Kunststoffprofile auf Knopfdruck? Keine Chance!

Lohfelden
Kunststoffprofile

Bei der Herstellung von Profilen aus technischen Kunststoffen, sind der Kreativität kaum Grenzen gesetzt. Je komplexer die Anforderungen an Profile sind, desto mehr wird die Herstellung per thermoplastische Extrusion zur Handwerkskunst, an der eine Reihe von Experten mitwirken. Einer davon ist Thorsten Habermehl, als Verfahrenstechniker bei Technoform zuständig für die reibungslose Umsetzung von Entwicklungsprojekten in der Extrusion.

Im Interview gibt er uns Einblicke in seine Arbeit und die Tücken der Extrusion.

Manche Leute behaupten, man brauche beim derzeitigen Stand der Verfahrenstechnik nur auf den Knopf zu drücken und fertig ist das Kunststoffprofil. Was sagst du dazu?

Das wäre schön. Leider funktioniert die Kunststoffextrusion aber nicht so einfach. Es gibt in diesem Verfahren zu viele Faktoren, die nicht maschinell gelöst werden können. Allein für die Beurteilung der Schmelze braucht es ein geübtes Auge: Ist das Material zu feucht? Wie ist die Viskosität? Ist das Material verbrannt, weil die Temperaturen beim Schmelzen zu hoch sind? All diese Fragen kann eine Machine nicht beantworten. Hier ist die Erfahrung und das handwerkliche Können von Menschen gefragt. Die Extrusion von Kunststoffprofilen ist echte Handwerkskunst. Das gilt besonders für die Präzision, die wir bei Technoform anstreben. Maschinen können einen großen Teil der Aufgaben übernehmen, Denken und Entscheiden muss aber der Mensch.

 

In welchen Phasen der Kunststoffextrusion ist dein Können und deine Erfahrung als Verfahrenstechniker besonders gefragt?

Nicht jeder Kunststoff ist gleich. Seine Qualität kann von Charge zu Charge, die wir verarbeiten, unterschiedlich sein. Schon kleine Unterschiede führen dazu, dass der Produktionsvorgang angepasst werden muss. Eine meiner wichtigsten Aufgaben besteht darin, alle Parameter bei der Extrusion exakt auf die Eigenschaften des Werkstoffes abzustimmen. Dazu zählen vor allem die Temparatur beim Schmelzen und Abkühlen und der Druck in der Förderung und Formgebung. Hier bin ich als Verfahrenstechniker besonders dann gefragt, wenn wir Werkstoffe einsetzen, die ganz speziellen Anforderungen genügen müssen. Beispielsweise Werkstoffe mit flammhemmenden Zusätzen wie etwa PA 6 V0. Ein Werkstoff für Anwendungen ohne sehr spezielle Anforderungen, etwa Polyamid 66 (PA 66), lässt sich deutlich “einfacher” verarbeiten.

 

Welche Rolle spielt das Werkzeugdesign für die Qualität des Endprodukts?

Das so genannte Werkzeug gibt dem Kunststoffprofil seine Form - wie eine Schablone, durch die Kinder Spielknete drücken. Allerdings ist ein Werkzeug für die Kunststoffextrusion sehr viel komplexer aufgebaut, vor allem, wenn komplizierte Profile hergestellt werden sollen. Dann wird der geschmolzene Werkstoff über ein ausgeklügeltes System von Fließkanälen im Inneren des Werkzeugs zur gewünschten Form des Profils zusammengeführt. Das Werkzeug selbst ist nicht größer als ein dickes Lexikon, hat es aber je nach Komplexität des Profils in sich. Wenn beispielsweise neben dem Kunststoff andere Materialen wie etwa Metall in ein Profil eingebracht werden, dann muss das Werkzeug hierfür speziell eingerichtet werden. Deshalb ist die Entwicklung des Werkszeugs oft sehr aufwändig und zeitintensiv. Angefangen bei der Planung und Simulation am Computer über die Erstellung bis hin zum Testen bei mir am Extruder. Hier arbeiten verschiedene Teams Hand in Hand zusammen.

 

Welche Rolle spielt die Werkstoffwahl für Kunststoffprofile, die im Bereich der Elektrotechnik eingesetzt werden sollen?

Besonders im Bereich Elektrotechnik sind sehr häufig Kunststoffe gefragt, die bestimmte Anforderungen an Flamm- bzw. Brandschutz erfüllen müssen. Das lässt sich - wie bereits erwähnt - durch entsprechende Zuschläge erreichen, die dem Kunststoff die gewünschten Eigenschaften verleihen. Auch an die Herstellung der Kunststoffprofile im Extrusionsverfahren ergeben sich dadurch besondere Anforderungen. Wir verzichten beispielsweise komplett auf Materialien, die Halogene enthalten, da hier bei der Verarbeitung chemische Verbindungen entstehen, die sehr schädlich für die Gesundheit sind. Aber auch flammhemmende Kunststoffe ohne diese schädlichen Substanzen haben Eigenheiten bei der Verarbeitung, die es zu berücksichtigen gilt. Die Zuschläge darin verflüchtigen sich beispielsweise während des Schmelzvorganges im Extruder und lagern sich im Werkzeug ab. Das macht den Umgang mit solchen Verbundstoffen (Compounds) etwas aufwändiger.

 

Kein Projekt ist wie das andere. Kannst Du dich an ein Projekt erinnern, das dein ganzes Können und deine Erfahrung gefordert hat?

Gerade arbeite ich an einem Projekt, das eine völlig neue Anforderung mit sich bringt. Für eine Rauchgasentschwefelungsanlage entwickeln wir Kunststoffrohre, die einerseits resistenter gegen die enthaltenen aggressiven Medien, wie etwa Schwefelsäure sind als die Edelstahlrohre, die bisher zum Einsatz kamen. Andererseits sollen die Kunststoffrohre aber wie Edelstahl Wärme leiten können. Das ist eine sehr spezielle Anforderung, die in der Kunststoffverarbeitung neu ist. Im Allgemeinen verbindet man Kunststoff mit thermischer Isolation, z.B. in Fensterrahmen und -verglasung. Wie bringt man ein Kunststoffrohr dazu, die Wärme wie ein Metallrohr zu leiten? In solchen Fällen ist Kreativität gefragt, denn hierfür gibt es keinen fertigen Compound von der Stange. Wir müssen also gemeinsam mit unseren Partnern einen Compound kreieren, in diesem Fall einen Compound mit einem sehr hohen Anteil an Graphit, das Wärme leitet. Um einen solch exotischen Werkstoff zu verarbeiten, braucht man wiederum ein völlig neues Werkzeugkonzept. Solche sehr speziellen Anforderungen machen unsere Projekte so spannend.

 

Welche “Superkräfte” kannst Du aktivieren, um solche Projekt erfolgreich zu meistern?

Unsere Projekte sind immer dann erfolgreich, wenn verschiedene Fachdisziplinen gut zusammenarbeiten. Mir fällt es sehr leicht, über den Tellerrand meines Zuständigkeitsbereiches hinwegzublicken. Dadurch habe ich immer das große Ganze im Blick, was die Zusammenarbeit innerhalb von Projekten sehr erleichtert. Ich nehme nicht nur Aufträge entgegen und arbeite die Anforderungen ab. Ich versuche vielmehr, mich mit meiner Erfahrung und einer gewissen Kreativität einzubringen, wenn es um neue Ansätze und Ideen im Herstellungsverfahren geht. Auf der anderen Seite ist es wichtig, die Sprache der Beteiligten zu sprechen. Es macht einen großen Unterschied, ob ich mit einem unserer Kundenbetreuer oder mit unserem Werkzeugbauer rede. Für beide bin ich Ansprechpartner, wann immer mein Fachwissen gefragt ist.

 

Was können "Deine Kunden" dazu beitragen, dass Projekte erfolgreich verlaufen?

Je klarer die Vorstellungen von einem Produkt beim Kunden sind, desto schneller und besser können wir mit einer passenden Lösung darauf reagieren. Es gibt durchaus Fälle, da ist diese Vorstellung noch etwa nebulös, weil die konkreten Anforderungen nicht klar sind. Als Projektleiter, der Kunststoffprofile für sein Projekt herstellen lassen will, sollte man sich deshalb die Zeit nehmen, die Anforderungen frühzeitig klar zu definieren. Dazu gehört auch, uns als Dienstleister möglichst früh in die Planung einzubeziehen, damit wir mit unserer Erfahrung unterstützen können. So mancher Holzweg hätte auf diese Weise vermieden werden können, auch wenn wir uns nach Kräften darum bemühen, auch den größten Fehlstart zu einem erfolgreichen Projekt zu machen.

Thorsten, vielen Dank für das interessante Gespräch!

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