Hamburg 25. Februar 2013 – Vorbei ist die Zeit, in der Projektoren teure Stromfresser waren, klobig und wenig transportabel. Mit seinem neuen Innocube IC200T/IC200C Pico- Projektor setzt Rollei in Zusammenarbeit mit der SK telekom neue Maßstäbe. Der würfelförmige, tragbare Pico-Projektor ist gerade 45 x 45 x 46 mm klein, verfügt über einen Lithium-Polymer-Akku (2300 mAh/120 Minuten Laufzeit) und ist für iPhones, iPads, Smartphones, Tablets & Co.* ein perfekter Wegbegleiter! Weiterlesen Der bislang kleinste Pico-Projektor der Welt: Rollei präsentiert den Innocube IC200T/IC200C! »

Komplexe Prozessstufe II realisiert – Maßgeschneiderte Kraftstoffe aus Restbiomasse

Auf dem Weg zur Herstellung umweltfreundlicher Kraftstoffe aus Restbiomasse hat das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen mit dem Technologiepartner Air Liquide Global E&C Solutions einen weiteren wesentlichen Schritt verwirklicht: Die zweite Prozessstufe der bioliq®-Pilotanlage ist fertig – heute wurde der aufwändige Hochdruck-Flugstromvergaser bioliq® II an den Betrieb übergeben. Das am KIT entwickelte Verfahren, das in vier Stufen abläuft, erlaubt es, hochwertige und motorenverträgliche Designerkraftstoffe für Diesel- und Ottomotoren herzustellen. Weiterlesen bioliq®-Pilotanlage: Hochdruck-Flugstromvergasung erfolgreich in Betrieb »

Hofheim am Taunus, 4. März 2013 – „Der Einsatz von VICTREX^® PEEK HMF-Polymeren anstelle von Stahl oder Leichtmetallen ermöglicht die Entwicklung von Bauteilen, die bis zu 80 Prozent leichter sind und gleichzeitig über die notwendige mechanische Festigkeit und Steifigkeit verfügen“, erklärte Stephen Dougherty, Strategic Marketing Manager von Victrex Polymer Solutions im Vorfeld der JEC Europe in Paris. „Gegenüber Aluminium lassen sich bis zu 40 Prozent Gewicht einsparen. Solche Gewichtsreduktionen, gepaart mit den mechanischen Eigenschaften, ermöglichen Effizienzsteigerungen, die in der Vergangenheit nicht erreichbar waren“, so Dougherty weiter. Die mit hochsteifen Kohlefasern verstärkten HMF-Polymere (high-modulus fibers) basieren auf der 90er-Serie des Victrex Polyaryletherketons. Sie werden primär für sehr dünnwandige Spritzguss-Bauteile verwendet. Weiterlesen VICTREX PEEK HMF-POLYMERE: Bis zu 80 Prozent Gewichtsreduktion gegenüber Metallen möglich »

Die Vorteile eines Outsourcings von Lagerhaltung und mechanischer Vorfertigung klingen vielversprechend: Hohe Investitionen in notwendige neue Lager- und Fördertechnik können vermieden, eigene Lagerfläche zugusten von wertschöpfenden Produktionsflächen aufgegeben und Personalkosten reduziert werden. Doch wie hoch ist das Einsparpotenzial eines solchen Auslagerungsprojekts wirklich? Weiterlesen Outsourcing bei der Lagerhaltung »

Kunststoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften

Kunststoffe substituieren in vielen Anwendungen die klassischen Werkstoffe und sind dadurch in unserem Leben allgegenwärtig geworden. Zahlreiche neue Anwendungen (z.B. in der Medizintechnik oder der Kommunikationsbranche) werden überhaupt erst durch Kunststoffe ermöglicht. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor der Werkstoffgrupep “Kunststoffe” liegt darin, das Eigenschaftsprofil auf den jeweiligen Anwendungsfall individuell einstellen zu können. Die Eigenschaften eines Kunststoffcompounds lassen sich durch Additive, Füll- und Verstärkungsstoffe oder durch Zulegieren eines anderen Kunststoffes (Blenden) in weiten Grenzen verändern.

Die Praxis der Werkstoffentwicklung zeigt, dass – bedingt durch zusätzliche Anforderungen – auch die Komplexität der Formulierungen immer weiter ansteigt. Mit jeder Anpassung der Werkstoffe an neue Anwendungen und Anforderungen nehmen meist auch die Anzahl der Rezepturbestandteile und damit auch die Wahrscheinlichkeit von unerwarteten Wechselwirkungen zwischen den Komponenten der Formulierung zu.

Hinzu kommt, dass nicht nur die Zusammensetzung der Rezeptur, sondern auch die Compoundier- und Verarbeitungsbedingungen die Werkstoffmorphologie und das Eigenschaftsprofil wesentlich beeinflussen. Die Herstellung und damit auch Entwicklung der Kunststoffcompounds erfolgt typischerweise auf gleichlaufenden
Doppelschneckenextrudern. Die klassische Werkstoffentwicklung mit den Schritten Versuchsplanung,  Materialcompoundierung, Probekörperherstellung und Materialprüfung ist zeit- und kostenintensiv und lässt nur eine grobe punktuelle Betrachtungsweise von Rezepturvarianten zu. In vielen Fällen müssen diese Entwicklungsschritte in mehreren Schleifen durchlaufen werden, um das gewünschte Eigenschftsprofil zu erzielen. Aufgrund der Komplexität der Zusammenhänge und der damit verbundenen geringen Vorhersagbarkeit der optimalen Zusammensetzung sind die Werkstoffentwicklungen stark durch Trial-and-Error geprägt.

Komplexität erfordert neue Methoden

Der vor allem in der Pharmaindustrie genutzte kombinatorische Ansatz, Rezepturen in tausenden Parallelversuchen zu entwickeln, ist auch für die Kunststoffindustrie attraktiv, aber nicht in direkter Weise übertragbar, weil die hochviskosen Kunststoffschmelzen schwere Maschinen zur Mischungserstellung erfordern und sich die Prozesse dadurch kaum parallelisieren lassen.

Ein alternativer Lösungsansatz besteht in einer “seriellen” Vorgehensweise, d.h. eine schnelle kontinuierliche Veränderung der Rezeptur bei gleichzeitiger Online-Bewertung des erhaltenen Eigenschaftsprofiles. Unter dem Kürzel CC/HTS (Combinatorial Compounding and High-Throughput Screening) wurden eine entsprechende Methodik und Anlagentechnik entwickelt. Diese besteht aus einem Doppelschneckenextruder (ZSK 18 MegaLab) mit angeflanschter Flachfolienextrusion und integrierten Prüfeinrichtungen (Abb. 2).

Ein wesentliches Element sind die frei ansteuerbaren Dosieranlagen, die eine Dosierung der Rezepturkomponenten in zeitlichen Gradienten erlauben. Hierbei wird innerhalb einer Grundrezeptur der Anteil einer Komponente kontinuierlich erhöht und gleichzeitig  der Anteil einer anderen reduziert.

Das System ermöglicht es, bis zu vier unterschiedliche Dosierwaagen in der Anlage anzusteuern. Durch die anschließende Folienextrusion wird die jeweilige Rezeptur in der Folie eingefroren und steht unmittelbar als Prüfkörper zur Verfügung. Mittels eines modularen Systems an Online-Prüfmethoden werden verschiedene Eigenschaften ermittelt, so dass in direkt an der Anlage Rezeptur-Eigenschaftsbeziehungen für verschiedenste Fragstellungen und Anwendungen erarbeitet werden können.

Methoden zum High-Throughput-Screening

Wesentlich für ein praxistaugliches Entwicklungssystem ist das Spektrum an geeigneten Screening-Methoden, die eine direkte Online-Charakterisierung erlauben. Dazu wurden verschiedene Methoden entwickelt, die in einem modularen Baukasten zur Verfügung stehen und für die jeweilige Entwicklungsaufgabe kurzfristig an die Anlage adaptiert werden können. Durch Wahl geeigneter Online-Messmethoden konnten Werkstoffentwicklungen zu Themenstellungen wie der Auswahl geeigneter Haftvermittlerkombinationen für Füll- und Verstärkungsstoffe, zur Nukleierungswirkung von Additiven oder zur synergistischen Kombination von Stabilisatoren durchgeführt werden. Dazu wurden spektroskopische Online-Methoden zur Bewertung der Kristallisation und zum Abbau der Polymermatrix eingesetzt. Im nachfolgenden Praxisbeispiel werden speziell die Online-Bewertungsmöglichkeiten für eine Blendentwicklung vorgestellt.

Mechanische Eigenschaften – Online

In einer neu entwickelten Online-Prüfeinrichtung für mechanische Eigenschaften (Abb. 3) werden zeitgleich drei unterschiedliche mechanische Prüfungen durchgeführt:

• ein modifizierter Zugversuch (wahlweise in oder travers zur Folienabzugsrichtung)
• ein modifizierter Weiterreißversuch (wahlweise in oder travers zur Folienabzugsrichtung)
• ein Durchstoßversuch

Werkstoff-Morphologie – Online

Neben dem kurzfristigen Entwicklungsziel, nämlich dem Erzielen eines bestimmten Eigenschaftsspektrums, sollte bei einer Werkstoffentwicklung immer auch der gezielte Know-how-Aufbau im Unternehmen eine Rolle spielen. Dazu ist es notwendig, nicht nur die Eingangsgrößen (Rezeptur) und Ausgangsgrößen (z.B. mechanische Eigenschaften) zu kennen, sondern auch die damit verknüpfte Werkstoffmorphologie zu betrachten. Bei der konventionellen Compoundentwicklung wird der Know- How-Aufbau oft dadurch begrenzt,  dass zwar bestimmte Kennwerte der Versuchscompounds ermittelt werden, aber die zugehörige Information zur Werkstoffmorphologie fehlt, d.h. keine Information zum “Warum” vorliegt. Zur Morphologieaufklärung sind normalerweise REM oder TEMAufnahmen erforderlich, die wegen des Aufwandes in der Praxis nur selten oder zumindest nur für wenige ausgewählte Compounds zur Verfügung stehen.

Für die Beurteilung von Blends spielt die charakteristische Domänengröße und -form eine entscheidende Rolle. In der Regel strebt man an, Tropfen-Matrixstrukturen mit möglichst kleinen und symmetrischen Tröpfchen zu erzielen, welche mit guten und isotropen Materialeigenschaften einhergehen. Liegen dagegen elongierte Domänenstrukturen vor, so ergibt sich für bestimmte Materialeigenschaften (z. B. Festigkeit) eine Vorzugsrichtung. Die charakteristischen Domänengrößen in entsprechenden Blends liegen im Bereich von ca. 100 nm bis 1 μm. Im Rahmen verschiedener Projekte wurde die Kleinwinkellichtstreuung soweit entwickelt, dass sie heute als Online-Prüfung eingesetzt werden kann. Mit ihr sind Rückschlüsse auf die Blendmorphologie an Folien möglich. Der Versuchsaufbau der verwendeten Online- Kleinwinkellichtstreuung ist in Abb. 4 dargestellt. Wie zu erkennen, ist ein Laser senkrecht zur Folienebene montiert. Beim Durchstrahlen der Folie kommt es zur Lichtstreuung an den Domänen, welche mit einer CCD-Kamera über ein optisches Linsensystem detektiert wird. Aus der Intensitätsverteilung der so detektierten Streubilder ist es möglich, auf die Domänengröße und -form der dispergierten Phasen im Blend zu schließen.

Praxisbeispiel: Schlagzähmodifizierung von Polypropylen mit Polyolefinelastomeren

Zur Schlagzähmodifizierung von Polypropylen hat sich – neben zahlreichen anderen Möglichkeiten – in den vergangen Jahren die vergleichsweise neue Materialklasse der Polyolefinelastomere (POE) etabliert. Dabei handelt es sich um metallocen-katalysiert hergestellte Copolymere aus Ethylen und einem höheren α-Olefin. Durch das thermoplastische Materialverhalten ist eine gute Verarbeitung mit Polypropylen gegeben, wobei die sich einstellende Phasenmorphologie dieser Blends stark mit dem Viskositätsverhältnis der Blendpartner, sowie mit dem α-Olefin-Anteil der POE-Komponente verknüpft ist. Im Allgemeinen gilt, je höher der α-Olefin-Anteil der POE-Komponente und je ähnlicher die Viskositäten der einzelnen Komponenten, desto einfacher lässt sich eine feinteilige Phasenmorphologie erzielen. Allerdings erhöht sich mit steigendem α-Olefin-Anteil das elastomere Verhalten des POEs. Dadurch kann die Zähigkeit-Festigkeits-Balance für den jeweiligen Anwendungsfall optimal eingestellt werden.

Für die Rezepturvariation werden die Prozessparameter jeweils vor dem Start der Versuchsreihe voreingestellt und über die Versuchsdauer konstant gehalten. Im Beispiel wurde mit reinem PP begonnen und innerhalb einer Stunde der POE Anteil im Blend ausgehend von 0 auf 50 Gew.-% kontinuierlich erhöht. Es wurden zwei verschiedene POEs mit unterschiedlichen Viskositäten und α-Olefin-Anteil untersucht.

Die Auswertung in Abb. 5 zeigt, dass sowohl beim Steifigkeitsverhalten (2 % Sekantenmodul) als auch bei der Streckspannung beide POEs erwartungsgemäß einen zum POE-Gehalt proportionalen Abfall der jeweiligen Eigenschaft hervorrufen (Mischungsregel).

Die Durchstoß- und Weiterreißeigenschaften beider Blends folgen hingegen keiner Mischungsregel und unterscheiden sich auch signifikant voneinder. Während bei den Versuchen mit POE1513 eine deutliche Erhöhung der Durchstoßkraft mit einem Maximum bei 20 Gew.-% POE zu verzeichnen ist, ist mit POE0630 über den gesamten untersuchten Rezepturbereich keine Steigerung zu erkennen. Im Weiterreißverhalten beider Blends sind ebenfalls gravierende Unterschiede zu beobachten. Während bei Zumischung von POE1513 lediglich ein leichter Anstieg des Weiterreißwegs zu beobachten ist, tritt mit POE0630 ein  deutliches Maximum bei ca. 30 Gew.-% POE-Anteil auf.

Morphologien bestimmen Eigenschaften – und liefern Know-How

Durch die Online-Kleinwinkellichtstreuung werden parallel zu den mechanischen Eigenschaften Aussagen zur Morphologie möglich. In Abb. 6 sind die Lichtstreubilder der untersuchten Blends für vier unterschiedliche POE-Anteile zusammengestellt.

In beiden Versuchsreihen sind für POE-Gehalte von bis zu 20 Gew.-% im Streubild deutlich hervorstehende „Nadeln” parallel zur Hochachse des Bildes zu erkennen. Während in den Blends mit POE1513 bei ca. 30 Gew.-% POE-Anteil diese Nadel nahezu verschwunden ist und das Streubild nunmehr einen ellipsoiden Charakter aufweist, tritt in den Blends mit POE0630 die Nadel erst bei deutlich höheren POE-Anteilen in denHintergrund. Ein ausgeprägt elongiertes, nadelförmiges Streubild spiegelt in Folienabzugsrichtung elongierte Phasen-Domänen wider.

Die Streubilder der Blends mit POE0630 weisen im Zentrum des Musters eine deutlich höhere Intensität auf (breitere Ausdehnung des Bereichs höchster Intensität, weiß) als diejenigen der Blends mit POE1513. Dies weist auf eine grobe Morphologie mit größeren Domänen hin.

Know-How von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen als strategischen Entwicklungsvorsprung begreifen

Die beschriebene Methodik erlaubt es, bei Werkstoffentwicklungen auch große Versuchsräume mit vielen Rezepturparametern in kurzer Zeit abzuprüfen. Durch die kontinuierliche Veränderung der Rezeptur werden Effekte einzelner Parameter oder auch synergistische Effekte mehrerer Parameter viel klarer erkennbar als bei der konventionellen punktuellen Betrachtungsweise. Darüber hinaus bieten Methoden wie die Kleinwinkel-Lichtstreuung neue Möglichkeiten parallel zu den Eigenschaften von Werkstoffen auch die Struktur- Eigenschaftsbeziehungen direkt im Werkstoff-Entwicklungsprozess zu beobachten. Dies dient der Beschleunigung des Entwicklungsprozesses. Andererseits sollte es aber auch als ein wichtiges strategisches Werkzeug verstanden werden, um den  Werkstoffentwicklern ein erheblich tieferes Werkstoffverständnis zu vermitteln. Im Ringen um das beste Produkt am Markt und den langfristigen Erfolg mit neu entwickelten Produkten ist der Aufbau dieses knowhows essentiell.

Wie sich Emotionen und Verhalten von B2B-Entscheidern beeinflussen lassen – vom Instinkt zum wissensbasierten Ansatz

LAP GmbH Laser Applikationen, Lüneburg (Deutschland), Februar 2013
Was den effizienten Verkäufer im Industrievertrieb früher ausmachte, war ein großes Mysterium. Manche Vertriebler konnten exorbitant viele und große Abschlüsse vorweisen, manch anderer war weit weniger erfolgreich. Wieso hat es der eine leicht, gewaltige Umsätze zu generieren, warum tut sich der andere damit so schwer oder scheitert sogar? Axel Rieckmann, Verkaufsleiter beim Lüneburger Unternehmen LAP GmbH Laser Applikationen, erklärt den modernen, wissensbasierten Ansatz. Und warum auch im Industriegütervertrieb gilt: Mensch kauft Mensch.
Für viele Vertriebler sind die Erfolge der Kollegen auch heute noch ähnlich rätselhaft wie das sprichwörtliche Buch mit den sieben Siegeln. Sie fragen sich: Warum verkauft der Kollege so viel mehr als ich? Ist das Talent, oder hat er einfach nur Glück? „Nein“, behauptet Verkaufsleiter Rieckmann, „weder noch. Vielmehr belegen aktuelle Studien im Bereich Sales und Marketing, dass emotionale Kompetenz, Intuition und vor allem die Flexibilität, sich auf sein gegenüber einzustellen einen guten Verkäufer ausmachen.“ Weiterlesen Sogar im Industriegütervertrieb gilt: Mensch kauft Mensch »

Bochum, 06. Februar 2013 “Genau wie fossile Brennstoffe ist auch Helium eine begrenzte Ressource. Zwar reichen die bekannten Vorkommen voraussichtlich noch rund 100 Jahre und Fortschritte bei den Erkundungsmöglichkeiten erschließen möglicherweise weitere Quellen, aber dennoch ist klar, dass man den Verbrauch dieses Rohstoffes systematisch managen muss,” mahnte Walter Nelson, Verantwortlicher für Heliumbeschaffung beim Industriegase Hersteller Air Products, während seines Vortrags beim Symposium der European Industrial Gases Association (EIGA) in Brüssel. Weiterlesen Die Zukunft der Heliumversorgung – Marktausblick und Lösungsansätze von Air Products beim EIGA-Symposium »

Projektpartnerschaft „Serientauglicher Faserverbund-Leichtbau“ gegründet

Busslingen, Januar 2013 – Mit dem Ziel, das kombinierte Umformen und Hinterspritzen von Organoblechen für die Herstellung von Faserverbund-Leichtbauteilen mit thermoplastischer Matrix zur Serienreife weiter zu entwickeln, hat die Georg Kaufmann Tech-Center AG (GK-Tech-Center), Busslingen/CH, das LIPA-Projekt ins Leben gerufen. LIPA steht für „Lightweight Integrated Process Application“, was zugleich das vorrangige Ziel des Projekts beschreibt: Den Fertigungsprozess unter Berücksichtigung bauteilspezifischer wie verfahrenstechnischer Kriterien großserientauglich zu entwickeln und zu validieren. Ausschlaggebend sind in diesem Zusammenhang unter anderem die Integration der verschiedenen Teilprozesse sowie die vollständige Prozesskontrolle und Prozessüberwachung. Wegen der damit verbundenen komplexen Zusammenhänge und Abhängigkeiten besteht nach wie vor sehr großer Entwicklungsbedarf, den ein einzelnes Unternehmen meist nicht allein bewältigen kann. Erfolg verspricht hingegen die ganzheitliche Betrachtung der Prozesse im Rahmen einer interdisziplinären Zusammenarbeit. Weiterlesen Leichtbauprojekt geht in die Offensive »

Der GRANULAT2000® GmbH, einem mittelständischen Unternehmen aus Troisdorf bei Köln, ist es gelungen, dank eines neuartigen Trägerbatches öl- und alkoholabweisende Eigenschaften direkt in einer Faser zu integrieren.

Hier können sie jetzt ihre volle Wirkung entfalten ohne das Risiko des Ausklärens oder Ausschwemmens. Auf diese Weise werden die teils massiven umwelt- und gesundheitsbelastenden Folgen eines Austretens von Wirkstoffen aus Outdoortextilien oder Arbeitskleidung verhindert. Weiterlesen Gesunde Outdoor- und Arbeitsbekleidung dank GRANULAT2000®. Schutz für Mensch & Umwelt. »

Zur SPIE BiOS 2013 präsentiert Jenoptik Mikrooptiken mit hohem Brechungsindex aus Galliumphosphid für Anwendungen im nahen bis mittleren Infrarotbereich.

Mikrolinsen, Mikrolinsenarrays und diffraktive Optiken werden in medizinischen Anwendungen zur Homogenisierung von Laserstrahlen eingesetzt, so zum Beispiel für die Augenchirurgie oder kosmetische Hautbehandlung, zur Erzeugung von Multi-Spot-Arrays in der Augendiagnostik, zur Bündelung und Formung von Laserstrahlen in der Chirurgie sowie für Bildverarbeitungsanwendungen wie die optische Kohärenztomographie und die konfokale Scanningmikroskopie. Weiterlesen Jenoptik meldet steigende Nachfrage nach Mikrooptiken aus Galliumphosphid. »