Prozess

Extrudieren

Halbzeuge wie Rohre, Fenster oder Folien kennt fast jeder, häufig ist aber nicht bekannt, dass diese im Extrusionsverfahren hergestellt werden. Die Extrusion ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Kunststoffhalbzeugen unterschiedlichster Geometrie. Für eine hohe Produktqualität müssen in der Extrusion Material, Maschine, Prozess und Qualitätssicherung optimal aufeinander abgestimmt sein. Am SKZ wird der Extrusionsprozess deshalb ganzheitlich erforscht. Im Verarbeitungstechnikum des SKZ stehen hierfür verschiedene Extruder sowie die notwendige Peripherie zur Herstellung von Rohren, Folien, Profilen und Schäumen zur Verfügung. Die Anlagen orientieren sich eng an industriellen Anlagen, sind aber oft um spezifische Messtechnik erweitert. Mithilfe dieser Ausstattung können bestehende Herstellungsprozesse optimiert, neue Verfahren entwickelt und Mustermengen angefertigt werden. Neben einer praxisnahen Forschung und der Umsetzung der hieraus gewonnenen Ergebnisse in Produktionsanwendungen steht auch die Umsetzung kundenspezifischer Wünsche im Mittelpunkt der Aktivitäten im Bereich Extrusion.

Ein interdisziplinäres Team unterstützt Sie bei Ihren Aufgabenstellungen. Sowohl das umfangreich ausgestattete Extrusionstechnikum als auch das akkreditierte Prüflabor machen eine schnelle und unkomplizierte Bearbeitung möglich. Die gesamte Bandbreite von Materialien, neben Standardmaterialien auch PVC und WPC sowie Hochleistungspolymere, kann verarbeitet werden. Des Weiteren ist die Herstellung von Kleinstmengen an Rohren, Profilen oder Platten durchführbar. Die hierfür verwendeten Prozesse und Maschinen ermöglichen optimal die Skalierung der Ergebnisse in den Produktionsmaßstab.

Hatice Malatyali

Gruppenleiterin | Compoundieren | Extrudieren

Würzburg

+49 931 4104-305

h.malatyali@skz.de

Dienstleistungen

Die stetige Entwicklung innovativer Materialien und Produkte sowie die Bestrebungen nach wirtschaftlichen und nachhaltigen Herstellungsverfahren machen es notwendig, bestehende Prozesse unter diesen Gesichtspunkten zu optimieren. Hierzu arbeiten wir in unserem Verarbeitungstechnikum in enger Kooperation mit Maschinenherstellern intensiv an Optimierungen und Verbesserungen. Die Ausstattung orientiert sich eng an den in der Industrie betriebenen Anlagen und steht Ihnen zur Bearbeitung Ihrer Fragestellungen zur Verfügung.

Physikalisch-chemische Eigenschaften
- K-Wert nach DIN EN ISO 1628
- Materialdichte nach DIN EN ISO 1183
- Schüttdichte nach DIN EN ISO 60
- Rieselfähigkeit nach DIN EN ISO 6186
- Material-Zusammensetzung (z. B. mit IR- und EDX-Analyse, GC-MS)
- Molmasse und –verteilung (GPC)
- Form, Größe und Struktur der PVC-Körner (REM, dynamische Bildverarbeitung)
- Glasübergang mittels Differenthermoanalyse und/oder Dynamisch-mechanischer Analyse
- Farbe, Glanz, Opazität
- Topographieermittlung und Bestimmung der flächigen Rauheitsparameter nach DIN EN ISO 25178-2
- Extraktionsbeständigkeit nach ASTM D1239
- Wasseraufnahmen nach DIN 53 495
- Fogging nach DIN 75201 / SAE J 1756
- Dichlormethantest nach DIN EN 580
Thermische Eigenschaften
- Dynamische Thermostabilität (Kneter-Messungen)
- Plastifizierzeit (Kneter-Messungen)
- Statische Thermostabilität (DHC nach DIN EN ISO 53 381
- Vicat-Erweichungspunkt nach DIN EN ISO 75
- Temperatur- und Wärmeleitfähigkeit nach DIN EN ISO 22007-4
Mechanische Eigenschaften
- Zugeigenschaften nach DIN EN ISO 527 oder ASTM D638
- Charpy-Schlagzähigkeit nach DIN EN ISO 179
- Härte nach DIN EN ISO 868 oder ASTM D2240
- Dynamisch-mechanische Analyse (DMA)
- Kriechen und Zeitstand
- Ermüdung / Dauerschwingprüfung
Weichmachermigration
- Ofen-Test
- Weichmachermigration nach ISO 177
Alterung und Beständigkeit
- Warm-, Kalt- und Klimalagerungstests
- Ggf. in Kombination mit Chemikalienbeanspruchung
UV- und Witterungsbeständigkeit
- UV- und Xenon-Bewitterungstests, z. B. nach DIN EN ISO 48892-1/-2/-3 oder DIN EN 513
- Untersuchung von Wetterechtheit und Wetterbeständigkeit
Elektrische Eigenschaften
- Spezifischer Durchgangs- und Oberflächenwiderstand von festen, elektrisch isolierenden Werkstoffen nach DIN IEC 93 oder DIN 53 482
- Bestimmung der Vergleichszahl und Profzahl der Kriechwegbildung auf festen isolierenden Werkstoffen unter feuchten Bedingungen (VDE-Bestimmung) nach DIN IEC 60112
Brandverhalten
- Brandverhalten nach UL94
- Brandverhalten nach DIN 13501
Charakterisierung verschiedener Produkte,
wie z. B. Fensterprofile, Folien, Bahnen, Rohre und Rohrverbindungen, Sportböden und Sportprodukte, nach nationalen und internationalen Normen

Bestandteil unserer zahlreichen Kunden- und F&E – Aktivitäten ist die Herstellung von Probekörpern aus den verschiedenen extrudierten Bauteilen nach unterschiedlichsten Normen.

Weiterhin bieten wir die Möglichkeit, noch nicht vorhandene Geometrien kundenspezifisch herzustellen.

Für die anschließende Bauteilcharakterisierung (mechanische, thermische, anwendungsspezifische Eigenschaften) steht eine große Bandbreite an Prüfmaschinen zur Verfügung.

Auf unseren Extrusionslinien ermöglichen wir Ihnen die Herstellung von Mustern, z. B. Rohre, Profile, Platten, Folien aus den verschiedensten – auch temperaturempfindlichen, wie PVC – Thermoplasten. Dabei können verschiedene Extruder und Werkzeuge mit entsprechenden Vor- und Nachteilen bezüglich der erreichbaren Eigenschaften der Bauteile zum Einsatz kommen.

Wir bieten zusätzlich die Möglichkeit Abmusterungen an Thermoplasten sowie einen Vergleich der Verarbeitbarkeit und Eigenschaften durchzuführen. Hierzu zählen auch Polymere, die sich noch in der Entwicklung befinden.

Neben der Entwicklung von kunden- und produktspezifischen Materialien für das Extrudieren bieten wir Ihnen die Herstellung von Compounds nach ihren Wünschen an, um die Materialien optimal auf das Extrusionverfahren vorzubereiten. Hierzu stehen diverse Aufbereitungsmaschinen (gleichläufige Doppelschneckenextruder, Ringextruder, Planetwalzenextruder, KoKneter) in unserem Verarbeitungstechnikum zur Verfügung.

Als Experten auf dem Gebiet der Kunstststofftechnik sind wir bestrebt, unser jahrzehntelang erworbenes Wissen an unsere Kunden weiterzugeben. Von der Materialentwicklung über Fertigungsprozesse bis hin zur Anwendung verschiedener Prüf- und Messmethoden – in unseren zahlreichen praxisorientierten Kursen erwerben Sie als Teilnehmer das nötige Wissen im Umgang mit dem Werkstoff Kunststoff. Dies beginnt bei der Wahl der richtigen Werstoffe und der Einhaltung fertigungsgerechter Konstruktionsregeln, ersteckt sich über die richtige Handhabung von Geräten und Maschinen zur Herstellung und Bearbeitung von Kunststoffbauteilen und endet beim richtigen Verständnis von Qualitätskriterien und dem damit verbundenen Einsatz von Prüf- und Messwerkzeugen.
Die Zusammenführung von Menschen aus unterschiedlichen Bereichen des Unternehmens sowie aus unterschiedlichen Brachen zum Austausch von Erfahrungen und fachlichem Know-how steht neben der reinen Wissensvermittlung für uns ebenfalls an vorderster Stelle. Unsere zahlreichen Fachveranstaltungen bilden dabei den idealen Ort für einen freien Austausch von Gedanken. Renommierte Referenten aus unterschiedlichsten Branchen und exzellente Fachvorträge machen die SKZ-Fachtagungen zu beliebten Treffpunkten innerhalb der Kunststoffbranche.

Zum Bereich Bildung

Das Extrusionswerkzeug ist das Kernstück einer Extrusionslinie. Allerdings existieren fertigungsbedingte Restriktionen, die bei der Auslegung eines Extrusionswerkzeugs berücksichtigt werden müssen. Damit Sie zuverlässig zu dem gewünschten Ergebnis kommen, begleiten wir Sie bei der konstruktiven Auslegung Ihrer Komponenten, von der Idee bis zum fertigen Bauteil.

Das Team besteht aus erfahrenen Ingenieuren und Technikern. Bei einer vor Ort Beratung können wir Sie bei der Prozessanalyse und -optimierung unterstützen sowie in Absprache nahezu alle prozessrelevanten und qualitätsbestimmenden Messgrößen erfassen.

Mit unserer Erfahrung in der Prozessmesstechnik ist das SKZ in der Lage, aus den Maschinen essenzielle Parameter auszulesen, zu verarbeiten und die Prozesse dementsprechend zu steuern. Hierfür werden innovative Sensoren wie z. B. hochauflösende Druck- und Temperatursensoren sowie Terahertz- und Ultraschalsysteme eingesetzt, um die Bedienung zu erleichtern und die Qualität zu verbessern.

Moderne Extrusionsanlagen liefern große Mengen an Prozessdaten. Diese Daten lassen sich analysieren, interpretieren und daraus Entscheidungen ableiten, die die Prozesse verbessern. Prozessmodelle lassen sich sogar nutzen, um eine dynamische Datenbasierte Prozessregelung zu implementieren.
Wir helfen Ihnen dabei, Mehrwert aus ihren Daten zu generieren!

Kontakt:
Christoph Kugler | +49 931 4104-457 | c.kugler@skz.de

Zum Bereich Digitalisierung

Sie möchten Informationen über Ihre Extrudate erhalten, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind? Das SKZ bietet die Integration und ggf. individuelle Anpassung zerstörungsfreier Prüfverfahren zur Inline-Überwachung der Extrudatqualität und Laborprüfung an. Auf diese Weise können Sie z. B. hinter der Oberfläche verborgene Fehlstellen wie Lunker oder Fließfronten erkennen, die zu einer verminderten Produktqualität und ggf. Reklamationen führen.

Hierzu bietet das SKZ eine kostenneutrale Einschätzung Ihrer Prüfaufgabe an und ermöglicht vergleichende Untersuchungen mit verschiedenen Verfahren u. a. auf Basis Thermografie, Terahertz-, Mikrowellen- und Ultraschalltechnik an.

Kontakt:
Giovanni Schober | +49 931 4104-464 | g.schober@skz.de

Zum Bereich Messtechnik

Impression

Modernste Ausstattung für beste Ergebnisse und Produkte

Ein Blick in unser Technikum. Auf über 1.000 Quadratmetern bieten wir Ihnen Dienstleistung auf höchstem Niveau. Fordern Sie uns heraus. Gemeinsam finden wir auch für Ihr Problem eine Lösung.

Technische Ausstattung

In unserem Extrusionstechnikum stehen mehrere Extrusionslinien, die sowohl Einschnecken- als auch gegenläufige Doppelschneckenextruder mit Werkzeugen und Kalibrierung umfassen, für Ihre Aufgabenstellung bereit. Dabei können sowohl die Werkzeuge des SKZ genutzt, aber auch Abmusterungen mit Kunden-Werkzeugen durchgeführt werden. Durch die umfangreiche Ausstattung ist es möglich, von Standardthermoplasten über scherempfindliche Materialien wie WPC und PVC bis zu Hochtemperaturthermoplasten die gesamte Bandbreite zu verarbeiten.

Einschneckenextruder

KME 1-45-30 B, KraussMaffei, München
KMBE 1-30-25 D, KraussMaffei, München
ZE45, Maschinenfabrik Weber, Kronach

gegenläufige Doppelschneckenextruder

DS7.22, Maschinenfabrik Weber
CE3, Maschinenfabrik Weber
KMKK 40, KraussMaffei, München

Extrusionswerkzeuge

Profilwerkzeuge

Kastenprofil – groß
Geometrie: 100 x 50 mm
Wandstärke: 2; 3; 4 mm
Profilart: Hohlkammerprofil
Material: PVC, PE, PP, WPC (z. B. PVC bis 50 % Holzanteil)
Coextrusion: ja
Hersteller: Gargiulo Extrusionstechnik

Kastenprofil – klein
Geometrie: 40 x 40 mm
Wandstärke: 2; 4 mm
Profilart: Hohlkammerprofil
Material: PLA, WPC (z. B. PVC bis 50 % Holzanteil)
Coextrusion: ja
Hersteller: Beologic n. v.

Fensterprofil
Geometrie: 70 mm breit
Wandstärke: 3 mm (Bereich für Probenentnahme
Profilart: Hohlkammerprofil
Material: WPC (z. B. PVC bis 50 % Holzanteil)
Coextrusion: ja
Hersteller: Technoplast

Welle
Geometrie: 145 x 21 mm
Wandstärke: 7 mm
Profilart: Vollprofil
Material: WPC (PE, PP, ≥ 70 % Holzanteil)
Coextrusion: nein
Hersteller: Beologic n. v.

Wandpaneel
Geometrie: 140 x 16 mm
Wandstärke: 4 mm
Profilart: Hohlkammerprofil
Material: WPC (PP, PE, ≥ 70 % Holzanteil)
Coextrusion: ja
Hersteller: Beologic n. v.

Vollstab
Geometrie: Ø 48 x 1000 mm
Profilart: Vollprofil
Material: hochgefülltes PP
Coextrusion: nein
Hersteller: SKZ

Rohrköpfe

KM RKW33 PO
Typ: Wendelverteiler
Durchmesser: 32; 50; 75; 110; 160 mm
Material: PE, PE-Xb,c, PP, PVDF, ABS, PA12
Coextrusion: Außenmantel oder Farbstreifen
Hersteller: KraussMaffei

KM 3L-RKW30 PEX
Typ: Wendelverteiler
Durchmesser: 32 mm
Material: PE, PE-Xb,c, PP, Haftvermittler, EVOH
Coextrusion: 3 Lagen
Hersteller: KraussMaffei

PVC-Rohrkopf
Typ:Stegdornhalter
Durchmesser: 16; 32 mm
Material: PVC
Coextrusion: nein
Hersteller: G&G Extrusionstechnik

Foliendüsen

Breitschlitzdüse BD35 F.o.S LAB
Breite: 350 mm
Dicke: 0,1 bis 4,0 mm
Material: Biopolymere
Multilayer: nein
Hersteller: Kuhne GmbH

Foliendüse – groß
Breite: 350 mm
Dicke: 0,2 bis 4,0 mm
Material: PE, PP, PS, PA, PC, TPE, (Naturfaser-) Compounds
Multilayer: nein
Hersteller: Extrusion Dies Inc.

Foliendüse – klein
Breite: 100 mm
Dicke: 0,1 bis 0,5 mm
Material: PVC-P, PET, PA, PS, PC
Multilayer: nein
Hersteller: COLLIN Lab & Pilot Solutions GmbH / SKZ

Foliendüse – klein (PE-X)
Breite: 100 mm
Dicke: bis 1,0 mm
Material: PEXa,b,c
Multilayer: nein
Hersteller: SKZ

Bei der Kunststoffaufbereitung werden für eine vereinfachte Handhabung oder eine effizientere Wirkung viele Materialien in Pulverform eingesetzt. Zur Aufbereitung von Vormischungen, genauer Dosierung von Ausgangsmaterialien oder besserer Dispergierung in der Kunststoffmatrix werden des Öfteren die Rohstoffe vor der Verarbeitung in Pulverform überführt. Dafür kommt die Mahltechnik zum Einsatz.

Ultra-Zentrifugalmühle ZM 200
Mahlprinzip: Rotormühle
Erreichbare Feinheit: mittlere Partikelgröße einstellbar
(Ringsiebe von 6 mm bis zu 80 µm)
Batchgröße: 10 g bis 10 kg
Kühlung: Stickstoff oder Trockeneis (manuelle Zugabe)
Hersteller: Retsch

Prallscheibenmühle PU 180
Mahlprinzip: Prallscheibenmühle
Erreichbare Feinheit: mittlere Partikelgröße ca. 500 µm
Batchgröße: bis 25 kg
Hersteller: Herbold Meckesheim

Das Vermischen verschiedener Stoffe in einem bestimmten Verhältnis kommt häufig als Vorbereitung zur Extrusion zum Einsatz. Insbesondere bei der Aufbereitung und Verarbeitung von PVC-basierten Rezepturen ist die Herstellung von Mischungen, dem sogenannten Dryblend, essentiell.

Containermischer CM 80-H
Behältervolumen: 80 l
Drehzahl: bis 1000 min-1
Charge: bis 40 kg
Weitere Merkmale: Temperatursteuerung, fahrbare Container
Hersteller: Mixaco

Heiz/Kühl-Mischer FML 10 – KM23
Heizmischer: Volumen 10 l, Drehzahl bis 4200 min-1
Kühlmischer: Volumen 23 l, Drehzahl bis 500 min-1
Charge: bis 3 kg
Weitere Merkmale: Zugabemöglichkeit von flüssigen Komponenten
Hersteller: Zeppelin Reimelt

Prüfpresse P 300 P
Verfügbare Fläche: 297 x 297 mm
Max. Temperatur: 300 °C
Max. Schließkraft: 300 kN
Hersteller: COLLIN Lab & Pilot Solutions GmbH

Weitere Merkmale:

Heiz- und Kühlrampen sowie Druckrampen programmierbar
reproduzierbare Herstellung von Prüfkörpern (Folien und Platten)
Laminieren von Polymermassen mit z. B. Folien, Metallen, Faserstoffen

Auswahl an Sonderverfahren

Bei der Direktverarbeitung werden Aufbereitung und Verarbeitung kombiniert. So entsteht in nur einem Verarbeitungsschritt aus einzelnen Rezepturkomponenten ein fertiges Produkt. Durch die sehr schonende Verarbeitung in „einer Wärme“ ist dieses Verfahren für temperatur- und scherempfindliche Materialien optimal geeignet. Ein weiterer Vorteil dieses Prozesses ist der wirtschaftliche Aspekt. Neben Materialauswahl und Rezepturentwicklung stehen auch Prozessentwicklung und Prozessoptimierung im Fokus der Aktivitäten. Durch die aus diversen Forschungsprojekten gesammelten Erfahrungen im Bereich der Direktextrusion ist das SKZ ein kompetenter Ansprechpartner für die Industrie.

Das SKZ beschäftigt sich seit einigen Jahren mit dem Schäumen von Thermoplasten im Extrusionprozess (chemisches und physikalisches Schäumen) und kann Sie bei ihren Fragestellungen kompetent beraten und unterstützen.

Gasdosieranlage vom Typ Z400
Durchsatzbereich: 10 – 500 g/h
Hersteller: Promix Solutions
Kühlmischer vom Typ P1
Hersteller: Promix Solutions

Breitschlitzdüse für physikalisch geschäumte Folien und Platten
Breite: 350 mm
Dicke: 0,1 bis 4,0 mm
Hersteller: Kuhne GmbH

Schaumdüse mit verschiedenen Kapillaren
Durchmesser: 1,8 bis 5 mm
Hersteller: SKZ

Das SKZ bietet die vollständige Unterstützung bei der Entwicklung von Produkten aus scherempfindlichen Kunststoffen, wie PVC, an. Durch langjähriges Know-how und zahlreiche Anlagen ist das SKZ ein kompetenter Partner bei ihren Fragestellungen und unterstützt in verschiedenen Entwicklungsstufen des Produkts.

Aufbereitung und Verarbeitung von Dryblends und Granulaten

Heiz/Kühlmischer vom Typ FML10 – KM23, Zeppelin Reimelt
Containermischer vom Typ CM 80-H, Mixaco
Presse vom Typ P 300 P, COLLIN Lab & Pilot Solutions GmbH
Laborkneter vom Typ Plasticorder PL200, Brabender
Walzwerk vom Typ Polystat 110, Schwabenthan
Einschneckenextruder vom Typ ZE45, Maschinenfabrik Weber
Gegenläufige Doppelschneckenextruder vom Typ DS 7.22, Maschinenfabrik Weber
Gegenläufige Doppelschneckenextruder vom Typ CE3, Maschinenfabrik Weber
Planetwalzenextruder vom Typ TP-WE 70/800 M2, Entex, Bochum
Zweiwelliger Schneckenextruder vom Typ Teach-Line ZK25T, COLLIN Lab & Pilot Solutions GmbH
Verschiedene Extrusionswerkzeuge Profilwerkzeuge, Foliendüsen, Rohrköpfe