrahltechnologie beflügelt nicht nur die Fertigungsindustrie, sondern auch zahlreiche Forschungseinrichtun-gen weltweit. Einer der Vorreiter auf diesem Gebiet ist die Leibniz Universität Hannover, die mit ihrem „Arbeitskreis Wasserstrahl-Technologie“ (AWT) schon seit 1991 zweimal jährlich die führen-den europäischen Köpfe der Branche zu einem Wissensaustausch versammelt. Die 55. Sitzung des AWT fand unter dem Titel „Wasser- und Abwasseraufbereitung in der Wasserstrahl-Technik“ beim füh-renden Anlagenbauer STM in Eben statt. Knapp 50 Experten tauschten sich im Rahmen dieses eintägigen Gipfeltreffens darüber aus, wie und für welche neuen Einsatzbereiche die knappste Ressour-ce des Jahrtausends als Trennverfahren effizient eingesetzt werden kann. Im Mit-telpunkt standen dabei Themen wie Was-serqualität, neue Verfahren zur Bearbei-tung von Hochleistungsmaterialien und neue Methoden der Wasseraufbereitung. Zu den Referenten zählten neben renom-mierten Institutionen wie dem Fraunho-fer Institut und der Universität von Ljub-jana auch innovative Industrievertreter wie EKOWA, WOMA und Gastgeber STM. Letzterer präsentierte anhand seines bis-her einzigartigen Wasseraufbereitungs-systems „OneClean“ eine pragmatische Lösung, wie Schneidwasser wiederauf-bereitet und Abrasiv – größter variabler Kostenfaktor beim Wasserstrahlschnei-den – recycelt und automatisch in die Anlage zurückgeführt werden kann. Bei

MESSTECHNIK

Neuer Feuchte und Temperatur Messumformer bis 180 °C

Die für Industrieanwendungen optimier-ten EE23 Messgeräte von E+E Elektronik messen relative Feuchte und Temperatur und berechnen zusätzlich die Taupunkt- und Frostpunkt-Temperatur. Das neue Modell EE23-T5 eignet sich für einen Temperaturbereich von -40 °C bis 180 °C und erweitert damit die Einsatzmög-lichkeiten der bewährten Messgerätese-rie. Der hochwertige E+E Feuchtesensor mit optionalem Sensor-Coating sorgt für hochgenaue und langzeitstabile Messer-gebnisse.Durch die verschiedenen Bauformen ist die EE23-Serie besonders vielseitig ein-setzbar. Je nach Anforderung stehen Ge-räte zur Wand- oder Kanalmontage sowie mit abgesetzten Messfühlern zur Verfü-gung. Die Messumformer sind mit einem robusten Polycarbonat- oder Metallge-häuse (IP65 / NEMA 4) erhältlich.Das 3-teilige Gehäusekonzept sorgt für eine einfache Montage und Wartung des EE23. Es besteht aus dem Gehäuseun-terteil für die elektrische Verkabelung, der Sensoreinheit mit der Messelektronik und Fühleranschluss, sowie dem Gehäu-sedeckel. Im Servicefall muss lediglich die Sensoreinheit getauscht werden, während der Anschlussbereich mit den Verkabelungen unangetastet bleibt. Das E+E Sensor-Coating schützt den Feuchtesensor vor Korrosion und elekt-risch leitender Verschmutzung. Dadurch wird die Messperformance und Langzeit-stabilität in rauen Industrieumgebungen deutlich verbessert. Für die Messfühler steht eine große Auswahl an Filterkappen zur Verfügung.Die Messwerte werden auf zwei Strom- oder Spannungsausgängen ausgegeben. Ein optionales Relais kann für Alarm-meldungen und zu Steuerungszwecken verwendet werden. Ein Display sowie ein integriertes Versorgungsnetzteil sind wei-tere Zusatzoptionen der EE23-Serie.Die Geräte erlauben eine genaue Zwei-punkt Feuchte- und Temperaturjustage durch den Anwender. Die Analogausgän-ge und das Schaltmodul können frei kon-figuriert werden.www.epluse.com

Sensoren & Messtechnik fürAircraft/Aerospace, Automotive & Industrie

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bestimmte Werkstoffe und Werkstoff-gruppen optimiert: - Aluminium und Aluminiumlegierungen - Messing - Kohlenstoffstähle incl. Werkzeugstäh-

le- Kupfer und Kupferlegierungen - Titan und Titanlegierungen - Zink-Druckgusslegierungen Das Unternehmen hat im Verlauf der letzten Jahre eine Reihe moderner und teilweise patentierter Verfahren zum che-mischen Polieren und Entgraten von Me-talloberflächen entwickelt und industria-lisiert. Sie werden sowohl in den eigenen Lohnbetrieben als auch bei Kunden er-folgreich eingesetzt. Zur Anwendung der Verfahren bei Kunden liefert POLI GRAT komplette Anlagen und Einrichtungen, einschl. Chemikalien, Schulung und zu-gehöriger Umwelttechnik – mit Gewähr-leistung für das Ergebnis!www.poligrat.de

OBERFLÄCHEN- BEARBEITUNG

KONTURSTEMPEL

An Konturstempel werden, wie bei Stanz-werkzeugen üblich, hohe Anforderungen gestellt. Für einen reibungslosen und effi-zienten Stanzprozess ist die Oberflächen-güte des Konturstempels entscheidend. Deshalb werden die Verfahren zur Ober-flächenbearbeitung dieser Werkzeuge ständig weiterentwickelt. Ziel der Oberflächenbearbeitung ist eine glatte, makellose Konturfläche. Diese dient als beste Grundlage für nachfol-gende Beschichtungen. Die Rauheit der Oberfläche hat große Auswirkungen auf die Standzeit und den Erfolg der gegen Verschleiß schützenden Beschichtung. Eine optimale Kombination aus Beschich-tung und Politur des Werkzeuges, kann dessen Qualität erheblich aufwerten.

sein. Nachdem eine dünne Adhäsions-schicht mit Druck aufgespachtelt wur-de, kann anschließend die erforderliche Schichtdicke aufgetragen werden. Bei einer Temperatur von +5° C bis 45°C härtet plasticmetal dann innerhalb 5 bis 60 Minuten – je nach Wahl des Härters – vollständig aus.www.diamant-polymer.de

Chemisch Entgraten und Glätten von Metalloberflächen

Nadelspitze unbehandelt

Nadelspitze elektropoliert

Verfahren zum chemischen Entgraten, Glätten und Polieren von Metalloberflä-chen erzielen in einem Arbeitsgang eine Reihe technischer, wirtschaftlicher und qualitativer Vorteile. - Bearbeitung ohne mechanische oder

thermische Belastung - Gratbeseitigung bis ca. 0,5 mm- metallisch saubere und partikelfreie

Oberflächen- erreicht den gesamten benetzten

Oberflächenbereich, auch innerhalb von Bohrungen und Durchbrüchen

- Abtrag und Toleranzen sind im µm-Bereich reproduzierbar

- Verbesserung dynamisch belasteter Bauteile bis Faktor 10

- Kein Wasserstoff und keine Beizsprö-digkeit bei der Bearbeitung

- Mehrere mechanische Arbeitsschritte, wie Schleifen oder Strahlen, können ersetzt werden

- REACH-konform, frei von Salzsäure, Salpetersäure, Chromaten, Nitraten, Ammonium und harten Komplexbild-nern

POLIGRAT-Verfahren zum chemischen Entgraten und Glätten von Metallen ar-beiten als Tauchverfahren und sind auf

darf als Basis-Version für die Trennung von Abrasiv und Prozesswasser oder in Kombination mit einem Abrasivrecycling-Modul und/oder Wasserkreislaufsystem.www.stm.at

OBERFLÄCHE

Metallpolymer zum Ausbessern von Lunkern und Fehlstellen

Mit dem polymergebundenen Reparatur-system „plasticmetal“ bietet die Diamant Metallplastic ein Material, um kleine und mittlere Oberflächenreparaturen an Guss-, Stahl- und Metalllegierungen aus-zuführen. plasticmetal härtet besonders schnell aus und weist durch den hohen Anteil an feinen Metallfüllstoffen ein sehr gutes Metallfinish auf.Das Metallpolymer dient zum Ausbessern von Lunkern, Hohlräumen, Fehlstellen, Fehl-bohrungen und Verschleißstellen an Alu-, Sphäro-, Grau- und Ferroguss sowie Buntmetallen, wie Bronze, Kupfer, Mes-sing, Rotguss und Edelstahl. Ein beson-ders hoher Anteil an echten metallischen Füllstoffen verschafft dem Anwender da-bei einen bedeutenden Vorteil: Ein sehr gutes Metallfinish, das genau wie Metall maschinell und manuell bearbeitet wer-den kann.plasticmetal wurde speziell für den indus-triellen Einsatz entwickelt und ist somit hochbeständig gegen physikalische, ther-mische und chemische Einflüsse sowie Dauertemperaturen bis 250° Celsius (C). Kurzfristig kann es auch Temperaturen bis +350° C sicher standhalten.Das Polymersystem besteht aus zwei Komponenten: Der Härterflüssigkeit und dem Basispulver, das mit jeweils einer von sechs Härterflüssigkeiten kombi-niert werden kann. Das frei wählbare Mischungsverhältnis sorgt dann für eine flüssige bis pastöse Konsistenz. Ein be-sonderer Vorteil dadurch ist das punkt-genau kontrollierbare Aushärten des Werkstoffs. So kann – je nach Auswahl des Härters – zwischen schneller und langsamer Aushärtung mit spezifischer Hitzebeständigkeit sowie Strahl- und Ab-lauffestigkeit gewählt werden. Um plasticmetal von Diamant Metallplas-tic anzuwenden, muss die Haftfläche am Bauteil auf-geraut, entfettet und trocken



Stellen am Werkstück ausrichten. Durch die intensiven Kräfte, die in der Stream-finishmaschine entstehen, ist es möglich auch an schwer zugänglichen Stellen ide-ale Ergebnisse zu erzielen. Das Polieren und Verrunden von Schälrädern dauert in der Streamfinishmaschine meist nur we-nige Minuten.Im Vergleich zur herkömmlichen Bearbei-tung zum Beispiel mittels Strahlen ergibt sich durch den Einsatz des OTEC Stream-finish-Verfahrens ein enormer Zeitvorteil. Durch die Homogenisierung der Schneid-kante sowie Reduzierung der Schartigkeit kann zudem in den meisten Fällen eine deutliche Verlängerung der Werkzeugle-bensdauer erreicht werden.www.otec.de

OBERFLÄCHEN- REINIGUNG

Bauteilreinigung mit exakter Analyse

Partikulare Oberflächenverunreinigungen durch Staub, Abrieb, Späne sowie che-misch-filmische Fremdkontaminationen können bei der Herstellung von Bautei-len nicht vollständig verhindert werden. VACOM bietet Ihnen die Reinigung Ihrer Bauteile nach definierten VACOM® Purity Classes an, was Ihren Prozessen defi-nierte Ausgangsbedingungen ermöglicht. Die VACOM® Purity Classes beschreiben die Sauberkeit anhand der gemessenen Gesamtmenge an organischen Verun-reinigungen und der Partikel. Die Ober-flächenreinheitsklasse (ORK) nach VDI 2083 und die definierte Sauberkeit bzgl. Kohlenwasserstoffen werden durch unse-re Reinigungsdienstleistungen garantiert.Die Class S entspricht dem weitverbrei-teten Prädikat „öl- und fettfrei“ unter Schwarzraumbedingungen. Nach Puri-ty Class 1 gereinigte Bauteile können durch die ORK 10 in einem Reinraum ISO 7 eingesetzt werden. Komponenten mit Sauberkeit nach Purity Class 2 und Purity Class 3 (ORK 1) gewährleisten An-sprüche für Reinräume ISO 5 und sind spezifiziert durch definierte Restmengen von Kohlenwasserstoffen. Purity Class 4 Komponenten sind für hochanspruchs-volle Halbleiteranwendungen geeignet. Die Reinheit der Bauteile wird mittels verschiedener Prüfverfahren sicherge-

Wälzfräsen und Wälzstoßen. Das Verfah-ren bietet ein hohes Maß an Produktivi-tät und Flexibilität und gleicht die Nach-teile der beiden klassischen Methoden aus. So lassen sich beispielsweise auch Verzahnungen neben Störkonturen her-stellen. Dies betrifft sowohl Innen- als auch Außengeometrien. Im Vergleich zum Wälzstoßen lässt sich mit dem Wälz-schälen die Bearbeitungszeit signifikant reduzieren. Beim Wälzschälen stehen die Achsen von Werkstück und Werkzeug nicht parallel, sondern in einem Winkel gekreuzt. Je größer dieser Kreuzwinkel ist, desto höher ist die Produktivität. Beim Abrollen des Werkzeugs auf dem Werk-stück ergibt sich eine Relativbewegung, die als Schnittgeschwindigkeit genutzt wird. Die hohen Relativgeschwindigkei-ten stellen große Herausforderungen an die eingesetzte Maschinentechnik. So müssen beispielsweise die Spindeln von Werkzeug und Werkstück synchronisiert sein. Das Wälzschälen ist seit mehr als 100 Jahren bekannt. Jedoch erforderte die industrielle Anwendung erst die Ent-wicklung von stabilen und voll synchro-nisierten Maschinen. Um die Schälräder aufzuwerten und den Prozess noch effi-zienter zu machen, ist eine Bearbeitung der Oberfläche unverzichtbar.Niedrige Schartigkeiten und eine homo-gene Verrundung der Zahnköpfe und Flanken stehen im Fokus der Oberflächen-bearbeitung. Eine Politur und Glättung der Spanflächen im Verzahnungsprofil er-möglicht, dass Späne bei der Herstellung des Zahnrads besser abfließen können. Auch die Schichthaftung aufzubringender Hartstoffbeschichtungen wird durch die glatte Oberfläche signifikant verbessert.OTEC bietet mit dem Streamfinish-Ver-fahren eine maschinelle Lösung für die Oberflächenbearbeitung von Schälrä-dern. Dabei werden die Schälräder in die Maschine eingespannt und in einen mit Verfahrensmitteln gefüllten Behälter abgesenkt. Die Bearbeitung erfolgt einer-seits durch die Rotation des Behälters und andererseits durch die Bewegung des Werkstückes im Mediastrom. Die Be-arbeitung lässt sich gezielt auf bestimmte

OTEC bietet Maschinen und Prozesstech-nik für die Oberflächenbearbeitung von Stanzstempeln. Mit dem speziellen Stre-amfinishverfahren von OTEC kann die Oberfläche der Konturstempel geglättet und damit optimal auf die Beschichtung vorbereitet werden. Nach der Beschich-tung werden Droplets entfernt und der Konturstempel wird auf Hochglanz poliert. Das Zusammenspiel zwischen der OTEC-Bearbeitung und der Beschichtung kann die Ausbringung des Werkzeuges um den Faktor 10 verbessern. Die Beschichtung haftet besser, wodurch das Werkzeug op-timal vor Verschleiß geschützt ist. Auch die Oberflächengüte des Stempels wird durch den Bearbeitungsprozess erhöht. Wichtig ist dabei eine konturtreue Be-arbeitung. Die Form des Stempels darf durch die Oberflächenbehandlung nicht verändert werden.Das Besondere am Streamfinishverfah-ren ist die zielgerichtete Bearbeitung bestimmter Bereiche am Werkstück. Ein bahngesteuerter Bewegungsablauf macht es möglich, nur ausgewählte Be-reiche gezielt anzuströmen. Die besonde-re Konstruktion der Maschine ermöglicht es, gezielt den Anströmwinkel der Schleif- oder Poliermedia anzupassen und somit den Materialabtrag im μm-Bereich zu steuern. Typisch für das Verfahren sind die hohen Strömungsgeschwindigkeiten des Medias. Diese machen die Bearbei-tung extrem intensiv und ermöglichen sehr kurze Prozesszeiten von oftmals we-nigen Minuten. www.otec.de

SCHÄLRÄDER ZUR FERTIGUNG VON VERZAHNUNGEN

Schälräder werden zur Fertigung von Zahnrädern eingesetzt. Dabei wird die gewünschte Geometrie durch das so-genannte Wälzschälen erreicht. Dieses vereint die beiden klassischen Verfahren


ckersystems lassen sich die Sensoren schnell und ohne Löten, Crimpen oder Schrauben in geschlossenen oder einsei-tig offenen Zylindern einbauen: Der Kon-taktträger des M12-Steckverbinders ist bereits an die Signalleitungen des Sen-sors angeschlossen; er wird durch eine Bohrung im Zylinder nach außen geführt. Der Anschlussflansch lässt sich einfach auf den Kontaktträger aufstecken und außen fixieren. Bei doppeltwirkenden Zylindern lässt sich die Ausführung mit Steckflansch vollständig integrieren. Auch die Montage außerhalb von Zylindern ist möglich. Varianten mit CE-Konformität eignen sich z. B. für Anwendungen im Ma-schinenbau. Als Positionsgeber stehen sowohl ringförmige als auch U-förmige Ausführungen für die einseitige Montage zur Auswahl. Mit einem magnetischen Schwimmer sind zudem Füllstandmes-sungen möglich.Für schnelle Positionieraufgaben gerade-zu prädestiniert ist der induktive Wegauf-nehmer TF1 (Bild 2), der in Standardlän-gen von 100 bis 1.000 mm angeboten wird. Die Update-Rate des Messsystems erreicht 10 kHz, dies bedeutet einen Zeit-verzug von nur 0,2 ms zwischen realer Position und dem zugehörigen Messwert. Durch diese Dynamik lassen sich in Pro-duktionsanlagen kürzere Zykluszeiten er-reichen, da die jeweilige Zielposition mit höheren Geschwindigkeiten angefahren werden kann. Dabei arbeitet der Sensor mit einer Auflösung von bis zu 1 µm.Typische Anwendungen finden sich z. B. bei Linearantrieben, Spritz- und Druckguss- maschinen, bei Pressen und Stanzen in der Blechbearbeitung, in Verpackungs- oder Holzbearbeitungsmaschinen oder bei der Positionserfassung an schnellen Bewegungseinheiten in Fertigungslinien. Speziell für metallverarbeitende Betriebe interessant ist auch die Tatsache, dass sich am nichtmagnetischen Positionsge-ber keine Metallspäne ansammeln. Das Messsignal steht als analoges Strom-/Spannungssignal oder digital über SSI zur Verfügung. Außerdem werden Kommuni-kationsschnittstellen gemäß CANopen-


Gartenmöbel und steifere Behälter eig-net.www.ultrapolymers.de

POSITIONSSENSOREN

Kontaktlose Positionssensorik für die Automation

Auf der SPS/IPC/DRIVES war auf dem Messestand des Sensorikspezialisten Novotechnik wieder eine große Produkt-Vielfalt zu sehen. Die Palette reichte von einer neuen Baureihe magnetostriktiver Linearsensoren über hochdynamische induktive Wegaufnehmer bis hin zu be-sonders kompakten magnetischen Sen-soren, die sich für mobile Anwendungen mit sehr begrenztem Einbauraum eignen. Gleichzeitig stand das Thema Industrie 4.0 im Fokus: Die meisten Weg- und Win-kelsensoren können mittlerweile über CAN und IO-Link kommunizieren. Ihre In-telligenz wird so in vollem Umfang für den Automatisierungsverbund nutzbar.Mit der Baureihe TM1 (Bild 1) hat Novo-technik neue Wegaufnehmer entwickelt, die sich direkt im Druckbereich von Hy-draulik- oder Pneumatikzylindern integ-rieren lassen. Sie erfassen Position und Geschwindigkeit bei mobilen Arbeitsma-schinen auch in rauen Umgebungsbedin-gungen zuverlässig mit einer Auflösung von 0,1 mm. Die Nachfolger der bewähr-ten Baureihe TIM eignen sich für Messlän-gen bis 2000 mm und sind optimiert für den Einsatz in Anwendungen mit höchs-ten EMV-Anforderungen. Sie entsprechen der EN 13309 für Baumaschinen sowie der ISO 14982 für land- und forstwirt-schaftliche Maschinen, sind gemäß ISO 11452-2 gegen HF-Felder bis 200 V/m geschützt und übertreffen damit die E1-Anforderungen des Deutschen Kraftfahrt-bundesamts (KBA). Das Messsignal kann als analoges Strom- oder Spannungs-signal oder über Feldbusschnittstellen (CANopen, CAN SAE J1939) ausgegeben werden.Gleichzeitig punkten die Sensoren mit ho-her Druckfestigkeit (bis 350 bar, Druck-spitzen bis 450 bar), hoher Temperatur-beständigkeit von -40 °C bis +105 °C und mit ihrer aufgrund des berührungs-losen, verschleißfreien Messprinzips sehr hohen Lebensdauer. Die Anforderungen der Schutzart IP6K9K sind serienmäßig erfüllt und dank eines innovativen Ste-

stellt. Dafür werden Partikelmessungen, Schwarzlichtkontrollen genutzt und in-novative Sauberkeitsmesstechniken wie VIDAM® eingesetzt. Entsprechen die Ergebnisse dem gewünschten Reini-gungsgrad, werden die Komponenten reinraumtauglich verpackt, um das Rei-nigungsergebnis sicher zu konservieren.www.vacom.de // [email protected]

POLYOLEFINE

Schlagzähe PP-Copolymere

Ultrapolymers hat sein umfangreiches Angebot an Polyolefinen um neue hete-rophasische PP-Copolymertypen von Lyo-ndellBasell erweitert, die sich dank ihrer hohen Schlagzähigkeit unter anderem für hoch beanspruchbare Behälter, Sport- und Freizeitartikel sowie leistungsstarke Verpackungen eignen.Mit phthalatfreiem Katalysator herge-stellt, nukleiert und antistatisch aus-gerüstet, verbindet das neue Moplen EP448S ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Schlagzähigkeit und Steifigkeit mit guter Fließfähigkeit und leichter Ent-formbarkeit. Typische Anwendungen sind Haushaltswaren, opake Behälter, Spiel-waren, Möbel, Eimer und Boxen, die auf Grund der sehr guten organoleptischen Eigenschaften auch im Lebensmittelbe-reich Einsatz finden.Das neue Moplen EP3202 ist ein nuklei-ertes, heterophasisches PP-Copolymer mit guter Fließfähigkeit. Auf Grund seiner hervorragenden Schlagzähigkeit und sei-ner erhöhten Kristallisationsgeschwindig-keit gehören Stapelboxen, Haushaltswa-ren und opake Behälter ebenso zu den typischen Anwendungen wie Sport- und Freizeitartikel. Bei dem neuen Moplen EP3201 dagegen stehen eine hohe Stei-figkeit verbunden mit guter Schlagzä-higkeit und erhöhter Kristallisationsge-schwindigkeit im Mittelpunkt, wodurch es sich auch für Anwendungen wie Kisten,

Bild 1

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Bild 3



rend der Zudosierung eines Tensids in Echtzeit verfolgt werden. Wie die OFS mit der Konzentration kor-reliert und bei welchem Oberflächenal-ter die Blasendruckmethode am sensi-belsten reagiert, unterscheidet sich von Tensid zu Tensid. Das BPT Mobile leistet auch den wichtigen Vorbereitungsschritt zur Definition der Analyseparameter für die anschließende, sekundenschnelle Qualitätsroutine. Zu diesem Zweck ver-fügt das Instrument über einen Modus zur Messung der dynamischen OFS als Funktion des Oberflächenalters im wei-ten Dynamikbereich von 10 bis 30.000 ms. Die so ermittelten Parameter können auch für einfach erstellbare Messvorla-gen genutzt werden, um verlässlich unter immer gleichen Bedingungen zu messen – auch mit je eigens optimierten Parame-tern für mehrere Bäder unabhängig von-einander. Bei der Erzeugung der Luftblasen im Zuge der Blasendruckmessung arbeitet das BPT Mobile mit günstigen und ein-fach wechselbaren Einwegkapillaren, was besonders bei stark verschmutzenden Proben von Vorteil ist. Dank der intelligen-ten Regelung und präzisen Messung des Drucks arbeitet das Instrument weitest-gehend unabhängig von der Eintauchtie-fe der Kapillare und misst so auch von Hand präzise. Abweichungen aufgrund der Bedienung durch verschiedene Per-sonen sind dadurch nahezu ausgeschlos-sen. Mit Hilfe des abnehmbaren Tempe-ratursensors wird zudem die Temperatur für jeden Datenpunkt dokumentiert. Der interne Speicher des netzunabhängi-gen Instruments hat Platz für über zwei Millionen Messungen, die übersichtlich in Ordner einsortiert werden können. Bei Bedarf lässt sich das Instrument wie ein Massenspeicher mit einem Computer verbinden, um für individuelle Datenaus-wertungen Messungen mit einem Klick nach Excel zu exportieren. Die Benut-zeroberfläche orientiert sich an der ver-trauten Bedienlogik von Smartphones, sodass Messfehler durch Fehlbedienung praktisch ausgeschlossen sind. www.kruss-scientific.com

QUALITÄTSSICHERUNG

Moderne Veraschung für die schnelle Qualitätssicherung und Betriebskontrolle in der Kunststoffindustrie

Der Gehalt an Füllstoffen, z. B. Kohle- oder Glasfasern, bestimmt wesentlich die Eigenschaften, die Produktqualität und die Kosten eines Kunststoff-Com-pounds. Zu jedem Herstellungsprozeß und zur Eingangskontrolle gehören daher die Messung des Aschegehaltes. Im Zei-chen zertifizierter Qualitätssicherungs-

QUALITÄTSKONTROLLEMobile und schnelle Qualitäts-kontrolle von Reinigungs- und Beschichtungsbädern

Auf der parts2clean vom 23. bis 25. Okto-ber in Stuttgart präsentierte KRÜSS eine neuartige Lösung für die Qualitätskont-rolle von reinigungs- oder netzmittelhalti-gen Bädern. Das neue Bubble Pressure Tensiometer – BPT Mobile ist ein Instru-ment zur Bestimmung des Tensidgehalts anhand mobiler Messungen der dyna-mischen Oberflächenspannung (OFS). Unabhängig von externer Spannungsver-sorgung oder einem Computer liefert es Ergebnisse in Sekundenschnelle und ist daher besonders geeignet für regelmäßi-ge Qualitätsprüfungen. Ob ein industrielles Bad die gewünschte Reinigungs- und Benetzungswirkung er-zielt, hängt von der Konzentration freier Tenside ab, die aber durch Verschmut-zung oder Adsorption am Werkstück mit der Zeit abnimmt. Die dynamische OFS reagiert besonders empfindlich auf Ände-rungen der Tensidkonzentration, sodass Blasendruckmessungen mit dem BPT Mobile die Badqualität schnell und zuver-lässig wiedergeben. Die Touch-Funktion des Farbdisplays macht die Bedienung besonders einfach und sorgt dank der angenehmen Größe von 5 Zoll dafür, dass jede gewünschte Funktion treffsicher erreicht wird. Das Display spricht auch problemlos auf die Berührung mit Laborhandschuhen an. Zeitsparend sind Messungen mit dem BPT Mobile vor allem durch die Ad-hoc-Analyse der Ergebnisse. Auf einen Blick wird sichtbar, ob der Messwert innerhalb eines definierten Qualitätsbereichs liegt. Auch der Trend des Tensidgehalts zeigt sich sofort anhand der automatischen grafischen Darstellung des Verlaufs über einen beliebig langen Zeitraum. So kön-nen Voraussagen getroffen werden, wann nachdosiert oder das Bad erneuert wer-den sollte, statt schnell reagieren zu müs-sen, wenn ein kritischer Wert der OFS erreicht wird. Anhand von Messungen im kontinuierlichen Modus des Instruments kann sogar die Änderung der OFS wäh-

Standard bzw. IO-Link angeboten.Da die Kommunikationsfähigkeit der Po-sitionssensoren im Hinblick auf Industrie 4.0 im Fokus steht, ist IO-Link ein zentra-les Thema (Bild 3). Dank IO-Link wird die „Intelligenz“ der Sensoren in vollem Um-fang für den Automatisierungsverbund nutzbar, was einen deutlichen Mehrnut-zen ohne Mehrkosten bedeutet. Automati-sierungstechnik und Maschinenbau kön-nen davon gleichermaßen profitieren: Bei der Inbetriebnahme kann der Anwender Parameter wie z. B. Nullpunkt oder Dreh-richtung einfach verändern und somit die Variantenvielfalt verringern. Neben der reinen Positionsinformation lassen sich zudem weitere Informationen wie Status- bzw. Diagnosemeldungen austauschen. Fehler im Regelkreis sind rasch lokali-sierbar, da die Einstellparameter zentral gespeichert sind. Ein Sensor kann daher auch in kurzer Zeit getauscht und einfach neu parametriert werden.Speziell zur Integration in bestehende Applikationen mit platzkritischen Einbau-verhältnissen wurden die magnetischen zweiteiligen Winkelsensoren RFD-4000 entwickelt. Das Gehäuse des Sensors ist mit 7 mm Höhe sehr flach. Der mecha-nisch entkoppelte Positionsgeber bean-sprucht mit 22,2 mm Durchmesser und 5,6 mm Höhe ebenfalls nur wenig Platz (Bild 4). Auch unter den schwierigsten Umgebungsbedingungen sind die Sen-soren mit Schutzart bis IP6K9K für ein breites Einsatzfeld bestens geeignet. Die Sensoren erfassen Messwinkel bis 360° bei einer Auflösung von 12 Bit. Die unab-hängige Linearität beträgt ±0,5 %. In der Variante TFD-4000 sind lineare Positions-messungen bis 50 mm möglich. Der Weg-aufnehmer ist überall dort einsetzbar, wo kurze Wege verschleißfrei und reprodu-zierbar gemessen werden müssen. Da der Sensor keine Schubstange benötigt, ist er herkömmlichen Kurzwegsensoren überlegen.Die breitgefächerte Produktpalette von Novotechnik umfasst Weg- und Winkel-sensoren unterschiedlicher Funktions-prinzipien, spezielle Lösungen für den Automotive-Bereich sowie Messwertum-former und Messgeräte. Das deckt prak-tisch alle denkbaren Aufgabenstellungen ab und für spezielle Anwendungsbedürf-nisse werden kundenspezifische Lösun-gen erarbeitet.www.novotechnik.de

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lemen im Zusammenhang mit dem Ein-frieren von PC bei PMMA-Verarbeitungs-temperaturen sowie dem Verbrennen von PMMA bei PC-Verarbeitungstemperatu-ren und den damit verbundenen Black Specks vor.Chem-Trend setzt weiterhin auf For-schung und Entwicklung (F&E) im Hin-blick auf neue Technologien, um dem Anspruch seiner Kunden heute und zu-künftig gerecht zu werden. Ultra Purge™ C6090 ist dabei ein entscheidender Schritt, da Kunden die Qualität des Pro-duktionsprozesses erheblich steigern können und sich dadurch einen Effizienz-vorsprung verschaffen. Weitere Informati-onen über Produkte und Technologie von Chem-Trend im Bereich Thermoplast un-ter ChemTrend.com.www.chemtrend.com/de

RETORTENOFEN

GPCMA/174

CARBOLITE GERO hat die nächste GPC-MA/174 Generation angekündigt, die für eine Vielzahl von Labor-, Pilotmaßstab- und industriellen Anwendungen geeig-net ist, die eine Wärmebehandlung bei 1150 °C erfordernDer 174 L Großraum-Kammerofen für Inertgas Atmosphäre [GPCMA/174] re-duziert den O2-Gehalt auf unter 30 ppm und sorgt dafür, dass das Bauteil nach der Wärmebehandlung eine perfekte Oberfläche aufweist. Die zur Seite öffnen-de Schwingtür ermöglicht eine einfach Be- und Entladung. Für einen sicheren und effizienten Betrieb werden zudem die Inertgas Volumenströme und die Schnell-kühlung für schnellere Zykluszeiten kon-tinuierlich überwacht. Die konkurrenzlos gleichmäßige Temperaturverteilung und sehr gute Gasdichtigkeit (Gewährleistung von minimalem Verbrauch an teuren Ga-sen) bei hohen Temperaturen ermöglicht das Spannungsfreiglühen von Bauteilen, die mit Hilfe des selektiven Laserschmel-zens (DMLS) hergestellt wurden. Zudem können die korrekte metallurgische Zu-sammensetzung und die Kontaminati-

REINIGUNG

Chem-Trend stellt mit Ultra Purge™ C6090 völlig neues Reinigungsgranulat vor

Chem-Trend, stellt mit Ultra Purge™ C6090 ein neues, innovatives Reini-gungsgranulat vor. Das Produkt richtet sich in erster Linie an die Automobilindu-strie und wird im Fertigungsprozess für Scheinwerfer und Rückleuchten einge-setzt. Kunden steht damit ein Reinigungs-granulat zur Verfügung, das Qualitätspro-bleme minimiert und einen konsistenten, einfachen und effizienten Prozess ge-währleistet. „Kunden, die für die Herstellung von Scheinwerfern und Rückleuchten nur eine Maschine einsetzen, profitieren von diesem Reinigungsgranulat für den sonst schwierigen Materialwechsel“, sagt Antje Scholl, Business Development Di-rector Thermoplastics bei Chem-Trend. „Mit Ultra Purge™ C6090 können diese Unternehmen die Qualität ihrer Produk-te erheblich verbessern und gleichzeitig Ausschuss reduzieren. Ein zusätzlicher Vorteil liegt darin, dass mit einem statt bislang zwei Reinigungsgranulaten die Ef-fizienz erhöht wird und Ressourcen bes-ser genutzt werden.“ Die flexible Lösung von Chem-Trend un-terstützt auch dabei, Probleme bei Farb-wechseln in Polycarbonat (PC) oder beim Überwinden der Temperaturdifferenz zwi-schen den höheren PC und den niedrige-ren Polymethylmethacrylat (PMMA) Verar-beitungstemperaturen zu minimieren. Ultra Purge™ C6090 ist eine umfassende Reinigungsgranulat-Lösung für Polycar-bonat und Acrylate. Das Produkt erlaubt eine problemlose Überführung von PC, das bei Temperaturen zwischen 280 und 320 Grad Celsius verarbeitet wird und PMMA, das zwischen 190 und 270 Grad Celsius verarbeitet wird. Es beugt Prob-

systeme nach DIN ISO 9000ff, die heute von den meisten Produktionsbetrieben eingerichtet sind, soll die Überprüfung der Produktqualität in kurzen Abständen erfolgen und als Konsequenz ein rasches Eingreifen und Anpassen des Fertigungs-prozesses ermöglichen. Dieser Forderung steht eine Veraschungszeit von mehreren Stunden (bis zu 8 Stunden) im konventio-nellen Muffelofen gegenüber – zu lange, um aufgrund der Meßergebnisse noch wirksam in die Produktion eingreifen zu können oder bei der Warenanlieferung die Abladung zu beeinflussen. Auch in Forschung und Entwicklung, z. B. von Kunststoff-Recycling-Verfahren, wird eine schnelle, flexible Versuchsdurchführung immer wichtiger.Hier gewährleistet der High-Tech-Schnell-verascher Phönix von CEM eine deutliche Zeitverkürzung von bis zu 97 % gegen-über der konventionellen Technik bei gleichbleibender analytischer Güte. Was früher Stunden brauchte, wird nun in Mi-nuten ermöglicht und stellt somit eine Al-ternative zur konventionellen Technik dar. Die folgende Tabelle zeigt die drastisch reduzierten Veraschungszeiten für eini-ge Kunststoffe. Neben den aufgeführten Materialien können auch alle anderen Kunststoffe, Polymere, Gummiarten, etc im Phönix-Muffelofen verascht werden. Grundsätzlich können alle in konventi-onellen Muffelöfen eingesetzten Sub-stanzen im Phönix bearbeitet werden, z. B. Aluminiumoxid, Ruß, Zitronensäure, Mineralölprodukte, Kaugummi, Milchpul-ver, Harze, Polycarbonat, Polyetherimid, Polyethylen (TiO2 gefüllt und ungefüllt), Zucker, Talkum, etc.www.cem.de


zu veraschende Substanz

konventioneller Muffelofen [min]

High-Tech-MuffelofenPhönix [min]

Zeitersparnis

Gummi 90 20 78 %Polyester (gefüllt) 480 15 97 %PVC mit TiO2 260 30 83 %Nylon 120 10 95 %

Tabelle: Typische Veraschungszeiten verschiedener Probenmaterialien



oder zur automatischen Nachschubsteu-erung dar. www.werma.com

VERBINDUNGSTECHNIK

Hochviskose Klebstoffe bei 180 °C sicher auftragen

Atlas Copco bringt einen neuen Heißdo-sierer auf den Markt. Er eignet sich zum Dosieren spezieller Kleb- und Dichtstoffe, die mit mehr als 100 °C verarbeitet wer-den müssen. Das System ist für Tempe-raturen bis zu 180 °C ausgelegt. Einlass-ventil, Materialkammer, Applikator und Düse sind durchgängig beheizt und ther-misch vom Antrieb entkoppelt. Letzteres ist besonders wichtig, um den Antrieb von den dauerhaft sehr hohen Temperaturen zu schützen.Ein Anwendungsbeispiel ist Heißbutyl, das unter anderem zum Stützkleben (so-genannte Anti-Flatter-Anwendungen) im Automobilrohbau oder zum Abdichten von Batterien in Elektrofahrzeugen verwendet wird. Gängige Verarbeitungstemperatu-ren liegen hier bei 100 bis 160 °C. Die Anlagentechnik für die Verarbeitung sol-cher Kleb- und Dichtstoffe ist anspruchs-voll: Sie muss ein hochviskoses Material bei konstant hohen Temperaturen und vergleichsweise hohen Durchflussraten sicher und unterbrechungsfrei fördern und applizieren können, um eine qualita-tiv hochwertige Kleberaupe zu erzielen.Atlas Copco stellt hierfür nun voll beheizte Gesamtsysteme zur Verfügung, die hohe Zuverlässigkeit bieten und einen ununter-brochenen, präzisen Auftrag von heiß zu verarbeitenden Klebstoffen sicherstellen: von der beheizten Folgeplatte und Pumpe über Kolbenstangenheizung, Materialab-gang und Materialschläuche bis hin zum

und komplex. Die jüngste Evolution des Rietheimer Signaltechnikspezialisten ver-spricht jetzt Abhilfe. Denn mit EvoSIGNAL von WERMA ist der Weg zum passenden Signalgerät so einfach wie nie zuvor: ein übersichtliches modulares System deckt nahezu sämtliche Anwendungsbereiche optimal ab. Dabei wird der Interessent in wenigen Schritten zum ideal passenden Produkt für seine Anwendung geleitet – so gehören Fehlkäufe und zeitrauben-de Umtauschprozesse der Vergangen-heit an. Damit wird EvoSIGNAL die neue Standard-Lösung im Bereich der Signali-sierung, die modular, einfach und über-sichtlich ist.Über drei verfügbare Größenklassen (Mini / Midi / Maxi) in Kombination mit optischen/akustischen Signalisierungs-möglichkeiten und Montageadaptern decken die neuen Produkte von WER-MA zukünftig sämtliche Einsatzbereiche ab – das schafft bisher nur EvoSIGNAL. Die Reduzierung auf 20 % der bisherigen Varianten bedeutet nicht nur weniger Aufwand mit weniger Artikelnummern, sondern bei WERMA wurde trotz der Va-riantenreduzierung, durch die clevere Kombinationsmöglichkeit, die ideale Ab-deckung für die verschiedensten Anwen-dungen bei voller Kompatibilität zu den Vorgängerprodukten erreicht, z. B. bei einem Austausch.„In nur drei Schritten wird mit Hilfe un-seres Quickfinders oder über unseren Online-Konfigurator ganz einfach das ideale Signalisierungsprodukt zusam-mengestellt. Größe auswählen – Art der Signalisierung festlegen – Montageart wählen – fertig! Das macht die Auswahl einfach und so werden zukünftig Fehl-käufe bei der Auswahl der passenden Signalisierungslösung ausgeschlossen“, sagt Michael Groll, Leiter Strategisches Marketing bei WERMA Signaltechnik. „Außerdem profitieren unsere Kunden bei EvoSIGNAL selbstverständlich auch von unserer ‚Best-in-class-Philosophie’, denn bzgl. intuitiver Montage, Akustik und Leuchtbilder mit Twin-Funktionen – die auch zur Eskalation genutzt wer-den können oder bei Robustheit und Zulassungen müssen unsere Kunden selbstverständlich keine Kompromisse eingehen“, ergänzt Winfried Huber, Leiter Vertrieb Deutschland.In Nürnberg präsentiert WERMA außer-dem Lösungen, die Industrie 4.0, Digitali-sierung und Vernetzung greifbar, erlebbar und sofort in der Praxis umsetzbar ma-chen. Bei den funkbasierten, innovativen Systemen zur Prozessoptimierung für die Industrie, Produktions- und Versandlogis-tik werden weltweit einzigartig Maschi-nen, Arbeitsplätze oder FIFO-Regale per Funk miteinander vernetzt. Sie stellen so eine einfache, nachrüstbare und fertige Lösung zur Reduzierung von Stillständen

onsfreiheit dieser Produkte sichergestellt werden.Die nächste GPCMA Generation verfügt jetzt über eine Kaskadenregelung, die eine Temperaturerfassung direkt am Bauteil ermöglicht. Da das Glühen und Sintern von additiv gefertigten Bautei-len unter inerter Atmosphäre möglich ist, kann der Ofen optional so konzipiert werden, dass er den AMS 2750E Stan-dard einhält. Die Temperaturhomogenität kann bis zur Klasse 1 (+/- 3 °C) gewähr-leistet werden. Die Instrumentierungsty-pen A, B, C oder D sind möglich.Dieser Ofen ist ideal für Anwender von Rapid Prototyping geeignet, oder solche, die Einzelanfertigungen oder Kleinserien über das DMLS additive Fertigungsver-fahren herstellen. Der GPCMA Ofen ist eine erschwingliche Lösung für hervorra-gende Ergebnisse und daher eine perfek-te Ergänzung für Anwendungen, die einen Ofen mit einer einzigen Plattform und ei-nen kleinen Volumenbedarf für Einzel-komponenten erfordern.www.carbolite-gero.de

SIGNALTECHNIK

WERMA präsentiert EvoSIGNAL

Auf der SPS IPC Drives in Nürnberg, der führenden Messe für smarte und digi-tale Automation, präsentiert WERMA Signaltechnik vom 27. – 29. November 2018 weltweit exklusiv mit EvoSIGNAL die jüngste Evolutionsstufe der Signal-technik. Mit dieser Evolution verspricht WERMA eine einfache Lösung für den oft komplexen Auswahlprozess für Si-gnaltechnik. Ein übersichtliches und modulares System deckt dabei nahezu sämtliche Anwendungsbereiche optimal ab. Damit wird die ideale Signalisierungs-lösung für Jedermann ganz einfach und schnell auswählbar. Darüber hinaus zeigt WERMA mit den Systemen zur Prozessop-timierung, dass es eine praxistaugliche Antwort auf die herausfordernden Fragen zu Industrie 4.0, Digitalisierung und Ver-netzung gibt. Signalgeräte warnen, leiten und schüt-zen. Die Art der optischen und akusti-schen Signalisierung hängt dabei von der jeweiligen Anwendung und der Um-gebungssituation ab. Bisher war die Aus-wahl der passenden Signaltechnikgeräte aufgrund vieler Varianten oft schwierig



Ersatzteilen reicht das Einsatzgebiet von AGW Antech Gütling . Neben dem quali-fizierten Service zählen zum Leistungs-potential auch der Laborservice und die Analytik für beispielsweise die Darstel-lung von erzielbaren Einsparungseffekten an Wasser, Chemikalien oder anderen Produkten. Training und Schulung sowie erprobte Abwasserchemikalien runden das Angebotsspektrum ab. Bei aller Veränderung setzt AGW Antech Gütling somit ein Zeichen der Stabilität und eine vielversprechende Entwicklung für die industrielle Abwasserbehandlung.www.agw.de

DYNATECT bündelt seine Stärken und stellt sich neu auf

In der zweiten Jahreshälfte 2018 führt Dynatect die Bereiche Halltech und MFB-Technik in eine Organisation zusammen. Der Zusammenschluss bringt für beide Seiten Vorteile. Die neue Or-ganisation vertreibt ihre Produkte rund um indust-riellen Ausrüstungsschutz zukünftig aus einer Vertriebsstruktur.Im Zuge der Markterschließung Deutsch-lands und Europas ist der Zeitpunkt ge-kommen, an dem die beiden Schwes-terfirmen zum 01.01.2019 in eine Organisationsstruktur zusammengelegt werden. Es wird darüber hinaus ver-mehrt in die Herstellung von Produkten in Deutschland, sowie die weitere Entwick-lung einer noch intensiveren Vertriebs-struktur für Deutschland und Europa in-vestiert. So wird gewährleistet, dass die kom-plette Breite des Produktangebotes noch besser abgedeckt wird.Mit der Entwicklung dieser Ziele, gehen auch andere Veränderungen einher. Die Finanz-, Innendienst- und Lagerfunk-tion werden bei DYNATECT-MFB in Steinhagen zusammengelegt. Einige Innendienst- und Anwendungstechnikfunk-tionen, so-wie das Marketing bleiben allerdings in Schwaig erhalten.Es besteht keine Absicht etwaige Pro-duktangebote einzustellen. DYNATECT wird weiterhin wie gewohnt Angebote, Lieferungen und Unterstützung für das gesamte Produktportfolio anbieten. Zu Geschäftszwecken wird DYNATECT-MFB GmbH als juristische Person weiter beste-

möglichen Crash die Batterie des E-Autos komplett geschützt bleibt. Für dieses und zukünftige E-Mobilitätsprojekte investiert der Aluminium-Experte aus Ranshofen einen zweistelligen Millionen-Euro-Betrag in eine neue Produktionshalle und –an-lagen. Das Fachpublikum aus über 100 Ländern erlebte einen spannenden Aus-tausch zu Zukunftsthemen im Leicht-baubereich. Der großzügige Messestand von HAI war an allen drei Tagen stark fre-quentiert. Für das Messe-Team und die Geschäftsführung von HAI hat sich ein-mal mehr gezeigt, dass der persönliche Kontakt am Messestand von Kunden und Interessenten geschätzt wird und neuen Input für alle Beteiligten bereithält. www.hai.de

AGW Antech Gütling

Zum 01. Juni 2018 hat AGW Antech Güt-ling die Fortführung der Antech-Gütling Gruppe übernommen. Das junge Unter-nehmen steht mit seinen Mitarbeitern wie gewohnt für gebündelte Kompetenz bei Fragen zur Industriewasserbehand-lung. Insbesondere für die Behandlung von metallhaltigen Abwässern, das Recy-cling und die Kreislaufführung von Spül-wasser sowie die Aufbereitung von reinen Prozesswässern ist AGW Antech Gütling ein starker Partner.Unter neuer Führung und mit frischer Philosophie, aber mit über 55 Jahren Erfahrung, entwickelt und fertigt ein star-kes Team aus Verfahrensingenieuren, Maschinenbauern, Elektro- und Service-technikern ganzheitliche und ökologisch nachhaltige Lösungen und Recycling-Systeme für viele verschiedene Industrie-bereiche unterschiedlichster Branchen. Optimierung oder Sanierung bestehen-der Anlagen – auch von Fremdfabrikaten – gehört dabei ebenso dazu wie die Pla-nung komplett neuer Projekte. Moderne Aufbereitungsverfahren bringen nicht nur einen betriebswirtschaftlichen Vorteil, sie helfen auch gesetzliche Vorgaben zu er-füllen und die Umwelt zu schonen. Die einfache Integration in bestehende Anlagen hat oberste Priorität. Dabei gilt der Vorsatz eines „Produktionsintegrier-ten Umweltschutzes“, kurz „PIUS“. Dieser setzt voraus, dass das Ziel der Planung und Beratung stets Vermeidungsmaß-nahmen, standzeitverlängerte Prozesse wie auch modernste Recyclingtechniken, im Rahmen eines wirtschaftlichen und umweltschonenden Gesamtprojektes, enthalten muss. Durch Recycling und Ab-fallvermeidung, und damit der wirtschaft-lichere Betrieb einer Anlage, werden bestehende Anlagenkonzepte intelligent ergänzt. Von der Neuanlage über Modernisierung, Anlagenplanung, Vor- und Endmontage bis hin zu Lieferung und Montage von

vollständig beheizten Dosierer. Die Heiz-zonen können einzeln angesteuert und geregelt werden, um das Material scho-nend aufzuheizen. Anwender bekommen damit die Temperaturführung ihres Pro-zesses hervorragend in den Griff – und das vor allem auch bei hohen Temperatu-ren, heißt es bei Atlas Copco. Sowohl die Materialzufuhr als auch die Applikation des Kleb- oder Dichtstoffs werde mit den Systemen erleichtert, der Gesamtprozess werde stabiler und sicher beherrschbar. www.atlascopco.de

WIRTSCHAFTS- ENTWICKLUNG

HAI auf der ALUMINIUM 2018

Hammerer Aluminium Industries war von 9. – 11. Oktober 2018 auf der ALU-MINIUM 2018 in Düsseldorf als Ausstel-ler vertreten. Beim größten Branchentreff der Alumini-umindustrie konnten sich die Besucher am Stand von Hammerer Aluminium Industries persönlich von der hohen Lö-sungskompetenz des Aluminium-Exper-ten überzeugen. Die Fertigungstiefe bei HAI ermöglicht es, alle relevanten Be-reiche der innovativen Aluminiumverar-beitung abzudecken. Mit den Produkten von Hammerer Aluminium Industries sind Partner für die Herausforderungen der (digitalen) Zukunft gerüstet.Bei der Aluminium Conference 2018, der messebegleitenden Fachtagung, prägten Innovationsthemen das Programm. Im Fokus standen Anwendungen und Verfah-ren zur Steigerung der Energieeffizienz, sowie zur Gewichtseinsparung. Anwen-dungen aus der Praxis und Innovations-verfahren wurden von VertreterInnen aus der gesamten Aluminium-Branche prä-sentiert und diskutiert. Andreas Schiffl, Forschung & Entwicklung bei HAI präsen-tierte dabei seine neuesten Erkenntnisse im Bereich der Werkstoffentwicklung von Aluminium.2018 fällt bei HAI am Standort Ransho-fen der Startschuss für einen 170-Milli-onen-Euro-Auftrag für einen namhaften Automobilzulieferer. Für den ersten Elek-tro-SUV von Daimler werden bei Ham-merer Aluminium Industries Teile der Batterie-Boxen in Leichtbauweise, mit neuen Legierungen, hergestellt. Die Pro-file von HAI sorgen dafür, dass bei einem



Anwendungen bewährt hat. Das Sys-tem wird mit Antriebsleistungen für den Shredder-Rotor von 11 kW bis 45 kW bzw. für den Schneidmühlen-Rotor von 7,5 kW bis 22 kW angeboten. Der Rotordurch-messer des Shredders beträgt 310 mm bzw. 400 mm und der Rotordurchmesser der Schneidmühle beträgt 300 mm bzw. 350 mm. Durch die kompakten Abmes-sungen ist die ZCS-Baureihe ideal für den In-House-Einsatz für Spritzguss-, Extrusi-ons – und Blasformanwendungen geeig-net. Durch das geschlossene System sei die Gefahr von Kontaminationen durch Fremdkörper geringer im Vergleich zu ei-ner herkömmlichen Zweistufenanlage.www.amis.de

Einstieg in modernes Lichtmanagement macht Regiolux besonders leicht durch vorprogrammierte Leuchtensets, die auf die lichttechnischen Anforderungen eines Doppelarbeitsplatzes in Büros ausgelegt sind. Sie sind steckerfertig vorbereitet und lassen sich per Plug-and-play an-schließen, dadurch sind Standardanwen-dungen und Sanierungen mit Tageslicht-regelung und Präsenzerkennung einfach zu realisieren. Auch ein vorkonfiguriertes Leuchtenset für Human Centric Lighting gibt es als steckerfertige Plug-and-play-Lösung. www.regiolux.de

ZERKLEINERUNGS- MASCHINEN

Neue Shredder-Schneidmühlen-Kombination

Die neue Shredder-Schneidmühlen-Kombination der ZCS-Baureihe von Amis vereinigt zwei Maschinen – Shredder und Schneidmühle – in einem einzigen und somit platzsparenden System. Die ZCS-Baureihe beruht auf dem bewährten Rotor aus der ZPS-Einwellen-Shredder-Baureihe mit verschraubten Messern und Messerträgern. Der Shredder des ZCS verfügt über einen rollen-geführten Schieber. Der Schubboden ist segmen-tiert, wodurch ein störungsfreier Vor-schub auch bei der Zerkleinerung von sehr dünnen Materialien garantiert wird. Der Shredder ist mit einem Rotor ausge-stattet, der über eine drehmomentstarke Motor-Getriebe- Kombination angetrie-ben wird. Der großzügig dimensionierte Zuführtrichter und der kraftvolle Hydrau-likschieber ermöglichen das Zerkleinern von sowohl großvolumigen als auch von schweren Teilen. Der Shredder und die Schneidmüh-le werden individuell angetrieben und sind über ein elektronisches Kontroll-system aufeinander abgestimmt. Der unter dem Shredder-Rotor angeordnete Schneidmühlenrotor basiert auf der GST-Schneidmühlenbaureihe, welche sich bereits in vielen und unterschiedlichen

hen bleiben. Die Führungsrollen für Vertrieb und Pro-duktion werden ab Januar 2019 von un-seren bestehenden Geschäftsführern Marc Schillig und Roderick Hennl weiter-geführt und vertieft. Marc Schillig wird sich dabei auf die Produkti-on/Opera-tions konzentrieren und Roderick Hennl setzt seinen Fokus auf Vertrieb/Sales. Gemeinsam wollen beide „DYNATECT mit großen Schritten voranbringen“.www.dynatect.de

Neue Broschüre „Advanced Services“

Mit der Digitalisierung von Industrie und Infrastruktur entsteht eine umfassende Vernetzung technischer Systeme und Pro-zesse. Die Beleuchtung übernimmt dabei eine Schlüsselrolle für die Integration von smarten Systemen ins Internet of Things (IoT). Die Infrastruktur Licht und die ange-botenen Advanced Services von Regiolux zu nutzen bringt Synergien für alle betei-ligten Gewerke. Der neue Themenprospekt „Advanced Services“ von Regiolux gibt einen kom-pakten Überblick, welche Kompetenzen gebündelt werden, um die Integration von IoT-Technologien und -Services zu re-alisieren. Leuchten mit Schnittstellen zu smarten Systemen sind mit einem „Rea-dy for IoT“-Symbol gekennzeichnet. Ihr Einsatz wird immer auch veranschaulicht anhand von konkreten Praxisbeispielen. Schwerpunkte bei Advanced Services im Zusammenhang mit der Digitalisie-rung und Vernetzung bilden die Bereiche Industrie 4.0, Location Based Services für Shops und Messekommunikation, Monitoring bzw. Fernüberwachung z. B. in der Logistik, Lighting Automation und Human Centric Lighting (HCL). In allen Fällen bringt Regiolux seine Erfahrung und Planungskompetenz in das Gesamt-konzept ein, arbeitet mit namhaften Sys-tempartnern zusammen und begleitet durch alle Phasen eines Projekts. Den

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Absolute Sauberkeit ist ein Muss in der industriellen Teilereinigung. Denn nur eine professionell gereinigte Oberfläche kann optimal weiterverarbeitet werden. Hier setzt der Chemiespezialist Caram-ba mit seiner Produktlinie I-Line an und bietet für jede Anforderung die passende, wasserbasierte Reinigungschemie: Tei-lereiniger mit hoher Qualität in der Rei-nigungsleistung, kennzeichnungs- und schaumarm und optimal auf die Prozes-se in der Produktionskette abgestimmt. Konsequent hat Caramba die Produktli-nie I-Line ausgebaut und ab sofort sechs weitere Spezialreiniger im Angebot. Neuheiten im Portfolio der I-Line sind ein biozidhaltiger Systemreiniger (I-Line XA-55), ein Buntmetallreiniger (AD-45), ein chlorhaltiger Reiniger für den Lebens-mittelbereich (I-Line AD-35) sowie ein Ul-traschallreiniger, der sich besonders für das Säubern von Teilen mit anspruchs-vollen Geometrien eignet (I-Line AE-60). Speziell für die Endreinigung vor Härte-prozessen konzipiert wurde ein neuer, salzfreier Spritzreiniger mit integriertem temporären Korrosionsschutz (I-Line AD-25). Neu ist auch ein Kunststofftrockner für die Trocknung von Kleinladungsträ-gern (I-Line XN-35). Der Clou: Durch seine besondere Tensidkombination werden Kunststoffoberflächen schnell benetzt und das Wasser kann tropfen- und strei-fenfrei ablaufen, wodurch Durchlaufzei-ten reduziert und die Produktivität erhöht werden. Alle Reiniger wurden von Caramba mit Hinblick darauf entwickelt, hohe Sauber-keit zu liefern und zusätzlich die Prozesse bei den Kunden zu verbessern. So legt

Caramba großen Wert darauf, neben der Reinigungsleistung auch die Energieeffi-zienz zu steigern und die Kosten zu sen-ken. Dr. Bernd Weyershausen, Geschäfts-führer Marketing & Sales bei Caramba, weiß: “Jede Teilereinigung erfordert die passende Lösung. Mit unseren neuen Reinigern der Produktlinie I-Line tragen wir diesem Anspruch Rechnung. Sie er-gänzen das bestehende Portfolio für die industrielle Teilereinigung perfekt und leisten ihren Beitrag zur Prozessoptimie-rung bei ihren Anwendern.“Allen Produkten gemeinsam ist, dass sie möglichst kennzeichnungsarm sind – hier räumt Caramba dem Thema Si-cherheit bei der Entwicklung höchste Priorität ein. Die I-Line von Caramba umfasst ein Portfolio von 13 Produkten zur professionellen Teilereinigung in der Industrie und richtet sich vorwiegend an

metallverarbeitende Unternehmen. Die Reiniger der I-Line sind wasserbasiert, kennzeichnungs- und schaumarm und decken das gesamte Reinigungsspek-trum ab: von neutral über alkalisch bis sauer, sowohl im Spritzverfahren als auch im Ultraschall- und Tauchverfah-ren. Die Produkte sind für eine Vielzahl von Materialien geeignet, beispielsweise für Fittings und C-Teile aus Buntmetallen wie Kupfer, Messing und Alu. Neben den Spezialprodukten zur industriellen Teile-reinigung bietet Caramba mit der I-Line dem Kunden auch individuelle Beratung vor Ort und eine detaillierte Analyse sei-ner Reinigungsprozesse an. Ziel sind eine optimale Reinigungsqualität mit den rich-tigen Spezialprodukten und bestmögliche Effizienz und Wirtschaftlichkeit im Verar-beitungsprozess. www.caramba.eu

Neu bei Caramba: Produktlinie I-Line stark ausgebaut

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Werkstoffe...D.W. RENZMANN Apparatebau GmbH · Industriestraße 1 · D-55569 Monzingen / Germany ·...

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