< Previous Österreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 218 FELMI-ZFE Materialmikroskopie in Perfektion Institutsleiter Univ.-Prof. Dr. Gerald Kothleitner (ganz links) und das Team des FELMI-ZFE, das gegenwärtig 44 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter umfasst (Gruppenbild aus dem Jahre 2022). Fotos und Grafiken: FELMI-ZFE In Graz befindet sich Österreichs größte außeruniversitäre Forschungs- einrichtung im Bereich der elektronenmikroskopischen Charakterisierung und Nanoanalytik, das Zentrum für Elektronenmikroskopie (ZFE) Graz, das Teil des österreichischen Forschungsnetzwerkes ACR (Austrian Cooperative Research) ist. Das ZFE wurde schon in den Fünfziger Jahren des vergangenen Jahrhunderts als „Spin-off“ des Instituts für Elektronenmikroskopie und Nanoanalytik (FELMI) der TU Graz gegrün- det. Gemeinsam bilden diese beiden Institutionen das FELMI-ZFE, das international auch als „Austrian Centre for Electron Microscopy and Nanoanalysis“ bekannt ist. Hier werden Materialien unterschiedlichster Art mit neuesten Methoden untersucht, wobei Polymere einen speziellen wissenschaftlichen Schwerpunkt des FELMI-ZFE darstellen. Am Standort in Graz werden moder- ne Verfahren angewandt, um komplexe funktionelle Struktur-Eigenschafts-Be- ziehungen von Materialien zu verste- hen, zu erklären und einzustellen. Im Bemühen um ständige Weiterentwick- lung und Erneuerung der angewand- ten Methoden, spielt das FELMI-ZFE mit seiner interdisziplinären Ausrichtung eine herausragende Rolle bei der Un- terstützung akademischer und anwen- dungsnaher Forschung. Die Schwerpunkte umfassen F&E- Dienstleistungen und Technologietrans- fer in den verschiedenen Feldern der Materialmikroskopie, inklusive der Me- thoden der Mikro- und Nanobereichs- charakterisierung. Dabei entwickeln erfahrene Mitarbeiterinnen und Mit- arbeiter (Frauenanteil 45%!) maßge- schneiderte Untersuchungslösungen für spezielle Problemstellungen aus Materialforschung, Mikro- und Nano- technologie und den Biowissenschaften (Zertifizierung nach EN ISO 9001:2015). Umfangreiches Portfolio ermöglicht erfolgreiche Kooperationen Das FELMI-ZFE zeichnet sich durch zahlreiche Kooperationen mit mehr als 60 Universitäten und Forschungsein- richtungen und mehr als 120 Unterneh- men aus. Während in mehrjährigen Projekten neues Wissen und moderne Methodik erarbeitet werden, kann im Rahmen von Auftragsarbeiten und Pro- jekten der Industrie im In- und Ausland gedient werden. Das Methoden- und Geräteportfolio reicht von der Transmissionselektronen- mikroskopie (TEM) über die Rasterelek- tronenmikroskopie (REM, engl. SEM) bis zur Ionenfeinstrahlanlage (Focused Ion Beam, FIB). Darüber hinaus verfügt das Institut über Rasterkraftmikroskope (AFM), Lichtmikroskope, schwingungs- spektroskopische Verfahren (FTIR- und Raman-Spektrometer, gekoppelt an Mikroskope zur Untersuchung kleins- ter Details) und hat drei Präparations- einheiten (Mikrotomie, chemische und physikalische Präparation). Die Methoden, die vom FELMI-ZFE angeboten werden und zur Untersu- chung einer breiten Palette von Materi- alien und Produkten wie Metallen, Ke- ramiken, Papier, Textilien, Halbleitern etc. verwendet werden, spielen gerade im Bereich der Polymerwissenschaften und der Polymerindustrie eine bedeu- tende Rolle. Dabei können Polymere so- wohl morphologisch als auch chemisch identifiziert werden und z.B. Füllstoff- verteilungen und das Agglomerations- verhalten von Additiven auf Wunsch auch automatisiert gemessen werden. Die Methoden sind bedeutsam in der Fehleranalyse und Qualitätskontrolle, aber auch bei der Mitentwicklung von maßgeschneiderten Hochleistungspo- lymeren, wobei unterschiedliche Spe- zialanwendungen wie In situ-Untersu- chungen, korrelative mikroskopische Verfahren und 3D-Rekonstruktionen bei speziellen Fragestellungen zum Einsatz Österreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 219 FELMI-ZFE kommen. Partner sind nicht nur Poly- merhersteller, sondern auch Firmen der Polymerverarbeitung oder Geräteher- steller. Große Bandbreite an Methoden zur Untersuchung von Polymeren Die bunte Vielfalt an Methoden lässt sich anschaulich anhand von Beispie- len darstellen. Abbildung 2 zeigt ein Rasterelektronenmikroskop (REM), bei dem ein fein gebündelter Elektronen- strahl über die Oberfläche einer Probe gerastert wird. Dabei werden Signale erzeugt, die Punkt für Punkt auf einem Bildschirm als Graustufen dargestellt werden. Somit entsteht ein rechtecki- ges Bild der abgerasterten Probenstel- le. Zur Untersuchung von Polymeren ist das REM in vielfältiger Weise ein- setzbar. Sei es für die Charakterisie- rung von Sphärolithen im Mikrometer- bereich, sei es die Untersuchung der Haftungsproblematik von Mehrschicht- systemen, die Fraktographie eines ge- brochenen Bauteils oder Prüfkörpers, die Ermittlung der Füllstoffverteilung in einer Polymermatrix etc. Darüber hin- aus sind alle REMs des FELMI-ZFE mit Detektoren für energiedispersive Rönt- genspektroskopie (EDX) ausgerüstet. Diese Methode ermöglicht den Nach- weis und die Quantifizierung von che- mischen Elementen. Damit können so- wohl einzelne Partikel oder Fehlstellen (z. B. Stippen) in einer Probe analysiert werden als auch ein ganzer Proben- querschnitt abgebildet und sozusagen als „Landkarte chemischer Elemente“ (Mapping) ausgegeben werden, die eine Aufnahme mit lokaler Informati- on über die Elementverteilung liefert. Während mit EDX chemische Elemen- te detektiert werden können, ermittelt die Raman-Spektroskopie chemische Verbindungen. Eines der fünf REMs des FELMI-ZFE ist mit einem Raman-Mikro- skop gekoppelt, das korrelativ an jeder abgebildeten Probenstelle ein Raman- Mapping („Landkarte chemischer Ver- Abb. 2: Rasterelektronenmikroskop Sigma 300 VP von Zeiss mit Detektor für energiedispersive Röntgenspektroskopie (Firma Oxford, rechts) und verbundenem Raman-Mikroskop (Firma WITec, links). Die Kopplung von REM und Raman bildet das System RISE (Raman Imaging and Scanning Electron Microscopy). Abb. 3: REM-Raman: Korrelative Mikroskopie REM-Abbildung einer Polymeroberfläche mit überlagertem Raman-Mapping, das die unterschiedlichen Phasen in verschiedenen Farben wiedergibt: Calciumcarbonat (blau) in Polypropylen-Matrix (rot) bindungen“) aufnehmen kann (Kor- relative Elektronenmikroskopie, siehe Abbilddung 3). Während das konventionelle REM im Hochvakuum arbeitet und somit nur Proben untersuchen lässt, die elektrisch leitfähig sind oder mit einer leitfähigen Schicht überzogen worden sind, kön- nen in sogenannten Niederdruck-Ras- terelektronenmikroskopen Polymer- proben ohne aufwändige Präparation abgebildet werden. Diese Variante er- möglicht sogenannte In situ-Untersu- chungen, bei denen Proben in der Situ- ation der Veränderung abgebildet und untersucht werden können. Hierzu zäh- len In situ-Zugversuche, bei denen wäh- rend der mechanischen Belastung der Probe, diese mit elektronenmikroskopi- scher Auflösung abgebildet wird, oder die sogenannte In situ-Ultramikrotomie, bei der eine Probe in der Probenkam- mer des REM mit einem Ultramikrotom (Schneidegerät mit feinem Diamant- messer) geschnitten und Schnitt für Schnitt abgebildet wird. Die daraus er- rechneten 3D-Rekonstruktionen ermög- lichen neue Einblicke in Probenberei- che mit hoher Auflösung. In Abbildung 4 links ist die Oberfläche einer Polypro- pylen-Probe mit Gummipartikeln nach einem Zugversuch zu sehen. Daneben die 3D-Rekonstruktion eines Probenbe- reichs, die aus einer Folge von Bildern der geschnittenen Probe mit dem Com- puter zusammengesetzt wurde. In einem sogenannten ESEM (Envi- ronmental Scanning Electron Micro- scope) können wasserhaltige Proben untersucht werden, indem mit Wasser- dampf als Abbildungsgas gearbeitet wird und Proben während der Untersu- chung gekühlt werden. Dies ermöglicht die Untersuchung des Quellverhaltens oder des Trocknungsverhaltens von Materialien, des Durchtritts von Wasser durch Membranen etc. Und das alles bei elektronenmikroskopischer Auflö- sung! Während ein REM im Stande ist, De- tails mit einer Auflösung von knapp unter 1 nm (Nanometer, ein Millionstel eines Millimeters) wiederzugeben, kön- nen mit einem TEM Proben um mehr als einen Faktor 10 besser aufgelöst werden (atomare Auflösung). In Abbildung 5 ist das Transmissionselektronenmikros- kop ASTEM abgebildet, das die höchs- te Auflösung der Geräte des FELMI-ZFE Abb. 4: Links, REM-Abbildung eines mit einem Mikrotom geschnittenen Quer- schnittes einer Polypropylen-Probe mit enthaltenen Gummipartikeln nach einem Zugversuch, der in der Mitte Risse (blau) erzeugt hat. Rechts 3D-Rekonstruktion eines Probenvolumens dieser Probe, die aus vie- len derartigen Abbildungen via Software errechnet wurde. Österreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 220 FELMI-ZFE aufweist. Mit diesem können Atomsäu- len in Kristallen wiedergegeben wer- den. Diese hohen Auflösungen sind im Polymerbereich nicht erforderlich, je- doch können wesentliche Nano- und Mikrostrukturen wiedergegeben wer- den. Abbildung 6 zeigt eine aus der Unverträglichkeit zweier Polymerkom- ponenten (Olefin-Acrylat-Blend) resul- tierende Mikrophasenseparation, bei welcher die polarere Polymerkompo- nente Kugeln in der unpolareren Poly- mermatrix bildet. Intensive Zusammenarbeit mit Wirtschaft und Industrie Das FELMI-ZFE arbeitet sehr intensiv mit Projektpartnern und Kunden aus In- dustrie und Wirtschaft zusammen. Sehr gerne wird von den Kunden des FELMI- ZFE das Angebot in Anspruch genom- men, bei Messungen präsent zu sein. Dies führt zu außerordentlich guten Er- gebnissen, da z.B. das materialwissen- Abb. 5: ASTEM, Austrian Scanning Trans- mission Electron Microscope (FEI Titan³ G2 60–300) Mit dem hochauflösenden Transmissions- elektronenmikroskop ASTEM verfügt das FELMI-ZFE über eines der weltweit leistungs fähigsten analytischen Elektronen- mikroskope. Das Gerät ermöglicht Messun- gen von unglaublicher Exaktheit. Ein mit 70 Pikometern (Pikometer, ein Milliardstel eines Millimeters) unvorstellbar feiner Elektronenstrahl untersucht die Probe. schaftliche Know-how der Kunden mit der analytischen Expertise der Mitar- beiter des FELMI-ZFE optimal kombi- niert werden kann. Da dies nicht immer möglich ist, wurde vom FELMI-ZFE schon vor (!) der Pandemie im Rahmen des ACR-Forschungsprojektes TIMELY Abb. 6: Morphologieaufklärung auf Mikro- Skala, Mikrophasensepariertes Polymer (Ultramikrotomie, TEM) Die Unverträglichkeit der beiden Polymer- komponenten (Olefin-Acrylat-Blend) resul- tiert in einer Mikrophasenseparation, bei welcher die polarere Polymerkomponente Kugeln in der unpolareren Polymermatrix bildet. Abb. 7: Die im ACR-Forschungsprojekt TIMELY entwickelte Forschungsplattform verbessert das gemeinsame Forschen, indem das Livebild des Elektronenmikroskops in Echtzeit, hoch- auflösend und Ende-zu-Ende-verschlüsselt an Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft über- mittelt wird. eine Forschungsplattform (siehe Abbil- dung 7) entwickelt, die es den Forschern ermöglicht, auch auf Distanz gemein- sam mit ihren Partnern an Projekten zu arbeiten. Dabei wird das Livebild des Elektronenmikroskops in Echtzeit hoch- aufgelöst und Ende-zu-Ende-verschlüs- selt im Zuge einer Videokonferenz an die jeweilige beteiligte Person über- mittelt. Diese kann somit den Analysen direkt folgen, Ergebnisse diskutieren, neue Analysepositionen definieren und vieles mehr. Das FELMI-ZFE mit seinen zahlrei- chen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern stellt eine hochmoderne Forschungs- und Dienstleistungseinrichtung dar, die nicht nur über hochmoderne Metho- den und Geräte verfügt, sondern diese auch weiterentwickelt und somit stets auf Bedürfnisse aus Wissenschaft und Wirtschaft eingehen kann. Die Zugäng- lichkeit dieser Methode über das Inter- net erleichtert die Kommunikation und ermöglicht rasche und individuelle Lö- sungen. www.felmi-zfe.at Autor: DI Dr. Armin Zankel, Senior Scientist am FELMI-ZFE in Graz, armin.zankel@fel- mi-zfe.at In dieser Ausgabe finden Sie eine Beilage der Firma Albis. Österreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 221 ADVERTORIAL Kunststoff-Cluster Der Kunststoff-Cluster ist eine Initiative der Länder Niederösterreich und Oberösterreich und das größte Netzwerk für Kunststoff-Technologie in Europa. In Niederösterreich ist der Kunststoff-Cluster im Rahmen des NÖ Innovationsökosystems bei ecoplus angesiedelt. Der Cluster fördert, initiiert und koordiniert die überbetriebliche Zusammen arbeit von Unternehmen sowie von Unternehmen mit F&E-Einrichtungen. Damit wird die vorwettbewerbliche Basis für innovative Produktentwicklungen der Clusterpartner aus Wirtschaft und Forschung gelegt. Ziel ist die Bündelung von Potenzi- alen und Kompetenzen zur Steigerung der Innovationskraft und internationalen Wettbe- werbsfähigkeit der Clusterpartner. Dabei wird besonders auf die Bedürfnisse von kleinen und mittleren Unternehmen eingegangen. Träger des Kunststoff-Cluster sind ecoplus, die Wirtschaftsagentur des Landes Nieder- österreich, sowie die oberösterreichische Wirtschaftsagentur Business Upper Austria. Industrieklebstoff neu – 100 % umweltfreundlich, entwickelt in Niederösterreich Im überbetrieblichen Kooperationsprojekt BioSet des ecoplus Kunststoff- Cluster Niederösterreich wurde in vierjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit eine biologische Alternative zu herkömmlichen, groß- teils fossilbasierten Klebstoffen entwickelt. Ein industrieller Einsatz ist zwar noch nicht greifbar, allerdings haben sich für die notwendigen weite- ren Entwicklungsprojekte bereits die ersten Partnerschaften gebildet. Die ecoplus Cluster NÖ sind flexib- le und innovative Netzwerke in wichti- gen Stärkefeldern der niederösterrei- chischen Wirtschaft. Unter dem Motto „Innovation durch Kooperation“ vernet- zen sie Unternehmen und Wissenschaft, motivieren zu Innovation und Koopera- tion und initiieren betriebsübergreifen- de Produkt- und Prozessentwicklungen sowie Forschungsprojekte und Qualifi- zierungsaktivitäten. Wie erfolgreich dieses Konzept ist, beweist der ecoplus Kunststoff-Cluster in Niederösterreich bereits seit 2005. In bisher mehr als 230 Projekten geht es unter anderem um Kreislaufwirtschaft im Kunststoffbereich, Werkzeugbau sowie die Materialien der Zukunft. Der Kunststoff-Cluster setzt dabei seit vielen Jahren auf die Kooperation zwischen Forschung, Materialanbietern, Verar- beitern und Anwendern von Kunststoff- produkten. Diese steht auch im Mittelpunkt des „Biopolymer-Teams“, eines Biokunst- stoff-Netzwerks, das vor mehr als 10 Jah- ren im Rahmen des ecoplus Kunststoff- Cluster ins Leben gerufen wurde. Hier treffen sich regelmäßig Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wis- senschaft zum Austausch. Denn um Bio- kunststoffe, also Materialien auf Basis nachwachsender Rohstoffe, in gän- gigen Verfahren zu markttauglichen Produkten zu verarbeiten, ist die Zu- sammenarbeit unterschiedlicher Diszi- plinen erforderlich Kontakt: ecoplus Clustermanager Thomas Gröger, t.groeger@ecoplus.at www.ecoplus.at Foto: stock.adobe.com Österreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 222 ANWENDERBERICHT Engel bei SolidPlast Neues Mindset in der Kunststoffverarbeitung Digitale Zukunft: Die beiden SolidPlast Geschäftsführer Dariusz Barton und Bartłomiej Ustowski setzen auf iQ-Assistenzsysteme für eine stabile Serienproduktion. Polyoxymethylen, oder kurz POM, zeichnet sich durch seine Festigkeit und Steifigkeit sowie seine guten chemischen Eigenschaften aus. Für das pol- nische Unternehmen SolidPlast Sp.z o.o. in Kartuzy war die Verwendung dieses Materials für die Produktion einer dreiteiligen Baugruppe einer Gasmesszelle für die Gebäudetechnik eine Vorgabe des Endkunden. In der Verarbeitung im Spritzgießverfahren schafft dieser Werkstoff für die sehr präzise und maßhaltig zu fertigenden Komponenten insbesondere durch dessen Schwindung technische Herausforderungen, die es zu erfül- len gilt – in Serie. Dafür setzt Geschäftsführer Dariusz Barton auf die iQ Assistenzsysteme von Engel. Eine wichtige Rolle spielt der neue iQ pro- cess observer. 17 Spritzgießmaschinen stehen in zwei Reihen akkurat hintereinander, wie Per- len auf einer Schnur. Jeder Quadratzen- timeter der 700 Quadratmeter Produkti- onsfläche bei SolidPlast Sp.z.o.o. wird ausgenutzt. Die engen Platzverhält- nisse waren ein Grund, warum das pol- nische Unternehmen mit Sitz in Kartuzy, rund 30 Kilometer westlich von Dan- zig, 2020 eine erste holmlose Engel vic- tory Spritzgießmaschine angeschafft hat. Für Dariusz Barton, der gemein- sam mit Bartłomiej Ustowski das Unter- nehmen führt, genießt die Produktivität in der Serienproduktion absolute Prio- rität. Und er lebt einen Traum: „Keine Qualitätskontrollen mehr. Ich möchte, dass wir in diese Richtung gehen und in diese müssen wir gehen.“ Entschei- dende erste Schritte auf diesem Weg sei er nun gegangen. Denn die neu ange- schafften Spritzgießmaschinen – neben einer victory 320/100 auch eine volle- lektrische e-mac 265/80 – dienen neben der Produktion vor allem einem As- pekt: wichtige Erkenntnisse für die ak- tuelle und zukünftige Produktion zu er- langen. Ermöglicht wird das durch die Nutzung der digitalen Assistenzsysteme von Engel, insbesondere dem iQ Pro- cess observer. Mehrere hundert Prozessparameter auf einmal überwachen Beim iQ process observer, dem jüngsten Spross der iQ-Produktfamilie, handelt es sich um eine softwarebasierte Lö- sung, mit deren Hilfe erstmalig gleich mehrere hundert Prozess parameter auf einmal in Echtzeit überwacht wer- den. So werden prozessrelevante Ab- weichungen detektiert und gleichzeitig ausgewertet. Das System erkennt au- tomatisch, ob die Abweichungen sich negativ auf die laufende Produktion auswirken. Das gelingt durch einen Al- gorithmus, der die gemessenen Daten nicht nur verwertet, sondern die auf Daten basierende Engel Expertise zur Optimierung von Prozessen nutzt. Der Spritzgießzyklus gewinnt an Stabilität und trägt zu einer Serienproduktion auf gleichbleibend hohem Qualitätsniveau bei. Die Überwachung und Fehlerdi- agnose in Echtzeit leisten somit einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung der Kosten und Einsparung von Energie. Ef- fekte, die Dariusz Barton bestätigt. Österreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 223 ANWENDERBERICHT Null-Fehler-Produktion und mehr Prozesseffizienz Die Bauteile für die Gasmesszellen stellen besonders hohe Anforderungen an den Spritzgießprozess. Die komplexe Bau- gruppe, die aus einem Mittelteil sowie einer linken und rechten Außenwand besteht, wird komplett aus dem Material POM gefertigt. Neben der sehr genauen Abbildung der insgesamt 32 Stifte des Mittelteils (Schussgewicht 170 Gramm) mit einem Stiftdurchmesser von jeweils nur drei Millimetern mussten zudem die Löcher in den Seitenteilen mit dem pass- genauen Durchmesser sauber gespritzt werden. Die nachträgliche Schwindung des Materials sorgte für eine weitere He- rausforderung. Die Maßhaltigkeit erhält dabei durch die vollautomatisierte Mon- tage beim Kunden zusätzliche Bedeu- tung in der Prozessabwicklung. Die Mon- tage erfolgt aufgrund der Schwindung des Materials grundsätzlich erst sie- ben Tage nach der Fertigung. „Aus die- sem Grund ist das Produktionsdatum auf jedem Bauteil vermerkt“, macht Dariusz Barton deutlich. Die beiden äußeren Gehäuseteile werden auf der neuen Engel victory 320/100 produziert, die neben dem iQ process observer mit den Assistenzsy- stemen iQ weight control und iQ clamp control ausgestattet ist. IQ weight control analysiert während des Einspritzvor- gangs die Spritzdruckkurve mit einem Referenzzyklus und passt für jeden Zy- klus einzeln das Einspritzprofil, den Um- schaltpunkt und den Nachdruck auto- matisch an die aktuellen Bedingungen an. Schwankungen in der Umgebung und im Rohmaterial werden auf diese Weise ausgeglichen, bevor auch nur ein Ausschussteil produziert wird. Für die optimale Schließkraft sorgt iQ clamp control. Die Software ermit- telt auf der Basis des Werkzeugatmung den für jeweiligen Spritzgießprozess optimalen Wert. Im Falle der Gasmess- zellen zeigte sich, dass eine niedrigere Schließkraft, als ursprünglich manuell eingestellt wurde, ausreicht. Dieses Sy- stem hat damit das Problem des Über- spritzens gelöst, so dass SolidPlast in der Lage ist, vollautomatisiert gratfreie Teile zu produzieren. Gleichzeitig sinkt mit einer niedrigeren Schließkraft der Energieeinsatz und der Werkzeugver- schleiß wird verlangsamt. Gab es im Hause SolidPlast mit iQ weight control und iQ clamp control schon Erfahrungen, ist die Anwendung des iQ process observer eine Premiere. „Wir wollten diese Lösung einmal in der Praxis testen“, so Barton, und das Fazit einer ausgiebigen Testphase fällt mehr als positiv aus: „Ich kann sagen, dass der iQ process observer für uns genau das richtige Instrument ist, um einen stabilen Prozess und die erforderliche Qualität zu kontrollieren.“ Dariusz Barton demons- triert den Ist-Zustand aus seinem Büro heraus auf einem 32-Zoll-Bildschirm. Er zeigt alle Parameter, die er für seinen Mit seinen filigranen Strukturen stellt das Gasmesszellengehäuse hohe Anforderungen an die Spritzgießproduktion. Wie Perlen auf einer Schnur reihen sich die Engel Spritzgießmaschinen aneinander. Produktionsfläche ist für SolidPlast bei den aktuell zur Verfügung stehenden 700 Quadratmetern eine wertvolle Ressource. Komplex und anspruchsvoll: die drei Gehäuseteile für die Baugruppe einer Gasmesszelle für die Gebäudetechnik werden aus POM gefertigt. Österreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 224 ANWENDERBERICHT Prozess definiert hat. „So habe ich auf Energiewerte oder das Teilegewicht ver- zichtet, weil das im ersten Schritt für uns irrelevante Informationen sind. Leistung, Temperatur und Heizungseinstellungen der Plastifiziereinheit dagegen sind für uns elementare Daten“, macht Dariusz Barton deutlich, dass man das System an seine Bedürfnisse anpassen kann. Er freut sich, weil alle relevanten Signale auf dem Bildschirm „Grün“ leuchten. „Es läuft aktuell perfekt“. Die Farbsignale fol- gen denen einer Verkehrsampel. Zuvor, das kann man aus der Darstellung der Produktionshistorie ablesen, gab es zwi- schendurch auch einmal gelbe Signale. Für den Techniker liefert das System über die gesamte Historie eine Trendbe- obachtung und reduziert seine Informa- tionen nicht allein auf einen Zyklus. „Der Maschinenbediener kann reagieren, bevor eine Maschine angehalten wer- den muss“, erklärt Engel Produktmana- ger Martin Holzer. Mit dem iQ process observer kann sich SolidPlast darauf verlassen, dass die Produktion zuverlässig Gutteile lie- fert. Das System spart bares Geld, weil die Zeit, die täglich für Qualitätskontrol- len im Labor aufgewendet wird, bereits reduziert wurde. Fast elf Stunden spart SolidPlast bereits heute jeden Monat ein. Hinzu kommen positive Überra- schungen, von denen Dariusz Barton berichtet. „Der iQ process observer er- kannte Probleme bei der Temperie- rung, obwohl die Temperiergeräte von einem anderen Anbieter stammen und nicht in die Steuerung integriert sind.“ Und einen weiteren Effekt lobt er: Durch die Historie ließe sich der Verschleiß des Werkzeugs besser vorhersagen, was zu deutlich höheren Standzeiten führe. Dazu beschreibt er einen Vorgang aus der Praxis: „Wir haben vom System die Info erhalten, dass das Werkzeug auf gelb steht, weil der Auswerfer mit einer höheren Kraft auswirft. Eine Info, die kein Problem für das Bauteil darstellt, aber für das Werkzeug.“ Ein Techniker hat anschließend das Werkzeug gerei- nigt und gefettet, was sich zweifellos positiv auf die Lebensdauer des Werk- zeugs auswirken wird. Offen für die Zukunft: Ganzheitliche Transparenz und Wissen Modernste Technik und digitale Tools schaffen Transparenz und Wissen rund um Werkzeuge, Maschinen und Pro- zesse. Für Dariusz Barton ein absolu- tes Muss in Zeiten, in denen die Anfor- derungen der Kunden stetig wachsen. „Wir haben gezielt nach einem Anbie- ter gesucht, der auch für unsere zukünf- tigen Anforderungen alles bietet und offen ist für die neuen digitalen Mög- lichkeiten. Wir wollten die smarteste Lö- sung mit der besten Steuerung, die es am Markt gibt.“ So konsequent er die Auswahl im Vorfeld verfolgte, so konse- quent erfolgte anschließend die inter- ne Umsetzung. Neue Mitarbeiter lässt er gezielt im Umgang mit der CC300 Steuerung der Engel Spritzgießmaschi- nen von Engel Polska, der Vertriebs- und Serviceniederlassung von Engel mit Sitz in Warschau, schulen. „Die jun- gen Leute haben heutzutage ein ganz anderes Mindset“, wie er aus Erfah- rung berichten kann. Seine Mitarbei- ter arbeiteten mit der Steuerung wie mit ihrem Mobiltelefon. Die CC300 Steue- rung sei leicht und intuitiv zu bedienen. Das ist vor allem deshalb wichtig, weil es immer schwieriger sei, qualifiziertes Personal zu finden, das bereits Erfah- rung in der Spritzgießtechnik hat. Gegründet 2014, hat sich SolidPlast innerhalb kurzer Zeit einen sehr guten Ruf im Bereich des technischen Spritz- gusses erarbeitet. Das führen die bei- den Geschäftsführer Dariusz Barton und Bartłomiej Ustowski, die auch die Firmengründer sind, nicht zuletzt auf ihr sehr tiefes Prozessverständnis zu- rück. Beide brachten bereits zur Fir- mengründung langjährige Spritzgie- ßerfahrung mit, und das macht das Unternehmen für Engel zu einem in- teressanten Entwicklungspartner. Für das neue Shopfloor Monitoring wurde SolidPlast als Nullserienkunde gewon- nen. Auch an dieser Stelle hatte man für die Nutzung ein klares Ziel vor Augen: „Vom Schreibtisch oder von Zuhause aus die Produktion im Auge behalten“, so Barton. Das Shopfloor Monitoring wird im Engel Kundenportal e-connect angeboten und ermöglicht die Überwa- chung und die Analyse der gesamten Produktion an einem zentralen Monitor – zu jeder Zeit und von jedem Ort aus. Es liefert Kennzahlen zur Ausschuss- rate, Stillstandzeiten, Zykluszeiten und vieles mehr. Damit schafft das Tool Transparenz über den gesamten Ma- schinenpark und unterstützt die Opti- mierung der Prozesse mit dem Ziel, die Gesamteffizienz OEE zu verbessern. Dariusz Barton beschäftigt sich nicht nur mit dem heute, sondern bereits mit dem morgen. Aktuell arbeitet er sehr eng mit Engel zusammen, was die Ent- wicklungen neuer iQ-Innovationen an- geht. Klares Ziel: Die Produktionskosten weiter zu senken, um die Wettbewerbs- fähigkeit weiter zu stärken. www.engelglobal.com Agieren statt reagieren: durch den iQ process observer können auf- tretende Veränderungen bei den Prozessparametern schnell und in der laufenden Produktion korrigiert werden. Alles im Blick: Auf mobilen Endgeräten informiert sich Dariusz Barton orts- und zeitunabhängig über den Status Quo in der Produktion. Über das Engel Kundenportal e-connect holen sich Bartłomiej Ustowski und Dariusz Barton wichtige Daten auf den großen Monitor im Besprechungszimmer und machen dort die Produktionstrends transparent. Fotos: EngelÖsterreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 TITEL Komplettlösungen für Ihre Kunststofftechnik Maschinen | Komplettanlagen | Service | Planung | Rohstoffe Luger GmbH | Werkvertretungen & Service | 3011 Purkersdorf | Tullnerbachstraße 55 Tel. +43 2231/63539-0 | office@luger.eu | www.luger.eu Verkaufsniederlassungen in Tschechien und Ungarn WENN ES UM IHRE KUNSTSTOFFTECHNIK GEHT Spritzgießmaschinen Spritzgießmaschinen, Extrusionsanlagen Förder-, Trocknungs-, Dosier- und Mischsysteme Temperaturregelgeräte Schneidmühlen für Kunststoffe Handlinggeräte, Handhabungs- elemente, Einlegeautomaten Kälte-, Klima- und Temperiergeräte Entstaubung von Schüttgütern Blasformmaschinen Förderbänder, Angußseparatoren Allmetall-Separatoren Restfeuchte-Messung Your recycling needs. Our grinding solutions. Österreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 226 ANWENDERBERICHT Getecha bei Lechner Erfolgreiche Optimierung der betriebsinternen Materialaufbereitung Bernhard Lechner (rechts im Bild) ist mit der effizienten Zerkleinerung unterschiedlicher Reste aus der Teilefertigung und Folienverarbeitung sehr zufrieden. Kürzlich entschied sich die Firma Lechner, Kunststoffteile-Hersteller in Bad Vöslau, für die Anschaffung von zwei Standardmühlen der erfolg- reichen Roto-Schneider-Linie des deutschen Anlagenbauers. Neben der Umsetzung hoch automatisierter Materialkreislauf-Systeme für die Kunststoff verarbeitende Industrie gehört die Realisierung leistungsfähi- ger Zerkleinerungsmühlen seit je her zu den Kernkompetenzen der Firma Getecha in Aschaffenburg. Wie die Firma Lechner damit die betriebs- internen Aufbereitungsprozesse in seinem Stammwerk im österreichi- schen Bad Vöslau optimieren konnte, wird im folgenden Bericht veran- schaulicht. Nach wie vor bildet jedoch die Ent- wicklung, Herstellung und Bereitstel- lung hochwertiger Zerkleinerungs- mühlen für den produktionsnahen Einsatz in Kunststoffverarbeitenden Betrieben einen zentralen Fixpunkt im Leistungsspektrum der Firma Ge- techa. Vor kurzem wandte sich der österreichische Spritzgieß- und Ther- moforming-Spezialist Lechner an die Berater der Firma Büchler, die Ge- techa in Österreich und Ungarn re- präsentieren. „Zur Optimierung der betriebsinternen Materialaufberei- tung in den beiden Hallen unseres Stammwerk in Bad Vöslau benötigten wir mehrere moderne Standardmüh- len für die effiziente Zerkleinerung un- terschiedlicher Reste aus der Teile- fertigung und Folienverarbeitung“, berichtet Bernhard Lechner, der Pro- jektleiter des Unternehmens. Nach eingehender Bedarfsanalyse fiel die Wahl schließlich auf zwei Mühlen der RotoSchneider-Generation des deut- schen Anlagenbauers: Eine Trichter- mühle von Typ RS 45090 und eine Ein- zugsmühle des Typs RS 30090-E. Trichtermühle als zentrale Zerkleinerungsstation Die Trichtermühle RS45090 verfügt über eine Schnittbreite von 900 mm und ver- arbeitet mit einem stündlichen Durch- satz von bis zu 900 kg runde, eckige und stark verrippte Produktionsreste aus verschiedenen Kunststoffen sowie auch glasfaserverstärkten Materialien. Über einen seitlichen Bypasstrichter können auch Langteile zugeführt wer- den. Das erspart uns die Anschaffung einer weiteren Mühle“, erläutert Bern- hard Lechner. Im Mahlraum der RS 45090 arbei- tet ein massiver Drei-Messer-Rotor mit Schwungmasse und zusätzlichem drit- ten Statormesser. Diese robuste Konfi- guration verbessert die Verarbeitung stark verrippter Teile und verhindert ein allzu tiefes Eintauchen der Reststücke, was die Gesamteffizienz des Zerkleine- rungsprozesses deutlich erhöht. Sowohl die Innenseiten des Trichters als auch das Mahlgehäuse haben ein gemein- sames Qualitätsmerkmal: Beide sind mit gehärteten Verschleißschutzplatten ausgekleidet, die sich – sobald die Ab- nutzung es erforderlich macht – austau- schen lassen. Einzugsmühle für thermogeformte Teile Bei der Firma Lechner stehen aller- dings nicht nur bei der Herstellung von Österreichische Kunststoffzeitschrift 9/10 2023 ANWENDERBERICHT Spritzgussteilen alle Zeichen auf Wachstum, son- dern auch beim Thermoforming. Hier verarbei- tet das Unterneh- men im Vakuum- formen bis zu 2,50 mm dicke PET- und Verbundstoff- folien zu Großse- rienteilen – etwa für Kunden in Ver- packungstechnik und Mikroelektro- nik. Um Stanzgit- ter und Fehlteile in diesem Bereich kontinuierlich und ef- fizient entsorgen zu können, entschied man sich bei Lechner für die Anschaf- fung der Einzugsmühle RS 30090-E von Getecha. Die stündliche Durchsatzlei- stung der Einzugsmühle RS 30090-E von Getecha beträgt bis zu 670 kg. Diese Materialmenge bewältigt sie mit einem frequenzgeregelten, wassergekühlten 30kW-Antrieb. Die vollautomatische Martin Büchler ist Verkaufsleiter Österreich bei der Firma Büchler, die Getecha in Österreich und Ungarn repräsen- tiert. Anpassung ihrer Einzugsgeschwin- digkeit gewährleistet einen kontinuier- lichen und auf die Taktung der Folien- verarbeitungsanlage abgestimmten Dauerbetrieb. Sie wurde so ausgelegt und dimensio- niert, dass sie auch Produktreste und Hy- bridfolien mit einer Ziehtiefe von mehr als 150 mm problemlos zerkleinern las- sen“, versichert Markus Schinabeck, Ge- bietsvertriebsleiter von Getecha und zu- ständig für Österreich und Osteuropa. Um darüber hinaus die optimale In- tegration der Einzugsmühle in die pro- zesstechnische Umgebung beim Kun- den sicherzustellen, übernahmen die Servicetechniker von Büchler die Vor- Ort-Montage sämtlicher Anlagenkom- ponenten und Anschlüsse, die Fein- abstimmung der Steuerung und die betriebsfertige Übergabe mit Mitarbei- ter-Schulung. Der Einsatz der Getecha-Schneid- mühlen bei der Firma Lechner veran- schaulicht einmal mehr, dass es heute längst nicht mehr mit der einfachen Lieferung der Zerkleinerungsmaschi- nen getan ist. Fast immer fällt der an- wendungsspezifischen Auslegung und Konfiguration der Mühlen sowie ihrer optimalen Einbettung in die verfahrens- und entsorgungstechnische Peripherie des Kunden zentrale Bedeutung zu. „In erheblichem Maße kommt es dabei auf die sinnvolle und flexible Kombination von Ingenieur- und Serviceleistungen an, betont Martin Büchler. www.getecha.de www.lechner-kunststoffteile.at www.buechler.at Die neuen Mühlen wurden beim Kunden Lechner optimal in die prozesstechnische Umgebung integriert. Fotos: Büchler AUS ALTSTOFF WIRD ROHSTOFF FÜR NEUES DAS KÖNNEN NUR LINDNER KUNDEN SAGEN: MIT DER INNOVATIVEN LINDNER KUNSTSTOFFRECYCLING-TECHNOLOGIE. Hauke Grabau Senior Associate Recycling AST Kunststoffverarbeitung GmbH Deutschland #WASTETRANSFORMER FAKUMA 17.-21. OKT. 2023 HALLE A6, STAND 6404 FRIEDRICHSHAFEN, DEUTSCHLANDNext >