Vorschäumen ganz ohne Dampf

Das oberösterreichische Maschinenbauunternehmen Fill hat eine dampffreie Vorschäumtechnologie entwickelt und patentiert, wodurch das Trocknen vor dem Weiterverarbeiten nicht mehr notwendig ist.

In Zusammenarbeit mit Partnern aus der Forschung wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem der Prozess exakt auf den jeweiligen Rohstoff abgestimmt wird. Anschließend werden die Materialien dampffrei in variothermen Werkzeugen zu funktionellen Bauteilen verarbeitet. Optional ergänzen lassen sich ein atomatisches Befüllsystem, aber auch die Anbindung an ein zentrales Leitsystem ist beispielsweise möglich.

Die Qualitätsansprüche in der Partikelschaumverarbeitung steigen kontinuierlich. Selbst geringe Schwankungen beim Rohstoff können zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Um diese Schwankungen auszugleichen und die Prozessqualität sicherzustellen, kommen entsprechende Sensoren an den Anlagen zum Einsatz. Ohne diese Eingriffsmöglichkeit sind Qualitätsschwankungen demnach vorprogrammiert. Es ist daher unumgänglich, sämtliche Parameter entlang der Produktionsketten zu erfassen und diese zur Prozessoptimierung bzw. -regelung zu nutzen.

„Für uns als Ineos Styrolution war diese Zusammenarbeit ein Forschungsprojekt, bei dem wir neue expandierbare Partikelschäume auf ABS-Basis austesten konnten. Unsere neuen Schäume haben sich bestens bewährt und leisten mit ihrem breiten Eigenschafts- und Anwendungsprofil in Kombination mit einem hohen Rezyklatanteil einen wichtigen Beitrag zur Energieeinsparung. Aufgrund der hervorragenden Ergebnisse fassen wir eine Produkteinführung für die nahe Zukunft ins Auge“, erklärt Bianca Wilhelmus, Senior Research Scientist bei der Ineos Styrolution Group.

„In den zukünftigen Materialkreisläufen für Verkleidungsbauteile können die Partikelschäume eine wesentliche Rolle zur Herstellung von leichten und wirtschaftlich höchst attraktiven Lösungen sowie zur Reduzierung von CO2-Emissionen einnehmen“, erklärt Frank Peters, CEO bei der Parat Beteiligungs GmbH.

Und weiter: „Neue Verarbeitungs- und Werkzeugtechnologien ermöglichen die Verarbeitung von einem breiten Spektrum an Thermoplasten und das Hinterschäumen von Dekoren und Folien. Die Partikelschäume können so neue Anwendungsbereiche bei Fahrzeug- und Maschinenverkleidungen aber auch bei Medizintechnik und dem Powersportbereich erschließen.“

Seit 2015 beschäftigt sich auch die Neue Materialien Bayreuth mit dem IR-basierten Vorschäumen. Die dampflose Vorschäumtechnologie wird dabei gemeinsam mit Entwicklungspartnern vorangetrieben, wie Johannes Goerl, Neue Materialien Bayreuth, erläutert. 2016 wurde dort dann in einen Technikumsofen zum strahlungsbasierten Vorschäumen wie von Fill entwickelt, investiert. „Die wissenschaftlichen Untersuchungen der physikalisch-chemischen Wirkprinzipien schafften die Grundlage für eine erfolgreiche Skalierung dieser energieeffizienten Verarbeitungstechnologie für expansionsfähige Schüttgüter. Durch das komplett trockene und kontinuierliche Vorschäumverfahren entfällt das Trocknen der vorgeschäumten Schaumperlen. Zudem ermöglicht die dampffreie Verarbeitungstechnologie das Vorschäumen von hydrolyseempfindlichen Partikelschaummaterialien wie PLA sowie das Aufschäumen von treibmitteldotierten Mikrogranulaten auf Basis von technischen Thermoplasten oder Hochleistungskunststoffen.“ Er ergänzt: „Aus Sicht der Neuen Materialien Bayreuth stellt das strahlungsbasierte Vorschäumen in Kombination mit neuen dampffreien Formschäumtechnologien die ideale Voraussetzung dar, um die Flexibilität der kompletten Partikelschaumprozesskette deutlich zu steigern.“

Die digitalen Fill Cybernetics Produkte sind wesentlicher Bestandteil der Maschinen und Anlagen von Fill. Von der Überwachung komplexer Einzelvorgänge, der lückenlosen Bauteilerfassung bis hin zur automatisierten Anlagenoptimierung mittels Künstlicher Intelligenz (KI) deckt Fill Cybernetics die gesamte Bandbreite ab. Sowohl Standardlösungen als auch anwenderspezifische und plattformunabhängige Dashboards ermöglichen detaillierte Analysen von Produktion und Maschinen. Die Sensorik nimmt bei diesem Vorgang eine Schlüsselrolle ein. Dadurch wird eine extrem hohe Verfügbarkeit mit gleichzeitig maximaler Produktivität ermöglicht.

Quelle: Fill Maschinenbau