GAK - Gummi Fasern Kunststoffe

Issue 07 | 2017

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  • Germany
Editorial
411
Die Gedanken sind frei …,

falls man einem überlieferten Volkslied – das einem vermutlich als erste Erinnerung zu diesem Ausspruch in den Sinn kommt – noch Glauben schenken mag.


Gräbt man ein wenig tiefer, dann stellt man fest, dass diese Meinung, vielleicht aber nicht unbedingt die mit ihr übermittelte Botschaft, schon in der Antike im Hinblick auf die Freiheit, das Denkbare zumindest denken zu dürfen, geäußert wurde – von Cicero in seiner Verteidigungsrede für Titus Annius Milo [1]. Cicero wird in diesem Zusammenhang allerdings dem Anschein nach wohl eher keinen philosophischen Exkurs im Hinterkopf gewälzt oder einen Diskurs über Meinungsfreiheit im Sinn gehabt haben.

Der Anspruch auf Gedanken- und Meinungsfreiheit wird nach einer wechselvollen Geschichte heute u. a. durch die Allgemeine Erklärung der Menschenrechte der UNO oder die Europäische Menschenrechtskonvention (EMRK) zwar eingefordert und dokumentiert, jedoch damit nicht zwangsläufig rechtsverbindlich (UN-Charta) oder aber hinsichtlich der Meinungsfreiheit sogleich wieder eingeschränkt (EMRK). Letzteres ist unter Umständen besser zu verstehen, wenn man weitere Rechtsgüter wie öffentliche/nationale Sicherheit, Abwehr von Straftaten, Schutz der Gesundheit/Moral usw. in Betracht zieht. Bleiben in der Realität also „nur“ die freien Gedanken übrig. Wirklich?


Würden Sie selbst sich nicht mitunter darüber freuen, die unausgesprochenen Gedanken Ihres Gegenübers lesen zu können? Wäre unsere tagtägliche Kommunikation dann nicht wesentlich einfacher, ehrlicher, zielführender oder doch das genaue Gegenteil? Was gäben die Werbebranche oder die Meinungsforschung wohl darum, hätten sie die Chance, unsere „freien“ Gedanken in Gänze zu analysieren. Schon heute werden wir doch von unsinnigen Werbeaussagen, Verschwörungstheorien, Meinungsauswahl, postfaktischen, gefühlten „Wahrheiten“ (meist beabsichtigen Politiker, Meinungsmacher und Experten zur Durchsetzung ihrer Interessen damit unsere Wahrnehmung der Realität zu manipulieren) in einer Art und Weise zugemüllt und beeinflusst, dass einem um die freien Gedanken und eine freie objektive Betrachtungsweise angst und bange wird. Ist damit denn schon das Ende der Fahnenstange erreicht? Mitnichten!


Die Protagonisten von heute sind Mark Zuckerberg (Facebook), Elon Musk (PayPal, Tesla, SpaceX, Neuralink) oder auch Google. Der eine lässt an einer Technologie arbeiten, die Gedanken in Text umwandeln kann, der andere denkt laut über ein Interface zum Gehirn nach, womöglich ist das Interface sogar schon über das reine Planungsstadium hinaus, und ja, Google ist immer für Überraschungen gut (die bei Facebook beteiligte Managerin Regina Dugan kommt immerhin von Google). Und alle wollen nur unser Bestes. Natürlich soll die Forschung Behinderten zugutekommen, eventuell kann man sich künftig Übersetzungsdienste sparen oder den Menschen in die Lage versetzen, mit künstlicher Intelligenz mitzuhalten. Natürlich soll es nicht darum gehen, wahllos Gedanken zu lesen. Glauben Sie das?


Denkbar ist darüber hinaus, dass das Gedankenlesen gar nicht erforderlich ist. Der Analyse von Big Data im Verein mit psychometrischen Methoden soll es schon jetzt gelingen, den Nutzer des Internets besser einzuschätzen als er sich selbst zu charakterisieren vermag [2, 3].


Nutzen Sie trotz allem Ihre Gedankenfreiheit, solange Sie es noch können und dürfen.


Ihr
Ernst Debie


[1] „… liberae sunt enim nostrae cogitationes …“, http://www.thelatinlibrary.com/cicero/milo.shtml#2 (aufgerufen am 07. Juni 2017)
[2] https://www.dasmagazin.ch/2016/12/03/ich-habe-nur-gezeigt-dass-es-die-bombe-gibt/ (aufgerufen am
14. Juni 2017)
[3] http://www.zeit.de/digital/internet/2016-12/us-wahl-donald-trump-facebook-big-data-cambridge-analytica (aufgerufen am 14. Juni 2017)

Interview
422
Herausforderung und Chance: Wettbewerb auf dem chinesischen Markt - Interview mit Martin Schürmann, Geschäftsführer, Klöckner Desma Elastomertechnik

Anlässlich des bevorstehenden Jubiläums der Desma Rubber Injection Moulding Machinery im chinesischen Wuxi hatte GAK Gummi Fasern Kunststoffe die Gelegenheit, mit Martin Schürmann, dem Geschäftsführer der Klöckner Desma Elastomertechnik, ein Interview über die Gründung dieses Tochterunternehmens und seine wirtschaftliche Entwicklung zu führen.

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Report
426
TU Dresden und Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. – Elastomerforschung und -ausbildung mit akademischer Ausrichtung

Das Thema Aus- und Weiterbildung ist für die Kautschukindustrie von immenser Bedeutung, denn nur mit gut ausgebildeten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern kann die Branche ihre Innovationskraft erhalten und wirtschaftlich erfolgreich sein. In Bezug auf Bildungsmöglichkeiten im Bereich Kautschuktechnologie ist die Landschaft der Anbieter in Deutschland für viele in der Branche recht unübersichtlich. Mit unserem Fokus Aus- und Weiterbildung möchten wir in der GAK Gummi Fasern Kunststoffe für Transparenz sorgen und in jeder Ausgabe eine Einrichtung mit ihrem Angebot vorstellen.


In Teil 5 unserer Serie geht es um Elastomere in Lehre und Forschung in Dresden. Am Lehrstuhl Polymerwerkstoffe und Elastomertechnik und im Rahmen der Juniorprofessur für Elastomere Werkstoffe am Institut für Werkstoffwissenschaft (Fakultät Maschinenwesen) der TU Dresden werden Diplom-Studenten und Doktoranden ausgebildet. Die praktischen Arbeiten werden am Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF Dresden) durchgeführt.

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428
Arburg Technologie-Tage 2017 – Wieder ein voller Erfolg

Über 6 700 Gäste aus 53 Nationen machten die Arburg Technologie-Tage vom 15. bis 18. März 2017 wieder zu einem internationalen Event. Am 171 000 m2 großen Stammsitz in Loßburg gab es natürlich weitaus mehr zu sehen als normalerweise bei den meisten Fachmessen gezeigt werden kann. Präsentiert wurden mehr als 50 Exponate in Aktion, die Effizienz-Arena mit dem Thema „Industrie 4.0 pragmatisch“, Turnkey-Spritzgießlösungen, das neue Arburg Prototyping Center für die additive Fertigung mit dem Freeformer sowie ein spezieller Servicebereich. Weitere Impulse erhielten die Fachbesucher bei Expertenvorträgen und Betriebsrundgängen.

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430
Siliconelastomere: innovative Anwendungen und neue Lösungen – Von der SKZ-Fachtagung Siliconelastomere 2017

Silicone sind aus den Bereichen Automotive, Elektronik, Medizin und BabyCare sowie dem Haushalts-/Lebensmittelbereich nicht mehr wegzudenken. Siliconelastomere zeigen eine Reihe von Eigenschaften und Qualitäten, die in der gummiverarbeitenden Industrie innovative Anwendungen und neue Lösungen ermöglichen. Auf der Fachtagung Siliconelastomere des SKZ am 22. und 23. März 2017 in Würzburg berichteten Vortragende aus den Bereichen Herstellung, Verarbeitung und Maschinenbau über die Herausforderungen dieses Werkstoffs und über neue Technologien und Trends entlang der gesamten Wertschöpfungskette.

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432
Feinstrainern für eine bessere Produktqualität in der Extrusion – Automatisiertes Offline-Strainern und Herstellung von präzisen Fütterstreifen

Der gestiegene Anspruch an die Produktqualität erfordert saubere Kautschukmischungen ohne Verunreinigungen. Damit steigt auch der Bedarf an gestrainerten Kautschukmischungen. Gleichzeitig bedarf es in Extrusionsanwendungen besonders genauer Fütterstreifen für eine präzise Extrusion.

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462
Inspektion und Sortierung von XLPE und HPTE bei der Kabelproduktion

Kunststoffe, die für die Isolierung von Mittel-, Hoch- und Höchstspannungskabeln verwendet werden, müssen einem höchsten Maß an Reinheit entsprechen. Zumeist wird XLPE-Material (vernetzbares Polyethylen) für die Kabelisolation verwendet. Zur Vernetzung des XLPE durchläuft das Kabel ein CV-Rohr (kontinuierliches Vulkanisationsrohr), in dem es hohen Temperaturen zur Vernetzung ausgesetzt ist. Typischerweise ist bei der Herstellung dieser Art von Kabeln das CV-Rohr mit Stickstoff gefüllt und wird bei einem Druck von ca. 10 bar betrieben. Bevor das Kabel weiterverarbeitet werden kann, zum Beispiel durch das Auftragen eines Schirms sowie der äußeren Ummantelungen, ist es erforderlich, das Kabel zu entgasen. Dies kann mehrere Wochen in Anspruch nehmen. Üblicherweise handelt es sich bei der Produktionslinie um eine CCV- oder VCV-Linie (Catenary Continuous Vulcanization, Vertical Continuous Vulcanization). Die Technologie hat sich im jahrzehntelangen Einsatz bewährt, ist jedoch mit hohen Kosten für das Gebäude und die Produktionslinie verbunden. Darüber hinaus ist eine weitere Methode auf dem Vormarsch, bei der ein auf Polypropylen basierendes HPTE (High Performance Thermoplastic Elastomer) als Isolationsmaterial eingesetzt wird. Diese neue Technologie wurde durch Prysmian weiterentwickelt und als sogenannte „P-Laser“-Technologie vorgestellt [1]. Das Material weist gute elektrische und thermomechanische Eigenschaften auf, vergleichbar mit denen von XLPE und teilweise sogar überlegen. HPTE benötigt keine Vernetzung und keine Entgasung. Dies bedeutet, dass das komplette Kabel, von der Isolation, der Schirmung und dem Außenmantel, in einem Online-Produktionsprozess hergestellt werden kann.


Gleich welcher Ansatz verwendet wird, die Anforderungen an die Durchschlagfestigkeit von XLPE und HPTE bleiben gleichermaßen hoch und müssen sichergestellt sein. Wichtig diesbezüglich ist die Reinheit des Isolationsmaterials. An dieser Stelle bietet sich ein fortschrittliche Reinheitsinspektions- und Sortiergerät an. Dieser Artikel stellt ein Online-Inspektions- und Sortiersystem vor, das Kontaminationen im Pellet und auf dessen Oberfläche erkennt, wie zum Beispiel metallische oder organische Verunreinigungen, Farbunterschiede, Agglomerate, Kreuzkontaminationen und fremdartige Pellets. Das im Folgenden beschriebene System umfasst die einzigartige Kombination von Röntgentechnologie und einer optischen Kameratechnik für eine höchstmögliche Detektionsrate für alle Arten von Kontaminationen. Somit werden die Qualität des XLPE- oder HPTE-Materials und dementsprechend die Produktionsprozesse optimiert und die Kosten gesenkt. Des Weiteren stellt der Artikel ein innovatives Offline-System vor, welches kleinere Mengen von Pellets inspiziert und analysiert. Dies kann beispielsweise interessant sein, zur Überprüfung von Pellets, die durch das bereits beschriebene Online-Inspektions- und Sortiersystem aussortiert wurden oder zur Stichprobenkontrolle.

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Article
435
Biokraftstoffkompatibilität von Dichtungswerkstoffen bei tiefen Temperaturen

Die Verbindung von sehr guter Biokraftstoffkompatibilität mit exzellenten Tieftemperatureigenschaften ist für die Automobilindustrie von großer Bedeutung. Die Änderung regulativer Rahmenbedingungen sowie die Erschließung neuer Märkte führen verstärkt zu Neuentwicklungen in diesem Bereich. Parker hat FKM-Werkstoffe mit TR10-Werten von –30 °C, –35 °C, –40 °C und –45 °C entwickelt, deren physikalische Eigenschaften durch Lagerung in FAM B, E85 und KGS (VW Erstbefüllkraftstoff) kaum verändert werden. Anhand des Druckverformungsrestes zwischem –25 °C und –50 °C wurde die Dichtungsfähigkeit dieser Werkstoffe bei sehr tiefen Temperaturen untersucht.


The combination of very good biofuel compatibility with excellent low-temperature properties is of major importance to the automotive industry. Changes in regulatory boundary conditions and tapping of new markets have increasingly been initiating new developments in this field. Parker has developed FKM compounds with TR10 ­values of –30 °C, –35 °C, –40 °C and –45 °C that display only slight changes in physical properties upon storage in FAM B, E85 and KGS (VW first fill fuel). The performance of these compounds with respect to their sealing ability at very low temperatures was investigated in compression set tests at –25 °C down to –50 °C.

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438
Relaxed Extrusion: ein Prinzip des rheologisch optimierten Extrusionsprozesses

Reifen werden vor der Vulkanisation zum Fertigprodukt aus verschiedenen Komponenten aufgebaut. Einige Komponenten, wie der Laufstreifen, der Seitenstreifen oder Füllstreifen, werden extrudiert. Meistens bestehen diese Streifen aus mehreren ­Mischungen, sodass für ihre Produktion Co-Extrusionslinien zum Einsatz kommen. Es gibt heutzutage Reifenkomponenten, die aus sechs unterschiedlichen Mischungen co-extrudiert werden. Eines der wichtigsten Qualitätsmerkmale einer extrudierten Reifenkomponente ist die Quergeometrie. Damit sind die Abmessungen im Querschnitt des Profils gemeint. Ein weiteres Qualitätsmerkmal eines Profils ist der Schrumpf. Die Geometrie des Extrusionswerkzeugs bestimmt in hohem Maße diese beiden Qualitätsmerkmale. Die Variationen in der Quergeometrie und im Nachschrumpf können ­minimiert werden, wenn die rheologischen Eigenschaften der extrudierten Mischungen bekannt sind und die Extrusionsparameter dementsprechend optimiert werden.
In diesem Artikel wird eine Methode vorgestellt, die es ermöglicht, Profilschrumpf auf ein Minimum zu reduzieren. Die Methode heißt „Relaxed Extrusion“.


Tyres are built up of different components before they are vulcanised to the final product. Some components, such as the tread, the sidewall or filler, are extruded. Mostly, these strips consist of several compounds, so that co-extrusion lines are used for their production. Nowadays, there are tyre components that are co-extruded from six different compounds. One of the most important quality features of an extruded tyre component is its cross-geometry. This means the dimensions in the cross-section of the profile. Another quality feature of a profile is the shrinkage. The geometry of the extrusion die largely determines these two quality features. The variations in cross-geometry and shrinkage can be minimised if the rheological properties of the extruded mixtures are known and the extrusion parameters are optimised accordingly. This article introduces a method to reduce profile shrinkage to a minimum. The method is called “Relaxed Extrusion”.

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444
Chemisch gekoppelte PEEK-PTFE-Faserwerkstoffe für tribologische Anwendungen – Teil 2: Herstellung und Eigenschaften von Fasermaterialien

In Teil 1 der Artikelserie (GAK 06/17) wurden die Herstellung von chemisch gekoppelten PEEK-PTFE-Materialien (PEEK-PTFE-cg) über reaktive Extrusion mit einer verarbeitungsstabilen Morphologie sowie deren mechanische und tribologische Eigenschaften beschrieben. Im Folgenden werden die PEEK-PTFE-cg-Materialien hinsichtlich ihrer Verarbeitbarkeit zu Fasern in einem Schmelzspinnprozess untersucht. Zunächst wurden in einer Kolbenspinnanlage Voruntersuchungen zum grundsätzlichen Spinnverhalten durchgeführt. Im Ergebnis erfolgte dann die Auswahl des PEEK-PTFE-cg-Materials mit 20 Gew.-% an PTFE als aussichtsreiches System für die Herstellung von Fasern auf einer Extruder-Schmelzspinnanlage. Auf einer industrienah ausgestatteten Pilotanlage konnten so unter verschiedenen Spinnbedingungen erstmals Fasern hergestellt werden. Die homogene, sehr feine Verteilung des PTFE in der PEEK-Matrix erweist sich dabei als Voraussetzung für einen technologisch stabilen Spinnprozess mit welchem es möglich ist, Fäden mit Eigenschaften zu spinnen, die sich textiltechnisch ohne Probleme weiterverarbeiten lassen. In orientierenden Versuchen wurden dazu mit Kohlenstofffasern Commingling-Garne hergestellt, die die Grundlage für die Herstellung textiler Preforms für tribologisch optimierte Faserverbundstrukturen darstellen.


The production of chemically coupled PEEK-PTFE materials (PEEK-PTFE-cg) by reactive extrusion with a stable morphology during processing as well as their mechanical and tribological properties were presented in part 1 (GAK 06/17). In the present article the PEEK-PTFE-cg materials are investigated in regard to the processability to fibers in a melt spinning process. Firstly, a preliminary investigation regarding the fundamental spinning behavior was carried out in a cone spinning equipment. The PEEK-PTFE-cg material with 20 wt.-% PTFE was selected as the most promising material system for the production of fibers with an extrusion melt spinning facility. For the first time fibers could be manufactured under different spinning conditions with an industry-oriented equipped pilot plant. The homogeneous and very fine distribution of the PTFE in the PEEK matrix was shown to be a requirement for a technological stable spinning process. It was possible to spin fibers with such properties that allowed easy processing using textile equipment. Commingling yarns were manufactured together with carbon fibers in oriented experiments representing the basis for the production of textile preforms for tribologically optimized fiber composite structures.

452
Ein Überblick zur Vulkanisation und Vernetzung von Kautschuk­mischungen mit Peroxidsystemen – Teil 1

Die Vulkanisation oder Vernetzung ist einer der wichtigsten Prozesse der Kautschuktechnologie. Dabei wird ein formbarer Kautschukcompound durch verschiedene physikalische und vor allem chemische Vorgänge in ein hochelastisches Produkt, das Vulkanisat, umgewandelt. Die Grundlage der Vulkanisation ist die Ausbildung chemischer Bindungen zwischen den Kautschukmakromolekülen, sodass ein dreidimensionales Netzwerk, die Kautschukmatrix, entsteht. Zur Vernetzung von Elastomeren stehen diverse Vulkanisationssysteme zur Verfügung, die sich in ihren Eigenschaften und in ihrer Zusammensetzung unterscheiden, sodass es möglich ist, Vulkanisate mit verschiedenen Eigenschaften herzustellen. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf die Charakterisierung von Peroxiden als Vernetzungssysteme. In Teil 1 werden die Zerfallsmechanismen und die Eigenschaften der Peroxide sowie die Mechanismen der Reaktionen, die zwischen Peroxiden und verschiedenen Kautschukmatrices ablaufen, beschrieben. In Teil 2 werden die zur Peroxidvernetzung eingesetzten Coagenzien klassifiziert und charakterisiert. Außerdem wird versucht, das Zusammenwirken von Peroxiden, Coagenzien und der Kautschukmatrix und deren Einfluss auf die Eigenschaften der vernetzten Materialien zu beschreiben. Zuletzt werden die Eigenschaften sowie die Vor- und Nachteile der verschiedenen vernetzten Materialien skizziert.


Vulcanization or curing is one of the most important processes in rubber technologies. During this process, the plastic rubber compound changes into a highly elastic product – the vulcanizate – by parallel and subsequent physical and mainly chemical reactions. The fundamental of curing is forming chemical crosslinks between rubber macromolecules which leads to the formation of the three-dimensional network of the rubber matrix. A number of curing systems has been introduced in the crosslinking of elastomers. Each system has its own characteristics and composition, therefore also vulcanizates with different properties are possible to be prepared. Part 1 of the present work focuses on the characterization of organic peroxides as curing agents, their decomposition mechanisms and characteristics and brings a detailed view into understanding the mechanisms between peroxides and different types of rubber matrices. In part 2, the research is oriented on the classification and characterization of co-agents used in peroxide crosslinking and tries to explain the mutual interactions and reaction mechanisms between peroxide, co-agents and rubber matrices in relation to the properties of prepared materials. Finally, the drawbacks and the main features of final crosslinked materials are outlined.

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