SKZ – Partner der Kunststoffindustrie für Produktentwicklung, Prüfung und Qualitätssicherung Dr. Gerald Aengenheyster Geschäftsführer Produktqualität Györ, 30. Oktober 2012

2 Vortragsgliederung Kurzvorstellung der SKZ-Unternehmensbereiche Zwei Beispiele innovativer Prüfverfahren Computertomographie Alterung in Hochdruckautoklaven SKZ-Gütezeichen Arbeitsgebiete der Forschung & Entwicklung (Beispiele) Materialentwicklung Compoundieren / Extrudieren Messtechnik Generative Fertigungsverfahren

Geschäftsfelder in der Übersicht Produktüberwachung Produktzertifizierung Produktprüfung Gutachten Service Fachtagungen Seminare Praxislehrgänge Inhouse-Schulungen Meisterausbildung Materialentwicklung Compoundieren Verarbeiten Fügen Bauteileigenschaften Messtechnik Nachhaltigkeit Composites Farbe ISO 9001 ISO FW 605 BS OHSAS VDA 6.1 ISO/TS Entwicklungsberatung Materialrecherche Produktdesign Prozessanalyse Prozessüberwachung Produktionsberatung 3

Produktqualität Analytik und Service für Materialien und Erzeugnisse (Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17025) Güte- und Qualitätssicherung Qualitätssicherung von über 1000 verschiedenen Produkten (Akkreditierung nach DIN EN ISO/IEC 17020) Prüfung U.a. Vergabe von CE-Zeichen nach BPG Notifizierung als Überwachungs- und Zertifizierungsstelle Produkt-Zertifizierung 4

Zertifizierung und Consulting Management-Zertifizierung Zertifizierung von Management-Systemen (ISO 9001, ISO 14001, ISO 50001, VDA 6.1, ISO/TS 16949, OHSAS 18001) Industrie-Consulting U.a. Produkt- und Prozessoptimierungen (Schadens)-Gutachten Recherchen 5

Forschung Materialentwicklung Verarbeitung (Spritzgießen, Extrudieren, SLS) Fügen Eigenschaftsvalidierung Messtechnik und Qualitätssicherung Farbe Nachhaltigkeit Forschung und Entwicklung 6

Weiterbildung Nachwuchsinitiativen Über 600 Veranstaltungen pro Jahr für Fach- und Führungskräfte mit Lehrgängen, Seminaren, Tagungen und Kongressen Geförderte Qualifizierungsmaßnahmen Aus- und Weiterbildung 7

Tagungen und Kongresse 8

Kompetenzbeispiele Seit 2006 jeweils jahrgangsbeste Auszubildende im Bereich der Physiklaboranten Wir machen Meister Hochwertige Meisterausbildung seit mehr als 40 Jahren mit mittlerweile über 50% Marktanteil (mehr als Abschlüsse) Wir helfen promovieren 2007: REHAU-Preis 2009: Otto von Guericke-Preis Wir bilden bestens aus 9

VT 1, 1500m 2 TZ, 7800m 2 WZ, 7200m 2 VT 2, 750m 2 VT 3, 350m 2 Personalentwicklung Infrastruktur Personalverteilung Mitarbeiterzahl Personalverteilung

27,0 25,0 23,0 21,0 19,0 17,0 15,0 Erlöse SKZ gesamt (Mio €) Umsatzentwicklung ,7 21,2 22,3 23,1 17,4 24, , ,0 11

12 Beispiele innovativer Prüfverfahren: Computertomographie Prinzipieller Aufbau Quelle: Fraunhofer EZRT, ZfP-Tagung, 2011 Röntgenquelle Detektor Rotationsachse Strahlenkegel

13 Computertomographie am SKZ Computertomograph exaCT ® M150: Detailerkennbarkeit: 15 μm Maximal messbare Bauteilgröße: 250 x 150 mm Röntgenquelle 125 kV, wartungsfrei und langzeitstabil Präzisions-Positioniersystem mit Granitführungen (luftgelagert) Detektor Volumetrik 3745, 3.7 Megapixel, Pixelgröße ca. 45 µm Computertomograph exaCT ® S50 HR: Detailerkennbarkeit: 5 μm Maximal messbare Bauteilgröße: 50 x 40 mm Röntgenquelle 130 kV, wartungsfrei und langzeitstabil Präzisions-Positioniersystem Detektor Volumetrik 1645, 1.6 Megapixel, Pixelgröße ca. 45 µm Zwei Systeme für unterschiedliche Formteilgrößen

14 CT-Messungen - Praxisbeispiele Beispiel 1: Durchstrahlung einer Achse (2D) Lunkerbereiche 1 cm Fremdpartikel  Die Defektbereiche können ohne aufwändige Probenpräparation erkannt werden.  Ein Durchstrahlungsbild kann innerhalb weniger Sekunden Messzeit generiert werden.

15 CT-Messungen - Praxisbeispiele Beispiel 2: Füllstoffuntersuchungen Formteil- oberfläche Glaskugeln als Füllstoff CT-Scan Bild 1: Originalteil (PS+Glaskugeln)Bild 2: CT-Rekonstruktion und Segmentierung  Mittels CT können lokale Füllstoffverteilungen zerstörungsfrei visualisiert werden.  Agglomerate oder Fehlstellen können exakt lokalisiert werden.

16 CT-Messungen - Praxisbeispiele Beispiel 3: Kunststoffstecker  Im E&E-Bereich eignet sich die CT auch zur schnellen Prüfung von Hybridbauteilen.  Materialien mit geringer Röntgenabsorption können transparent dargestellt werden. Steckergehäuse Metalldrähte

17 CT- Messungen - Praxisbeispiele Beispiel 4 : Zerstörungsfreie Prüfung einer Montage-Kombination mittels Computertomographie CT Spiel im Boden des Knopfes, somit am Stangen-Ende keine Wegbegrenzung Rasthaken federt nicht in den Fensterbereich zurück; verbleibt mit Schrägstellung an der gratfreien Fensterinnenkante

18 CT- Messungen - Praxisbeispiele Beispiel 5: Zerstörungsfreie Prüfung einer Montage- Kombination mittels Computertomographie CT Gesamtansicht des Formteils mit Lunkern in Bereichen von Masseanhäufungen Lunker im Querschnitt Rasterhakenverbindung

19 CT- Messungen - Praxisbeispiele Beispiel 6: Zerstörungsfreie Prüfung eines GFK-Profils; Schichtenaufbau im GFK-Profil Draufsicht Außenschicht; Wirrfaser in der Außenschicht des GFK-Formteils

Beispiele innovativer Prüfverfahren: Alterung in Hochdruckautoklaven Thermo-oxidative Alterung Beschleunigte Oxidationsprüfung (DIN EN ISO 13438, Methode C) mit Hochdruckautoklaven Erhöhung der Verfügbarkeit von Sauerstoff durch Verwendung von reinem Sauerstoffgas unter Druck, Simulation von Auslaugungs- effekten 20

Alterungsverhalten von Geokunststoffen vor Kompressionstest nach Kompressionstest Im Hochdruckautoklav gealterte Probe 21 Thermo-oxidative Alterung

Alterungsverhalten von Geokunststoffen Im Hochdruckautoklav gealterte Geomembran 22 Thermo-oxidative Alterung

Thermo-oxidative Alterung - Lebensdauervorhersage Geschätzte Lebensdauer unter atmosphärischen Bedingungen (25 °C; 0,21 bar Sauerstoffdruck): ca. 300 Jahre Regressionsanalyse, 3D-Darstellung 23

24 ©Zehnder Group Projektablauf: Durchführen von Vorversuchen Einführung neuer Prüfverfahren Erstellung von Prüfvorrichtungen Erarbeitung der Güterichtlinien für Rund- und Flachrohre Durchführung der Erstprüfung Vergabe des SKZ-Zeichens ComfoTube ComfoTube Flat 51 Produktzertifizierungen – SKZ-Gütezeichen

25 Durchführung von Vorversuchen, z. B. Prüfung der Flexibilität von Lüftungsrohren Prüfbau zur Prüfung der Flexibilität von Lüftungsrohren Einführung neuer Prüfverfahren, z. B. Druckprüfung an Flachrohren Prüfbau für die Druckprüfung an Flachrohren Produktzertifizierungen – Beispiel: Lüftungsrohre

26 Erstellung von Prüfvorrichtungen Prüfvorrichtung zur Durchführung der Biegeprüfung. Hierbei wird geprüft, ob sich der RohrinnenØ beim Biegen über einen festgelegten Radius verengt. Als Prüfkriterium muss eine Stahlkugel (Ø 95 % des InnenØ des Rundrohrs) das Rundrohr ohne Widerstand passieren können. Beim Flachrohr darf sich das Rohr nur um einen Betrag X abflachen. Des Weiteren dürfen die Rohre bei der Prüfung weder splittern noch brechen. Produktzertifizierungen – Beispiel: Lüftungsrohre

27 Erstellen der Güterichtlinie Aus den Vorversuchen und aus Erfahrungen aus weiteren Güterichtlinien wird die Güterichtlinie für die Raumbelüftungsrohre erstellt. Diese Güterichtlinie umfasst anspruchsvolle Prüfungen am fertigen Produkt sowie Materialprüfungen am Kunststoffmaterial. Anschließend wird die Erstprüfung nach der erstellten Güterichtlinie durchgeführt. Durchführung der Erstprüfung (ITT) Es werden folgende Kriterien abgeprüft: Schmelze-Massefließrate (MFR) (Granulat) Dichte (Granulat) Kennzeichnung (Rohrkennzeichnung) Lieferzustand der Rohre Maße der Rohre Schmelze-Massefließrate (MFR) am Rohr Ringsteifigkeit bzw. Drucksteifigkeit Prüfung des Biegeverhaltens Prüfung der Spannungsrissbeständigkeit Prüfung des Metergewichts Prüfung der Flexibilität Prüfung der Stoßfestigkeit in der Kälte Produktzertifizierungen – Beispiel: Lüftungsrohre

28 Nach erfolgreicher Erstprüfung wird das SKZ-Gütezeichen vergeben ©Zehnder Group ComfoTube ComfoTube Flat 51 Produktzertifizierungen – Beispiel: Lüftungsrohre

Arbeitsgebiete der Forschung und Entwicklung Spritz- gießen Compoun- dieren/ Extru- dieren Materialent -wicklung Composite Mess- technik Nachhaltig -keit Bauteil- eigen- schaften Fügen Forschung 29

30 Materialentwicklung Flamm- geschützte Compounds Thermo- plastische Elastomere Hochgefüllte Compounds PVC Bio- polymere Wood Polymer Composites Schwerpunkte

Compoundieren / Extrudieren Verfah- rensent- wicklung innovative Prozesse Herstel- lung von Klein- mengen Prozess- opti- mierung Prozess- modelle Schwerpunkte 31

Messtechnik THz Soft- sensoren Beschleu- nigte Material- entwicklung Prozess- messtechnik Prozess- analyse Innovative Mess- methoden Qualitäts- sicherungs- methoden Schwerpunkte 32

Generative Fertigungs- verfahren Überblick über die wichtigsten Generativen Fertigungsverfahren Quelle: Dissertation Andreas Pfister 33

Selektives Laser Sintern (SLS) Quelle: Dissertation Andreas Pfister 34

Beispiele Quelle: Hördler Prototypen Architektonische Modelle Quelle: Hördler 35

Fused Deposition Modelling (FDM) 36

Beispiele Quelle: Tech, Inc Quelle: Redeye on Demand Quelle: Alphacam Quelle: promod Quelle: Tech, Inc 37

Innovationen durch Systemkompetenz z. B. Terahertz-Technologie Ausgezeichnet mit dem Otto von Guericke-Preis 2009 Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft über die AIF Was können wir für Sie tun? Wir schaffen Innovationen 38

FSKZ e.V. eine starke Gemeinschaft Förderung der Aus- und Weiterbildung, der Forschung, des Technologietransfers Koordination von industriellen Expertenkreisen Veröffentlichung von Fachwissen, Know-how-Transfer Gremientätigkeiten auf nationaler und internationaler Ebene (z.B. DIN, CEN) Synergien schaffen für Materialhersteller, Maschinenbauer, Verarbeiter, und Anwender Ziele Anzahl der Mitglieder 39

Weitere Infos zum SKZ 40

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