Oberflächenbehandlung von Kunststoffformteilen

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1 Projektziel Ziel des Projekts ist es, fundierte Kenntnisse und Kenndaten zu den Technologien Lackieren im Werkzeug und Easy to Clean Oberflächen und den dazugehörigen Prüf- und Beschichtungssystemen zu erhalten, um so Wettbewerbsvorteile zu nutzen und schließlich Kosten einzusparen. Die teilnehmenden Firmen sollen in die Lage versetzt werden, die Techniken sicher bewerten und anwenden zu können, sowie Trends frühzeitig zu erkennen, um den Anforderungen des Marktes gerecht zu werden. Neben den umfangreichen Projektleistungen ergänzt das Networking zwischen den Teilnehmern den Nutzen in besonderem Maße. Projektleistungen Projektdaten Projektname: Oberflächenbehandlung 11 Projektstart: Januar 2019 Projektlaufzeit: 2 Jahre Projektkosten: (Basis) /Jahr* (Erweitert) /Jahr* Die Rechnungsstellung erfolgt in Teilbeträgen jeweils zum Start des Projektes und nach einer Laufzeit von einem Jahr. *Mitgliedsfirmen der Trägergesellschaft des Kunststoff- Instituts Lüdenscheid zahlen einen um zehn Prozent ermäßigten Projektbeitrag. Quereinstieg möglich Auch nach Projektstart ist ein Quereinstieg jederzeit möglich. Information Weitere Auskünfte zum Projektinhalt und -ablauf erhalten Sie über unsere Internetseite oder durch einen direkten Kontakt: Dipl.-Ing. Dominik Malecha +49 (0) malecha@kunststoff-institut.de Jens Reinicke, B. Eng. +49 (0) reinicke@kunststoff-institut.de Datenschutzrechtliche Hinweise: Verantwortlich für die Zusendung dieses Flyers ist das Kunststoff-Institut Lüdenscheid. Die Zusendung erfolgt aufgrund Ihres Interesses an Neuigkeiten aus unserem Hause. Informationen zur Datenerhebung finden Sie unter Sie haben jederzeit die Möglichkeit einer zukünftigen Nutzung Ihrer personenbezogenen Daten für diese Zwecke zu widersprechen. Einen Widerspruch richten Sie bitte an das Kunststoff-Institut Lüdenscheid, Karolinenstraße 8, Lüdenscheid, Tel.:+49 (0) oder mail@kunststoff-institut.de. Fragen zum Datenschutz richten Sie an datenschutz@kunststoff-institut.de Kunststoff-Institut für die mittelständische Wirtschaft NRW GmbH (K.I.M.W.) Karolinenstraße Lüdenscheid Tel.: +49 (0) Fax: +49 (0) mail@kunststoff-institut.de Quelle: Car Men GmbH Praxisversuche zu Lackieren im Werkzeug mit 3D Kontur Recherche und Praxisversuche an Easy to clean Oberflächen Trend- und Technologiereports der Leitmessen wie IAA, CES und IFA Zwei bis drei Projekttreffen pro Jahr für ein bis zwei Personen pro Unternehmen (Teilnehmer können wechseln) Kostenlose Seminarteilnahme für ein bis zwei Personen pro Unternehmen innerhalb der Projektlaufzeit an bis zu drei Seminaren aus dem Bereich Oberflächentechnik Nutzung des Expertensystems zur Auswahl geeigneter Dekorverfahren anhand von Produkt-eigenschaften Nutzung der Datenbank für Oberflächentechnik Zugang zu Handbüchern, Berichten, Studien, Untersuchungen und Vorträgen aus den vorangegangenen Projekten im geschützten Internetbereich Erfahrungsaustausch der Projektteilnehmer Vorträge von externen Referenten zu Spezialthemen Erweitert: Basis plus 30 Stunden für firmenspezifische Untersuchungen (innerhalb der Projektlaufzeit) 11. Projekt Oberflächenbehandlung von Kunststoffformteilen PUR Easy-to-clean Trends

2 Inhalt Oberflächenbehandlung Einleitung Innerhalb des Projekts Oberflächenbehandlung von Kunststoffformteilen werden seit 20 Jahren zukunftsorientierte Verfahren spezifisch betrachtet, mit denen die teilnehmenden Firmen unter technologischen Aspekten am Puls der Zeit bleiben. Das Kunststoff-Institut bietet ab Oktober 2018 erneut die Teilnahme an diesem erfolgreichen und mit zuletzt 45 Firmen laufenden an. Zusätzlich zu den neuen Leistungen erhalten die teilnehmenden Firmen alle Ergebnisse aus den vorangegangenen Projektzeiträumen seit 1997 in Form von Projekthandbüchern, Ergebnisberichten, Präsentationen etc. Projektschwerpunkte Lackieren im Werkzeug Das Fluten im Werkzeug mit PUR- und PUA-Systemen wurde in den letzten vier Jahren des Projekts Oberflächenbehandlung bereits umfangreich bearbeitet. Dabei wurden vielzählige 2D-Prüfkörper aus unterschiedlichen Thermoplast/PUR-Kombinationen hergestellt und umfassende Prüfungen zur Performance dieser Beschichtungen durchgeführt. Außerdem wurden antiadhäsive Werkzeugbeschichtungen für eine bessere Entformung sowie das Abformverhalten diverser Strukturen untersucht. Im neuen Projekt soll das Fluten eines 3D-Formteils im Fokus stehen. Dazu wird das vorhandene Werkzeug so modifiziert, dass der KIMW-Demonstrator Naviblende auf diese Weise beschichtet werden kann. Durchbrüche, unterschiedliche Kantenradien und Kreuzdome bieten an dem Bauteil u.a. Untersuchungsmöglichkeiten zur Entformung, zum Fließverhalten und zur Abbildung der Oberflächenqualität in kritischen Bereichen. Des Weiteren wird eine aktive Entlüftung in der PUR-Kavität dafür sorgen, dass eingeschlossene Luft entweichen und dadurch entstehenden Oberflächenfehlern entgegengewirkt werden kann. Zusätzlich werden unter Verwendung der PUR-Musterplatte weitere Untersuchungen mit Strukturen und Störkonturen durchgeführt, um die Möglichkeiten und Grenzen zu ermitteln. Hierbei werden die Kaschiermöglichkeiten der Überflutungstechnik bei Wanddickensprüngen und Aussparungen innerhalb der Lackschicht experimentell analysiert. Exemplarische Darstellung des Demonstrators Naviblende Was ist ein? In den en entwickelt das Institut für die teilnehmenden Unternehmen ein innovatives Thema. Dieses ist praxisnah, mit hohem technologischem Know-how und wird ausschließlich über Teilnehmer-Beiträge finanziert. Vorteile eines es Kostensharing = niedrige Projektbeiträge pro Teilnehmer Geringe Personaleinbindung der teilnehmenden Firmen Technologische Marktführerschaft Netzwerkbildung Interdisziplinärer Erfahrungsaustausch Mitarbeiterweiterbildung/-qualifizierung Zeit- und kostenintensive Untersuchungen sowie die Projektabwicklung erfolgen ausschließlich durch das Institut. Die Personaleinbindung der Firmen beschränkt sich im Minimum auf die Teilnahme an den Projekttreffen (i. d. R. zwei- bis dreimal im Jahr). Geheimhaltung Sämtliche Projektergebnisse unterliegen während der Projektlaufzeit der Geheimhaltung. Ergebnisse von firmenspezifischen Untersuchungen werden vertraulich behandelt. Easy-to-clean (E2C) Oberflächen Bedienelemente mit Touch-Funktionen und Produkte mit Hochglanzoberflächen sind in sämtlichen Branchen gefragt wie nie zuvor. Die hochwertige Optik solcher Bauteile wird jedoch durch Fingerprints deutlich beeinträchtigt. Vermeiden lässt sich die Sichtbarkeit der auf die Oberfläche übertragenen Verunreinigungen oft nicht, aber eine funktionelle Beschichtung für eine einfache Reinigung lässt sich berücksichtigen. Die Arbeitsschwerpunkte zu diesem Thema gliedern sich wie folgt: Recherche zum Stand Technik und zu Neuentwicklungen Organisation und Herstellung von Testplatten mit potenziell geeigneten E2C-Systemen Prüfung der ermittelten Beschichtungssysteme hinsichtlich ihrer E2C-Eigenschaften und Konformität mit Automobilspezifikationen Zur Untersuchung der Reinigungsfähigkeit werden vorhandene Prüfvorschriften hinsichtlich ihrer zielführenden Anwendbarkeit getestet. Es wird innerhalb dieses Projekts aber auch eine einfach durchzuführende Prüfsystematik für E2C-Oberflächen entwickelt. Technologie- und Trendrecherche Die Entwicklungen im Bereich der Oberflächen-technik sind rasant. Neben neuen Designs, welche gewünscht werden, müssen die Fertigungstechnologien zur wirtschaftlichen Herstellung solcher vom Markt geforderten Produkte angepasst bzw. entwickelt werden. Bspw. sorgen moderne Tinten- und Maschinensysteme sowie die Integration und Automatisierung für neue Anwendungsmöglichkeiten des industriellen Digitaldrucks. Innerhalb dieses Projekts werden Technologieentwicklungen aus dem Bereich der Oberflächentechnik für Kunststoffe verfolgt und zukunftsweisende Prozessfortschritte präsentiert. Trendreports von unterschiedlichen Fachmessen sollen die Projektteilnehmer für gegenwärtige oder zukünftige Produkte und Oberflächen inspirieren.

3 Trends Oberflächenbehandlung von Kunststoffformteilen 11 Projektschwerpunkte Lackieren im Werkzeug Easy-to-clean Trends Audi A8 IAA 2017 DéLonghi Kaffeevollautomat Maestrosa IFA 2018 Range Rover Velar D240 IAA 2017 Siemens Trockner avantgarde IFA 2018 Toshiba Druckkochtopf IFA 2018 handlung 11" 1

4 Ziel des Projekts Erarbeitung und Vermittlung fundierter Kenntnisse und Kenndaten zu den Technologien Lackieren im Werkzeug (LiW) Easy to Clean Oberflächen - Prüf- und Beschichtungssysteme Sicheres Bewerten und Anwenden der im Projekt bearbeiteten Techniken Vorstellung und frühzeitiges Erkennen von Markttrends Networking zwischen den Projektteilnehmern Motivation für eine Teilnahme Das Lackieren im Werkzeug bietet Möglichkeiten die mit konventionellen Lackierapplikation nicht umsetzbar sind (z.b. partieller Hochglanz und matte Strukturen, Selbstheilungseffekt) Die Technologie ist besonders für Dekorelemente geeignet Die Verfahrenskombination mit funktionalisierten Folien erweitert das Anwendungsspektrum Im Zeitalter von Touch-Bedienelementen, Hochglanzoberflächen und Car-Sharing müssen Produktoberflächen leicht zu reinigen sein Neue, einfach anzuwendende Prüfmethoden für die Easy to Clean Eigenschaften sind gefragt Der Markt entwickelt sich rasant. Technologie- und Trendbeobachtungen bieten Wettbewerbsvorteile. Gründe für die Projektteilnahme: Schneller und einfacher Erkenntnisgewinn Geringe Personalbindung der teilnehmenden Firmen Networking zwischen den Projektteilnehmern Zugang zu den bisherigen Projektergebnissen aus 20 Jahren handlung 11" 2

5 Arbeitspaket LACKIEREN IM WERKZEUG Spezielle Kompetenzen des KIMW Lackieren im Werkzeug Verfügbare Anlagentechnik für das Lackieren im Werkzeug PUR-Musterplattenwerkzeug für praktische Versuche Umfangreiche Prüftechnik zur Untersuchung der praktischen Versuche Verfahrensspezifische Erkenntnisse der letzten 4 Projektjahre Easy to Clean Oberflächen Marktübersicht / Datenbanken zu Beschichtungssystemen Applikationszentrum für Oberflächentechnik für eigene Beschichtungsversuche mit allen gängigen Technologien Akkreditiertes Labor; geeignet zur Entwicklung, Validierung und Publikation neuer Prüfmethoden darüber hinaus Umfangreiches Netzwerk für die Oberflächentechnik Interdisziplinärer Austausch zwischen den Fachabteilungen Projektleistungen der vergangenen Projektperioden handlung 11" 3

6 Verfügbare Anlagentechnik Mit Lackieren im Werkzeug ist hier die Beschichtung mit PUR und PUA Lacksystemen im Spritzgießprozess gemeint. Schematische Darstellung des Verfahrensablaufs Verfügbare Anlagentechnik Anlagentechnik Spritzgießmaschine Engel VC330H/120 CO) Dosieranlage Hennecke Streamline KIMW Musterplatte; Carboneinleger mit Klarvergussmasse Aufbau eines Werkzeugs; KIMW Musterplatte Schöfer GmbH handlung 11" 4

7 Möglichkeiten durch das Lackieren im Werkzeug Haptik soft -> hart Transparenz transparent -> opak Oberflächen strukturiert -> glatt Farben verschieden Farben -> Effekte Selbstheilungseffekt Integration Dekorfolien, Holz, Textil, Funktionelle Folien (Printed Electronics, ) Aktuelle Probekörper - Serienbauteile PUR-Musterplatte mit drei Schichtdicken (0,1/0,6/1,0 mm) PUR-Musterplatte mit funktioneller Folie Demonstrator Fakuma 2016 Quelle: Hennecke GmbH Ledernarbungen, geätzt Laserstrukturen Dekorleiste A-Säule, geflutet Quelle: handlung 11" 5

8 Projektleistungen Werkzeug- und Mustererstellung Lackieren im Werkzeug (3D-Kontur) Umbau des vorhandenen Werkzeugs zum Fluten einer 3D-Kontur (KIMW-Demonstrator Naviblende ) mit aktiver Entlüftung in der PUR-Kavität Untersuchungsgegenstände dieses Formteils sind: Durchbrüche, Kantenradien sowie Kreuzdome für Versuche zur Entformung, zum Fließverhalten und zur Abbildung der Oberflächenqualität in kritischen Bereichen, Entlüftung Lackieren im Werkzeug (PUR-Musterplatte) Erstellung von Werkzeugeinsätzen mit Strukturen und Störkonturen für weitere Untersuchungen Ermittlung der Kaschiermöglichkeiten bei Wanddickensprüngen und Aussparrungen innerhalb der Lackschicht Arbeitspaket EASY TO CLEAN KIMW Naviblende Quelle: Schöfer GmbH handlung 11" 6

9 Möglichkeiten zur Herstellung von Easy-to-clean (E2C) Oberflächen Beschichtungs-, Behandlungs- und Additivierungs- Syteme zur einfachen Reinigung von Oberflächen besonders glatte Oberflächen niedrige, unpolare Oberflächenenergien hydrophob Wasser perlt ab oleophob ölige Flüssigkeiten laufen ab Kratzfestigkeit Aktuelle Prüfverfahren für Easy to clean Oberflächen Prüfverfahren BMW PR 506 Fingerprinttest an Oberflächen von Innenausstattungsteilen Daimler DBL 5399 Anschmutzen / Reinigen bei Innenausstattungsteilen/-materialien KIMW 004 Prüfung der Reinigungsfähigkeit Auszug KIMW 004 Beschreibung der Anschmutzung, Reinigung, Bewertung handlung 11" 7

10 Verfügbare Anlagen- und Prüftechniken zur Herstellung und Bewertung von E2C OT-Prüftechnik Projektleistungen Easy-to-clean (E2C) Oberflächen AOT Roboterlackieranlage Recherche nach geeigneten Oberflächen & Beschichtungssystemen Organisation und Herstellung von Musterplatten mit potenziellen E2C- Systemen Prüfungen an den hergestellten Probeplatten hinsichtlich ihrer E2C- Wirkung, unter Berücksichtigung von Automobilspezifikationen und Anwendung vorhandener Prüfvorschriften Entwicklung/Weiterentwicklung einer einfach durchzuführenden Prüfung für E2C-Oberflächen (in Anlehnung an die Continental E2C Spezifikationen TST N ) und ggf. weiterer Methoden handlung 11" 8

11 Arbeitspaket TREND- UND TECHNOLOGIEREPORTS Trendrecherche Trend- und Technologiereports der Leitmessen zur Oberflächentechnik IAA, CES, IFA, PMS, InPrint, HMI, Fakuma, K sowie diversen Kongressen handlung 11" 9

12 WEITERE PROJEKTLEISTUNGEN UND -DETAILS Weitere Projektleistungen Zwei bis drei Projekttreffen pro Jahr für bis zu zwei Personen pro Unternehmen (Wechsel der Teilnehmer möglich) Zugang zu Handbüchern, Berichten, Studien, Untersuchungen und Vorträgen aus den vorangegangenen Projekten (geschützter Login-Bereich) Kostenlose Seminarteilnahme für ein bis zwei Personen pro Unternehmen an insgesamt drei Seminaren aus dem Bereich der Oberflächentechnik (über die Laufzeit von 2 Jahren) Nutzung des Expertensystems zur Verfahrensauswahl Oberflächen- und Dekorverfahren Zugang zur Datenbank für Oberflächentechnik (Lieferantenauswahl) Erfahrungsaustausch und Networking mit den Projektteilnehmern Vorträge von externen Referenten zu Spezialthemen handlung 11" 10

13 Projektinformationen Projektdaten Starttermin: Januar 2019 Projektlaufzeit: 2 Jahre Projektkosten: /Jahr (Basis) Mitgeltende Unterlagen Projektflyer AGB /Jahr (Erweitert)* Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Dominik Malecha Tel.: malecha@kunststoff-institut.de *inkl. 30h für projektbegleitende Beauftragung Bei weiteren Fragen stehen wir Ihnen selbstverständlich gern zur Verfügung! Kunststoff-Institut Lüdenscheid Dipl.-Ing. Dominik Malecha Karolinenstr (0) Lüdenscheid malecha@kunststoff-institut.de handlung 11" 11

14 Kunststoff-Institut Lüdenscheid Herr Stefan Euler Karolinenstr Lüdenscheid per Fax: +49 (0) per mail@kunststoff-institut.de Anmeldung zum Projekt: Oberflächenbehandlung von Kunststoffformteilen 1 Hiermit bestätigen wir verbindlich unsere Teilnahme an dem Projekt. Projektleiter: Dipl.-Ing. Dominik Malecha Jens Reinicke, B.Eng. Projektkosten: Basispreis: /Jahr *1 inkl. optionalem Stundenpool: /Jahr *2 Laufzeit: 2 Jahre Projektstart: Januar 2019 Mitgeltende Unterlagen: AGB und Projektflyer Mitgliedsfirmen der Trägergesellschaft des Kunststoff-Instituts Lüdenscheid zahlen einen um zehn Prozent ermäßigten Projektbeitrag. *1 Basispreis *2 inkl. optionalem Stundenpool (+30 Std.) Unsere Einkaufsbestell-Nr. lautet: Wir reichen unsere Einkaufsbestell-Nr. nach Die Rechnungserstellung erfolgt ohne Einkaufsbestell-Nr. Die Einkaufsbestell-Nr. muss spätestens nach Ablauf von zwei Wochen nachgereicht werden! Sollte nach Ablauf der Frist noch keine Bestell-Nr. vorliegen, erfolgt die Rechnungsstellung ohne diese Angabe. Firma* Straße* PLZ/Ort* Telefon Telefax Abweichende Rechnungsadresse Folgende Personen nehmen teil*: Durchwahl/ *: Datum rechtsverbindliche Unterschrift/Stempel *erforderliche Angaben Kunststoff-Institut für die mittelständische Wirtschaft NRW GmbH (K.I.M.W.) Karolinenstraße Lüdenscheid