KraussMaffei erschließt mit Funktionsintegration neue Märkte

VDMA-Fachverband Kunststoff- und Gummimaschinen:
Interview mit Dr. Karlheinz Bourdon, Senior Vice President Technologies im Segment Spritzgießtechnik der KraussMaffei Gruppe und verantwortlich für die Marken KraussMaffei und Netstal. Die Unternehmensgruppe mit Hauptsitz in München stellt Maschinen und Anlagen zur Produktion und Verarbeitung von Kunststoff und Gummi her.  

Herr Dr. Bourdon, in der Spritzgießtechnik wird heute viel über Funktionsintegration gesprochen. Dabei ist sie doch nicht neu?
Dr. Bourdon: Das Bewusstsein für den Prozess der Funktionsintegration gibt es schon sehr lange. Die Mehrkomponententechnik, die im Spritzgießbereich längst etabliert ist, ist nicht anders. Ich bin überzeugt, dass wir durch neue Werkstoffe und neue Prozesse heute auch größere Schritte in der Funktionsintegration machen können. Wir können andere Werkstoffe mit den unterschiedlichsten Fertigungsverfahren kombinieren. Das ist das eigentlich Neue, das es früher so nicht gab.

Wo sind die Grenzen der Funktionsintegration?

Dr. Bourdon: In technischer Hinsicht sehe ich keine Grenzen. Aber es ist immer eine Frage der Wirtschaftlichkeit. Es geht am Ende um die Herstellkosten der Teile. Kann man die Kosten durch funktionsintegrierte Teile oder Prozesse senken, werden sie auch eingesetzt, sonst nicht. In absehbarer Zukunft werden die werkstofflichen Kombinationen noch zulegen, und wir werden damit ganz neue Anwendungsgebiete erschließen können.

Was bietet Krauss Maffei auf diesem Gebiet Neues?

Dr. Bourdon: Im Zentrum unseres Interesses steht in jüngster Zeit das so genannte ColorForm-Verfahren. Damit kann man sehr hochwertige und auch sehr unterschiedlich strukturierte Oberflächen bereits im Spritzgießwerkzeug erzeugen. Zuerst wird das Trägermaterial spritzgegossen, ein thermoplastischer Kunststoff. Dann wird ein Lacksystem aufgebracht, das aus einem Polyurea beziehungsweise Polyurethan-Kunststoff (PUR) besteht und die gewünschte Oberflächenstruktur auf dem Spritzgießteil erzeugt. Es handelt sich bei diesem Prozess um ein Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren, wobei eine der Spritzgießkomponenten keiner der üblichen thermoplastischen Kunststoffe, sondern ein PUR-Lacksystem ist. Damit erreichen wir quasi eine doppelte Funktionsintegration. Zum einen indem wir eine hochwertige Lackoberfläche auf ein Bauteil bringen. Zum anderen verbinden wir auch zwei unterschiedliche Technologien, nämlich das Reaktionsverfahren mit dem Spritzgießverfahren in einer Maschine.
Bestens geeignet für das Thema Funktionsintegration ist auch das sogenannte IMKS-Verfahren, das integrierte Kunststoff-Metall-Spritzgießen. Auf der Fakuma zeigt KraussMaffei am Beispiel einer CX 80 Hybrid, wie sich Leiterbahnen mit Tastfunktionen in ein thermoplastisches Bauteil direkt integrieren lassen. Damit kombinieren wir nicht nur zwei unterschiedliche Werkstoffe miteinander, sondern sorgen zugleich für eine effiziente Funktionsintegration.

Für wie viele Anwendungen setzen Sie das ColorForm-Verfahren bereits ein?

Dr. Bourdon: Wir stehen mit der Markteinführung dieser Technologie erst am Anfang. Aber in der Automobilindustrie wird sehr großes Interesse an diesem Verfahren bekundet, sowohl was Anwendungen im Außenbereich als auch im Innenbereich angeht. In den nächsten zwei bis drei Jahren werden wir sehen, wie viele Serienanwendungen es gibt. Ich bin sehr zuversichtlich, dass sich das ColorForm-Verfahren recht schnell durchsetzen wird. Die Anwendungen sind aber nicht auf die Automobilindustrie beschränkt.

 

Ist das Color Form-Verfahren auch ein Beitrag zu Nachhaltigkeit?
Dr. Bourdon: Eindeutig ja. Durch dieses Verfahren entfällt der konventionell dem Spritzgießen folgende Lackierprozess komplett. Der Hauptvorteil sowohl ökonomisch als auch ökologisch ist der drastisch niedrigere Ausschuss und damit die höhere Materialeffizienz. Im normalen Lackierprozess ist der Ausschuss oft sehr hoch, etwa weil es Verunreinigungen gibt. Will man die verhindern, muss man in sehr teure Anlagen investieren.  
Lackieren ist auch energetisch sehr teuer. Das Kunststoffteil muss man sowieso herstellen, dann muss man es hinterher in der Lackiererei mit warmer Luft trocknen. Das entfällt beim Einsatz des Color Form-Verfahrens.

Bergen hochintegrierte Prozesse nicht die Gefahr, dass auftretende Fehler schwieriger zu beheben sind?
Dr. Bourdon: Im Grunde haben wir dasselbe Problem, wenn wir verkettete Prozesse haben. Fällt ein Aggregat aus, kann die ganze Anlage nicht weiter betrieben werden. Dennoch: Für die Funktionssicherheit bei komplexen Systemen ist es wichtig, dass man eine sehr gute Steuerung hat. Das würde auch beinhalten, dass man Automatisierungskomponenten schon in die Maschine integriert. Aber wir arbeiten auch an sehr interessanten Prozessregelungen, wo bestimmte Störeinflüsse, zum Beispiel durch Viskositätsschwankungen des Materials, durch Änderung der Parameter ausgeglichen werden können.

Welche Rolle kommt Verbundwerkstoffen bei der Funktionsintegration zu?
Dr. Bourdon: Faserverstärkte Kunststoffe, sei es mit Glasfasern oder Kohlenstofffasern, haben sehr gute mechanische Eigenschaften bei gleichzeitig sehr geringem Gewicht. Sie haben dadurch ein Anwendungsspektrum, das in dieser Breite von Kunststoffen ohne Verbundstoffe nicht abgedeckt werden kann. Funktionsintegration kommt dann ins Spiel, wenn man diesen werkstofflichen Leichtbau mit konstruktivem Leichtbau verbindet. Wenn man eine geschickte Konstruktion mit dem richtigen Material kombiniert, würde ich von einer gelungenen Funktionsintegration sprechen.

 

140804_S_ColorForm_K_13Das Colorform-Verfahren von KraussMaffei basiert auf einer Kombination aus Spritzgieß- und Reaktionstechnik. Der Polyurethanlack wird bereits direkt im Werkzeug aufgetragen. Im Ergebnis lassen sich Bauteile mit glänzenden und strukturierten Oberflächen in direkter Nachbarschaft mit exakter Trennlinie produzieren.

 

KraussMaffei produziert seine High-Tech-Maschinen auch in China. Wie stark ist dort die Nachfrage nach diesen hochintegrierten, komplexen Systemen?
Dr. Bourdon: Wir sehen generell einen Trend zu immer komplexeren Produktionszellen. Der Automatisierungsgrad nimmt immer weiter zu. In China nimmt die Automatisierung bereits heute zu und es ist nur eine Frage der Zeit, wann die hochkomplexe Automation auch dort gefragt sein wird.

Aber die Chinesen setzen selber alles daran, High-Tech-Maschinen zu entwickeln. Haben ausländische Hersteller dort künftig überhaupt eine Chance?

Dr. Bourdon: Es gibt eine spezielle Eigenschaft der mitteleuropäischen Anbieter. Sie verstehen das Geschäft des Customizing sehr viel besser als andere. Das ist auch ein Grund, warum viele chinesische Kunden europäische Produkte gerne kaufen. Diese spezielle Fähigkeit, Produkte und Prozesse ganz auf die Bedürfnisse der Kunden anzupassen und dazu noch effektiv und kostengünstig, das ist ein Merkmal europäischer Anbieter, das so in China nicht existiert. KraussMaffei ist immer sehr verfahrensgetrieben gewesen. Das ist ein Grund dafür, dass wir in bestimmten Bereichen dort in China sehr gut positioniert sind. Das müssen wir ausbauen. Ich bin sicher, dass wir dann unsere führende Position gut behaupten können.

 

140804_Bourdon-Karlheinz-DrDr. Karlheinz Bourdon, Senior Vice President Technologies im Segment Spritzgießtechnik der KraussMaffei Gruppe

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