Schlagwort: Herstellungsprozess

  • Gregor Hiesgen über Möglichkeiten zur Prozessoptimierung bei der Folienextrusion

    Gregor Hiesgen über Möglichkeiten zur Prozessoptimierung bei der Folienextrusion

    Herr Dr. Gregor Hiesgen studierte Maschinen- und Anlagenbau an der Universität Duisburg-Essen (2002-2007). Im Anschluss  promovierte er im Bereich Fahrerassistenzsysteme am Lehrstuhl für Mechatronik der Universität Duisburg-Essen (2007-2012). Parallel dazu gründete er 2012 gemeinsam mit Herrn Dr. Kenny Saul und Herrn Dr. Martin Spitz die SHS plus GmbH. Dort ist er als Geschäftsführer tätig, im Bereich Consulting aktiv sowie an der Entwicklung der Simulationssoftware chillWARE® zur Simulation des Abkühlprozesses von extrudierten Kunststoffprodukten maßgeblich beteiligt.

    Am liebsten beschäftigt er sich mit simulationsgestützter Prozessoptimierung und Umsetzung von intelligenten Regelungsstrategien zur Prozessoptimierung im Extrusionsprozess von Kunststoffen.

    Was hat Sie bewogen, der Einladung von Innoform zu folgen?

    Die Veranstaltung ist für uns eine sehr interessante Plattform, um fachspezifischen Informationsaustausch auf einem hohen Niveau zu realisieren.

    Multilayer ist der Themenschwerpunkt, den das SKZ und Innoform gelegt haben. Was wird Ihre Kernaussage dazu im Rahmen der Tagung sein?

    Die Herstellung von Multilayer-Folien ist vergleichsweise komplex. Um die geforderten Qualitätsansprüche nachhaltig realisieren zu können, wird es immer wichtiger werden, den Automatisierungsgrad der Anlagen und die intelligente Prozessoptimierung zu fokussieren.

    Sie referieren über Möglichkeiten zur Prozessoptimierung bei der Folienextrusion. Simulation gibt es schon lange im Spritzguss. Für Folien-Extrusion scheint das noch nicht so verbreitet zu sein. Worin liegen Ihrer Meinung nach für den Produzenten die Hauptvorteile durch Ihren Optimierungsprozess?

    Oftmals wird der Fokus bei Prozessoptimierungen auf den heißen Teil des Extrusionsprozesses gelegt. Doch auch der Kühlprozess hat einen entscheidenden Einfluss auf die finale Produktqualität (z. B. Bogenlauf, Wellenbildung, Sagging, Randaufwölbung, Haftverbunde). Mit modernen Simulationsmethoden können Optimierungspotenziale identifiziert und  gehoben werden, was im Rahmen einer konventionellen Prozessoptimierung nicht möglich ist.

    Wo sehen Sie für Folienhersteller und -Verwender besonderes Innovationspotenzial?

    Das Thema Automatisierung und Industrie 4.0 wird zukünftig auch für Folienhersteller eine zentrale Rolle spielen. Eine vollständige Nachverfolgbarkeit sowie die konsequente Prozessdatenerfassung in Kombination mit intelligenten Auswertungsalgorithmen – z. B. auf Basis Neuronaler Netze – sind diesbezüglich besonders anzustrebende Ziele.

    Wie lassen sich Multilayer und Kreislaufwirtschaft für Ihren Einflussbereich miteinander vereinbaren?

    Die Kreislaufwirtschaft steht insbesondere für Multilayer-Anwendung noch vor großen Herausforderungen. Um nachhaltig und ökologisch zu wirtschaften, sollte dem Recyclingprozess zukünftig noch größere Aufmerksamkeit gewidmet werden.

    Innoform bietet technisch orientierte Tagungen an. Besucher sind in der Regel Fachleute aus der Branche, Hersteller und Verwerter. Was erwarten Sie persönlich von der Zuhörerschaft?

    Ich erhoffe mir interessante Diskussionen zu den aktuellen Themen der Branche. Der Austausch mit Fachleuten sorgt erfahrungsgemäß für neue Ideen und Impulse für zukünftige Strategien.

    Konferenzen zum Thema „Kunststoffe in der Verpackung“ erfreuen sich größerer Beliebtheit. Woher kommt Ihrer Meinung nach dieses große Interesse an Wissen und auch Kontakten trotz häufig negativer Berichterstattung in den öffentlichen Medien?

    Kunststoffe stellen hinsichtlich Verpackung in vielen Anwendungsfällen wohl die beste Lösung dar. Eine zunehmende Akzeptanz ist durch eine Verstärkung der Aktivitäten im Bereich des Recyclings zu erwarten.

    Welchen Einfluss haben Ihrer Meinung nach der gesellschaftliche Druck sowie rechtliche Vorgaben und Kundenanforderungen auf die Innovation in der Herstellung von Multilayer-Folien?

    Unter Berücksichtigung des gesamten Materialflusses bis hin zur Kreislaufwirtschaft, bestehen die wichtigsten Innovationen im Bereich der Ausschussminimierung im Herstellungsprozess und der effizienteren Gestaltung des Recyclingprozesses.

    Wie schätzen Sie auf einer Skala von 1 (sehr gut) bis 5 (schlecht) die Zukunftschancen für Mehrschichtfolien im Vergleich zu anderen Folienarten ein und warum?

    Aufgrund der bedarfsgerechten Gestaltungsmöglichkeiten von Mehrschichtfolien können deutlich materialeffizientere Produkte mit gleichzeitig überlegenen Eigenschaften entwickelt werden. Die Zukunftschancen sehe ich somit als sehr gut (1-2).

    Unsere Teilnehmer möchten Referenten auch gern persönlich besser kennenlernen. Deshalb eine persönliche Frage: Wofür begeistern Sie sich neben Ihren beruflichen Aufgaben besonders?

    Neben meinem beruflichen Alltag stehen Zeit mit meiner Familie, sportliche Aktivtäten und Urlaube im Fokus.

     

  • “Drucken und Kaschieren” (Teil 8 von 8): Trouble Shooting Guide – Über die Analyse und Beseitigung von Fehlern im Laminierprozeß

    “Drucken und Kaschieren” (Teil 8 von 8): Trouble Shooting Guide – Über die Analyse und Beseitigung von Fehlern im Laminierprozeß

    8. Teil: Häufig verwendete Folien zum Drucken und Kaschieren
    Trouble Shooting Guide – Über die Analyse und Beseitigung von Fehlern im Laminierprozeß

    In den bislang vorliegenden Teilen der Artikelserie (Drucken und Kaschieren) stand die Komplexität des Herstellungsprozesses von Folien, die Kaschierung sowie das entsprechende Umfeld im Zentrum der Berichterstattung. Dabei wurden dem Leser technische Zusammenhänge nähergebracht, um dessen Blick für mögliche Fehlerquellen im Produktionsalltag zu schärfen. Der Sachbereich »Flexible Verpackung« besteht jedoch aus sehr vielen Einzelaspekten, weshalb Fehler in immer neuen Variationen auftreten können. Deshalb ist ständiges Lernen sowie der Austausch einschlägiger Informationen eine unverzichtbare Voraussetzung für eine möglichst fehlerfreie Produktion. Im abschließenden Artikel dieser Serie wird den Herstellern flexibler Verpackungen ein »Trouble Shooting Guide« an die Hand gegeben, der kurz und prägnant bei der Kaschierung von Verbundmaterialien auftretende häufige Fehler und deren Ursache benennt sowie entsprechende Lösungsmöglichkeiten aufzeigt.

    Am Ende der Produktionskette
    Unzureichende Verbundhaftung oder Siegelnahtwerte, die eine weitere Verarbeitung beispielsweise auf Form-Fill-Seal-Maschinen (FFS) unmöglich machen, gehören zum Schlimmsten, was einem Kaschierer zustoßen kann. Im Gegensatz zu den Designern, Verpackungsentwicklern, Folienherstellern und Druckern, die ihre Aufgabe im Herstellungsprozeß bereits erledigt haben, steht der Kaschierer am Ende der Produktions- und Veredelungskette. Bevor das geschnittene Rollenmaterial oder die konfektionierten Beutel ausgeliefert werden können, muß eine funktionsgerechte, fehlerfreie Kaschierung erfolgen. Tritt während dieses Vorgangs ein Fehler auf, waren alle vorher erbrachten Leistungen vergebens.

    Denn ein derartiges Produkt darf nicht zur Auslieferung kommen, da ansonsten Schadensersatzansprüche von den Befüllern der Verpakkungen zu erwarten sind. Es muß daher allen an der Produktion von Verpackungsfolien Beteiligten klar sein, daß nur größte Sorgfalt einen derartigen Fall verhindern kann. Denn ein Fehler, ob nun beim Extrudieren oder Bedrukken entstanden, wird beim Kaschieren zumeist erst nach einigen Tagen erkannt. Nach Abschluß der Aushärtung des Klebstoffs, die von der Lagertemperatur der kaschierten Rollen abhängt, erweist es sich erst nach 5–10 Tagen, ob die Kaschierung erfolgreich war. Hierzu ist anzumerken, daß in den zurückliegenden Teilen dieser Artikelserie schon mehrfach auf Hilfsmittel und Werkzeuge

    zur Sicherstellung der Kaschierqualität hingewiesen wurde. Dazu zählen beispielsweise das korrekte Mischungsverhältnis des Klebstoffs und dessen tatsächliches Verhalten im Produktionsprozeß.

    Druckfarben und Klebstoffe
    Oftmals liegen die Ursachen von Kaschierproblemen bereits im Druckprozeß, denn besonders Druckfarben und deren unterschiedliche Bestandteile können das Verhalten des Kaschierklebstoffs beeinflussen. Dies tritt vor allem dann auf, wenn die Druckfarbe nicht völlig ausgehärtet ist. Diesem unerwünschten Effekt kann mit verschiedenen Maßnahmen entgegengewirkt werden. Dazu gehören:

    ● Auftragsbezogene Auswahl des Farbsystems;
    ● Vorbehandlung der Foliensubstrate (z.B. Korona);
    ● Auswahl des Lösemittels ➞ »Verlauf« ➞ Topographie;
    ● Farbviskosität im Druck ➞ Rauhigkeit ➞ Topographie;
    ● Wirksamkeit des Bindemittels;
    ● Größe der Farbpigmente (insbesonders weiße Druckfarben oder Mischfarben, die mit Weiß angesetzt werden);
    ● Zusetzung geeigneter Additive. Lösemittelhaltige (LH) und lösemittelfreie (LF) Kaschierklebstoffe verhalten sich gegenüber Druckfarben sehr unterschiedlich. LH-Qualitäten werden zumeist mit höherer Auftragsmenge (g/m2; trokken) verarbeitet, während LF-Produkte aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften nur mit eingeschränkten Auftragsgewichten eingesetzt werden können. Das Problem mit der Rautiefe von Druckfarben läßt sich bei LH-Klebstoffen durch Erhöhen der Auftragsmenge kompensieren. Diese Möglichkeit ist bei LF-Klebstoffen jedoch nur im Zehntelgrammbereich möglich, wodurch diese Korrekturmöglichkeit erheblich eingeschränkt bzw. oftmals ausgeschlossen ist.

    Bei einem derart komplexen Fertigungsablauf wie der Herstellung flexibler Verpackungen können immer wieder Fehler auftreten. Nur durch die konsequente Einhaltung bestimmter Regeln und ständiger Qualitätskontrolle der Abläufe innerhalb der einzelnen Fertigungsschritte kann diese schwierige Form der Veredelung (Kaschieren) erfolgreich durchgeführt werden. In diesem Zusammenhang kommt dem Informationsaustausch zwischen den am Fertigungsprozeß beteiligten Firmen und den jeweiligen Zulieferern eine besondere Bedeutung zu. Nachstehend sind einige Bereiche beispielhaft genannt:
    ● Granulate (z.B. Siegelschichten);
    ● Masterbatches (wichtige Additive);
    ● Druckfarben;
    ● Kaschierklebstoffe;
    ● Produktionsmaschinen (z.B. Extrusion, Druck- und Kaschiermaschinen);
    ● Hilfsstoffe (z.B. Lösemittel, Reinigungsmittel).

    Um einen fehlerfreien Fertigungsprozeß sicherzustellen, stehen die Lieferanten in der Pflicht, alle relevanten Informationen zu Verfügung zu stellen und diese nicht unter dem Vorwand von Betriebsgeheimnissen vorzuenthalten. Zusammenfassung Fehler in der Herstellung flexibler Verpackungen lassen sich weitestgehend vermeiden, wenn alle Beteiligten über das notwendige Fachwissen verfügen. Um einer Wiederholung früherer Fehler vorzubeugen, bedarf es einer systematischen Bearbeitung und Analyse der jeweiligen Fehler. Es ist wenig hilfreich, mittels eines Telefonats oder einer e-Mail Schuldzuweisungen zu verteilen. Wichtig ist, daß Kaschierbetriebe bzw. Druckereien mit internen Kaschieranlagen in die Lage versetzt werden, das jeweilige verbundtechnische Problem präzise zu benennen. Dazu ist diesem Artikel ein Anhang mit dem Titel »Kaschierung – Trouble Shooting Guide« beigefügt, der eine Hilfestellung bei der Fehleranalyse in der Produktionspraxis geben will.

    Zusammenfassung
    Fehler in der Herstellung flexibler Verpackungen lassen sich weitestgehend vermeiden, wenn alle Beteiligten über das notwendige Fachwissen verfügen. Um einer Wiederholung früherer Fehler vorzubeugen, bedarf es einer systematischen Bearbeitung und Analyse der jeweiligen Fehler. Es ist wenig hilfreich, mittels eines Telefonats oder einer e-Mail Schuldzuweisungen zu verteilen. Wir gehen sicher davon aus, dass an einem Schadensfall beteiligte Firmen sehr interessiert sind zu helfen und gerne lernen was zu dem diskutierten Problem(en) geführt hat. Die Voraussetzung dafür ist jedoch das vom Kaschierbetrieb vermittelt werden kann um was für ein verbundtechnisches Problem es sich handelt. Der Aufwand ein brauchbares Protokoll eines aufgetretenen Schadens ist nicht aufwendig, vereinfacht jedoch die Kommunikation und hilft der Lösung des Problems.

     

    P.S. Am 22./23. November können Sie uns auf der 2. Flexodruck-Tagung in Osnabrück treffen.
    Dieses Mal dreht sich alles um: Ständig steigende Qualitätsansprüche und sinnvolle Lösungen?!
    Es gibt völlig andere Themen und Erkenntnisse als vor 2 Jahren. Es hat sich viel getan.

    Bilder, Videos und Experten Meinungen von der FD-Tagung stellen wir Ihnen nach der Tagung exklusiv auf unserer Facebook Seite zur Verfügung https://www.facebook.com/Innoform.Folienverpackungen?sk=app_247068188662059zur

     

    zur Innoform XING-Gruppe: “Sichere Folienverpackungen durch Prüfen, Bewerten und Wissen mit Innoform”

     

    Kontakt:

    Innoform GmbH Testservice
    Industriehof 3,
    26133 Oldenburg
    TS@innoform.de

    www.innoform.de