Kunststoff

Kunststoff, auch als Plastik bekannt, ist ein Sammelbegriff für eine Gruppe synthetischer oder halbsynthetischer Materialien, die aus Polymeren bestehen. Polymere sind große Moleküle, die aus sich wiederholenden strukturellen Einheiten bestehen, die als Monomere bezeichnet werden. Diese Monomere werden durch chemische Reaktionen, die als Polymerisation bekannt sind, miteinander verbunden.

Eigenschaften von Kunststoff

Vorzüge

Vielfältigkeit: Kunststoffe können in einer Vielzahl von Formen und Anwendungen verwendet werden, von harten und steifen Materialien bis hin zu weichen und flexiblen.
Leichtgewicht: Kunststoffe sind in der Regel leichter als viele andere Materialien wie Metall oder Glas.
Wasserfestigkeit: Die meisten Kunststoffe sind wasserabweisend und korrodieren nicht.
Chemische Beständigkeit: Viele Kunststoffe sind resistent gegen Chemikalien, die andere Materialien beschädigen könnten.
Elektrische Isolierung: Kunststoffe sind oft gute Isolatoren und werden in vielen elektrischen und elektronischen Anwendungen verwendet.
Formbarkeit: Kunststoffe können leicht in verschiedene Formen und Größen gegossen, extrudiert oder geformt werden.

Haupttypen von Kunststoffen

Produkte

Thermoplaste: Diese Kunststoffe können bei Erwärmung geschmolzen und wiederholt geformt werden. Beispiele sind Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) und Polystyrol (PS).
Duroplaste: Diese Kunststoffe werden bei der Herstellung einmalig geformt und können danach nicht mehr geschmolzen werden. Beispiele sind Epoxidharze, Phenolharze und Melaminharze.
Elastomere: Diese Kunststoffe sind elastisch und können sich nach dem Dehnen oder Verformen wieder in ihre ursprüngliche Form zurückziehen. Beispiele sind Gummi und Silikone.

Anwendungen von Kunststoffen

Einsatzgebiete

Verpackungen: Tüten, Flaschen, Verpackungsfolien
Bauwesen: Rohrleitungen, Isoliermaterialien, Fensterrahmen
Automobilindustrie: Stoßstangen, Armaturenbretter, Sitzbezüge
Elektronik: Gehäuse von Geräten, Kabelisolierungen
Medizin: Spritzen, Behälter, Implantate
Alltagsgegenstände: Spielzeuge, Haushaltsgeräte, Möbel

Spannungsrisse

Herausforderung

Spannungsrisse bei Kunststoffen sind ein wichtiges Thema in der Materialwissenschaft und Ingenieurtechnik. Sie entstehen durch verschiedene Faktoren und können die Integrität und Leistungsfähigkeit von Kunststoffkomponenten erheblich beeinträchtigen. Hier sind einige wichtige Punkte zu Spannungsrissen bei Kunststoffen:

Ursachen von Spannungsrissen

Mechanische Spannungen: Übermäßige mechanische Belastungen, die über die Zugfestigkeit des Materials hinausgehen, können Risse verursachen.
Temperaturänderungen: Schwankungen in der Temperatur können zu thermischen Spannungen führen, die das Material schwächen.
Chemische Einflüsse: Kontakt mit Chemikalien, wie Lösungsmitteln oder Ölen, kann das Material angreifen und zu Rissbildung führen.
Feuchtigkeitsaufnahme: Einige Kunststoffe neigen dazu, Feuchtigkeit aufzunehmen, was ihre mechanischen Eigenschaften beeinflussen kann.

Arten von Spannungsrissen

Kraterrisse: Diese Risse entstehen an der Oberfläche und sind häufig das Ergebnis von Oberflächenfehlern oder -beschädigungen.
Interne Risse: Sie bilden sich innerhalb des Materials und können schwerer zu erkennen sein. Diese Risse können sich durch den gesamten Querschnitt ausbreiten.

Vermeidung und Kontrolle

Materialwahl: Die Auswahl geeigneter Kunststoffe, die beständig gegen Spannungsrissbildung sind, ist entscheidend. Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE) sind oft resistent gegen Spannungsrisse.
Verarbeitung: Die richtige Verarbeitungstechniken (z.B. Tempern, geeignete Kühlraten) können helfen, Spannungen im Material zu minimieren.
Oberflächenbehandlung: Beschichtungen oder Oberflächenbehandlungen können die Beständigkeit gegenüber chemischen Einflüssen erhöhen und Spannungsrisse reduzieren.

Prüfung und Inspektion

Visuelle Inspektion: Regelmäßige visuelle Kontrollen können helfen, frühe Anzeichen von Spannungsrissen zu erkennen.
Nondestruktive Prüfmethoden: Verfahren wie Ultraschall oder Röntgenstrahlen können eingesetzt werden, um innere Risse zu identifizieren.

Wirtschaftliche Auswirkungen

Spannungsrisse können zu Ausfällen in der Anwendung führen, was zu hohen Kosten für Wartung, Reparatur oder Austausch von Komponenten führt. Daher ist es wichtig, bei der Konstruktion und Herstellung von Kunststoffteilen die Risiken von Spannungsrissen zu berücksichtigen.

Kunststoffbranche

Beschreibung

Die Kunststoffbranche ist weltweit für ihre technologische Exzellenz, Innovationskraft und Nachhaltigkeitsbemühungen bekannt. Hierbei spielt der Einsatz von Software in der Produktion eine entscheidende Rolle, um Prozesse zu optimieren und gleichzeitig neue Technologien zu integrieren, die die Effizienz steigern, die Umweltbelastung zu reduzieren und Kosten zu senken.

Die Anforderungen in der Kunststoffverarbeitung sind so vielfältig wie die Produktpalette. Insofern stellen Planung, Steuerung, Logistik und Produktion eine große Herausforderung dar. tetys hat eine kompetente Lösung entwickelt, die Ihnen jederzeit hohe Transparenz über eingesetzte Ressourcen, Terminverpflichtungen, Kunden- und Qualitätsanforderungen vermittelt.

Herstellung von Kunststoff

Effizienz durch Softwareeinsatz

Die Herstellung von Kunststoff erfordert präzise Prozesssteuerung und eine reibungslose Produktion. Produktionssoftware – wie unser tetys MES – ermöglicht es Unternehmen, jeden Schritt des Herstellungsprozesses zu überwachen, zu steuern und zu optimieren. Von der Materialbeschaffung bis zur Endfertigung ermöglicht die Software eine nahtlose Integration und Automatisierung, was zu einer Steigerung der Effizienz, Senkung der Produktionskosten und Verbesserung der Produktqualität führt.

Beispiele aus der Praxis

Einige unserer Kunden kommen mit ähnlichen Herausforderungen zu uns wie z.B. dem „just-in-time“ Reporting und Dokumentation aller Abteilungen in der Fertigung mit dem Fokus der vollständigen Abdeckung aller Prozesse:

Stillstände, Ausschüsse, Rückmeldungen der Auftragsdaten an SAP, Echtzeit-Reporting der Maschinen und Werkbereiche, Traceability der Prozessdaten, Engpassanalyse von Personal, Material und Werkzeuge und BOM-Auflösung mit automatischem Verplanen – das alles kann unsere Software bedienen. Mit Hilfe des tetys Systems, inklusive der Module PEP, CAQ und TPM, sorgen wir für ein laufendes System dass den Kunden täglich seine Aufträge im System planen lässt, alle relevanten Auftragsdaten an SAP rückmeldet, automatische Qualitätsreports und Reportings ans Management erstellt.

Umweltaspekte

Kunststoffe sind aufgrund ihrer Haltbarkeit und Beständigkeit gegen Abbau problematisch, wenn es um die Umwelt geht. Sie tragen erheblich zur Umweltverschmutzung bei, insbesondere in Form von Mikroplastik in den Ozeanen und auf Deponien. Es gibt jedoch zunehmend Bemühungen, recycelbare Kunststoffe zu entwickeln und die Recyclingraten zu verbessern, sowie biobasierte Kunststoffe zu fördern, die biologisch abbaubar sind.

Die Zukunft gestalten

Die zunehmende Produktkomplexität bei sinkenden Losgrößen fordert für alle Unternehmen eine zunehmende Transparenz. In der Verarbeitung für Kunststoff erzwingen vor allem der hohe Grad an Automation und die immer dünnere Personaldecke digitale Prozesse und Lösungen. Der digitale Auftrag, Papierlose Fertigung, vollintegrierte Qualitätssicherung oder eine zentrale Einstelldatenverwaltung schaffen eine vollkommen transparente Fertigung. Und sind die nächsten Schritte zu einer hoch effizienten Fertigung.

Die Firma tetys liefert eine Manufacturing Execution System (MES)-Software-Lösung, um Abläufe im Bereich des Spritzgusses zu analysieren und zu optimieren. Dabei werden die einzelnen Prozesse in der tetys Software abgebildet und optimiert.

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