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Transparente Skinfolie ermöglicht automatisierte Montage kratzempfindlicher Bauteile sowie Material- und Energieeinsparungen bei Miele

Skintechnologie für dreidimensionale Bauteile

06. Dezember 2011, von Susanna Stock

Im Werk Warendorf von Miele wird die neue Skintechnologie für den Schutz von Kunststoffblendringen eingesetzt.

Quelle: DuPont

In einem modifizierten Skinfolien-Verfahren aufgebracht, ergibt die Kombination aus einer hoch transparenten Trägerfolie auf der Basis von Surlyn® und einem anwendungsspezifisch optimierten Haftvermittler, beide von DuPont, einen zuverlässigen Schutz für empfindliche Oberflächen - von der Bauteilfertigung über die Montage bis zum ersten Einsatz beim Endkunden. Gegenüber herkömmlichen Polyethylenfolien ermöglicht sie Einsparungen an Produktionsenergie und Rohstoffen.

Der hoch transparente Verpackungskunststoff Surlyn® von DuPont und speziell modifizierte Skin-Maschinen sind die Basis einer kostengünstigen, energie- und materialsparenden Folientechnologie, mit der sich empfindliche, dreidimensional geformte Bauteiloberflächen effizient schützen lassen. Das Verfahren ist eine Gemeinschaftsentwicklung des Maschinenbauers Zappe Verpackungsmaschinen, Witten, mit dem Folienhersteller jura-plast, Reichenschwand, und DuPont.

Ein erster Nutzer ist der Hausgerätehersteller Miele im Werk Warendorf (Kunststofffertigung). Dort verhindert die Folie das Verkratzen der hochglänzenden Kunststoffblendringe für Waschmaschinentüren, während diese ihren Weg durch die vollständig automatisierte Montage über den Handel bis zum Endkunden nehmen. So hilft dieses maßgeschneiderte Skin-Verfahren, Ausschussteile zu vermeiden und damit Rohstoffe einzusparen. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz von Surlyn® im Vergleich zur Verarbeitung von Polyethylenfolien, die in einem früheren Entwicklungsstadium eingesetzt wurden, signifikante Einsparungen hinsichtlich des Verbrauchs an Energie und Rohstoffen. Die Surlyn® Skinfolie selbst und die bei ihrer Verarbeitung entstehenden Produktionsreste lassen sich über den PE-Abfallstrom einer Verwertung zuführen.

Dazu Jürgen Müller, Geschäftsführer von jura-plast: "Mit der Entwicklung der Folie haben wir primär zwei Aufgaben gelöst: Die spezielle Rezeptur für die Trägerschicht aus Surlyn® sorgt dafür, dass sich keine Luftblasen zwischen der Bauteiloberfläche und der Folie bilden, die das hochwertige Erscheinungsbild der Blenden stören würden. Und dank der Kombination mit einem optimierten Haftvermittler von DuPont reicht die Haftung zwischen Bauteil und Folie sogar aus, um die fertig montierte, dann rund 5 kg wiegende Waschmaschinentür mit Hilfe von Vakuumgreifern zu transportieren. Trotzdem kann der Endkunde die Folie leichtgängig und rückstandsfrei abziehen. Dazu kommt, dass die auf Surlyn® basierende Folie um rund ein Drittel leichter ist als eine alternative Polyethylenfolie. So können wir zusammenfassend sagen, dass wir mit dieser innovativen und nachhaltigen gemeinsamen Entwicklung sowohl optisch und mechanisch als auch wirtschaftlich deutliche Fortschritte erzielt haben."

jura-plast GmbH wurde 1980 gegründet und produziert heute am Standort Reichenschwand mit rund 40 Mitarbeitern jährlich etwa 8.000 Tonnen hochwertiger Folien mit unterschiedlichsten Spezialeigenschaften. Ein Hauptprodukt sind Skinfolien. In diesem Bereich zählt das Unternehmen zu den europäischen Marktführern. Einen Unternehmensschwerpunkt bildet die Entwicklung individueller Lösungen, zugeschnitten auf die Bedürfnisse der Anwender.

Für den Maschinenbauer sind die sehr guten Tiefzieheigenschaften von Surlyn® von großem Vorteil. Dazu Geschäftsführer Ulrich Zappe: "Dank seiner chemischen Struktur ist Surlyn® auch im erwärmten Zustand sehr schmelzestabil und zäh. Dies ist speziell für dreidimensionale Bauteile wichtig, denn dadurch lassen sich hohe Verstreckgrade erzielen, ohne dass die Folie an Kanten einreißt. Nur durch die Entscheidung für Surlyn® konnten wir die hohe von Miele geforderte Prozesssicherheit erreichen. Und dank der guten Wärmeaufnahme von Surlyn® lässt sich die Folie in nur rund 10 Sekunden bis zur Verstreckbarkeit aufheizen, während bei Polyethylen rund 15 Sekunden erforderlich sind. Dadurch sind im Verbund mit unserer 3D-Skinmaschine vom Typ SKVA-5050 hohe Taktraten erreichbar. Dies ist besonders dann wichtig, wenn die Maschine - wie bei Miele im Werk Warendorf - integraler Bestandteil des Fertigungsablaufs ist und sich daher in die vorgegebene Taktung einpassen muss."

Das Vorgehen beim Aufbringen der Folie auf die zu schützenden Formteiloberflächen basiert - wie auch die verwendeten Maschinen - auf der Skintechnologie. Anders als dabei üblich, benötigen die modifizierten Maschinen von Zappe aber keinen Trägerkarton. Die Folie wird nur über das Bauteil selbst gelegt und dann per Vakuum an dessen Oberfläche angelegt. Die Unterseite bleibt für die nachfolgenden Montageschritte offen zugänglich. Überstehende Folienteile werden noch in der Maschine definiert abgetrennt. So verlassen die Kunststoffblendringe für die Waschmaschinentüren die Skinmaschine in genau dem hochwertigen Zustand, in dem sie auch den Endkunden erreichen.

Zappe weiter: "Diese Zeit und Material sparende Technologie eignet sich für den Schutz fast aller dreidimensionalen Formteile mit empfindlichen Oberflächen - egal aus welchem Material. Dabei ermöglichen unsere Maschinen Bauteilabmessungen bis zu ca. 800 x 1200 x 150 mm (Länge x Breite x Höhe). Neben Miele gehören schon heute namhafte Hersteller von elektrischen Schaltern und Steckdosen sowie von Gasheizungen zu den Nutzern des modifizierten Skin-Verfahrens. Aber auch die Ausweitung auf die Fertigung und das Handling ganzer Türelemente, zum Beispiel für große Haushaltsgeräte, ist mit der auf Surlyn® asierenden Folie problemlos möglich."

Zappe Verpackungsmaschinen GmbH wurde 1960 gegründet und ist heute ein führender Hersteller hochwertiger Folienverpackungsautomaten, wie Schrumpftunnel, Skinmaschinen, Thermoformmaschinen, Folienschweißmaschinen, Schrumpfbanderolierer oder Kompaktschrumpfer. Rund 20 Mitarbeiter fertigen am Firmensitz in Witten neben Standard- auch kundenspezifisch modifizierte sowie maßgeschneiderte Maschinen, die auf der ganzen Welt zum Einsatz kommen.

(st)

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