Das scharfe Auge für Qualität
Werkstoffanalyse und Werkstoffprüfung im Labor
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Sauberkeitsanalyse – für partikelfreie Bauteile
Viele technische Kunststoffbauteile unterliegen definierten Sauberkeitsanforderungen. Um deren Einhaltung sicherzustellen, nutzt der Laborbetrieb von Pöppelmann das sogenannte Spülkabinett. Hier werden die Produkte im Ultraschallbad oder mit einer Spüldüse mit einem speziellen Reiniger gewaschen. Ein Filter fängt mögliche Partikel oder Fasern auf. Diese werden anschließend getrocknet, gewogen und unter dem Digitalmikroskop vermessen.
Der von Hildegard Rieger, Prüferin Bereich Sauberkeitsanalyse, daraus erstellte Prüfbericht listet unter anderem die genaue Anzahl und Größe der angefallenen Flusen (z. B. Haare, Fädchen, Fasern von Kleidungsstücken) und Partikel (z. B. Stoff- oder Staubkörnchen, Metallspäne/-partikel) auf. Anhand der Menge bewerten die Experten, ob das Bauteil und sein Fertigungsprozess den Kundenanforderungen entsprechen. »Für Kunden aus dem E-Mobility-Segment ist bei der Prüfung die Unterscheidung in metallische und nicht-metallische Partikel besonders wichtig, denn hier kann es zum Beispiel zu einem Kurzschluss kommen, wenn bestimmte Bauteile wie Steckergehäuse mit metallischen Partikeln verunreinigt sind«, so Manfred Bremer.
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Mechanische Prüfung – welche Montagekraft ist erforderlich?
Ein weiterer Prüfbereich aus dem Portfolio des Labors sind die mechanischen Prüfungen, zu denen sogenannte Zug- oder Druckprüfungen gehören. Im gewählten K-TECH-Beispiel der Batteriegehäuse und Blindschutzkappen werden bei der Zugprüfung die Abzugskräfte der Blindkappen von ihrem Gegenstück ermittelt. Die Druckprüfung stellt fest, welche Kräfte beim Zusammenfügen des Bauteils mit seinem Gegenstück erforderlich sind. Kunden können den Ergebnissen entnehmen, welche Kräfte für das manuelle oder automatisierte Zusammenfügen oder Demontieren des Bauteils in ihrer Produktion aufgewendet werden müssen.
»Mechanische Prüfungen führen wir vielfach von der Erstbemusterung bis hin zur Serienfreigabe durch. Darüber hinaus findet diese Art der Prüfung auch serienbegleitend statt, um eine kontinuierliche Qualität der bei uns hergestellten Artikel zu belegen«, erläutert Andre Preuß, Prüfingenieur.
Intern und extern – weitere Werkstoffanalysen und Prüfungen
Neben den beschriebenen führt das Pöppelmann-Labor verschiedene weitere Analysen und Prüfungen durch. Um nachzuweisen, dass Werkstoffe einer bestimmten Brennbarkeitsklasse zuzuordnen sind, finden Brennprüfungen statt, wie Manfred Bremer erläutert: »Gerade im E-Mobility-Sektor, in dem wir es mit elektrischen Spannungen und Strömen zu tun haben, ist die korrekte Werkstoffauswahl hinsichtlich der Brennbarkeit immens wichtig. Wir beraten zusammen mit dem Rohstoffhersteller ausführlich rund um den passenden Werkstoff, der die Anforderungen für den gewünschten Einsatzzweck erfüllen kann.«
Mit der DSC (Differential Scanning Calometry)-Analyse hingegen, einem Verfahren der thermischen Analyse, lassen sich Verarbeitungseffekte am Bauteil ermitteln, Schmelzpunkte feststellen und Auswirkungen der Fertigung auf Werkstoffe nachweisen, so Nele Zerhusen, Spezialistin für Polymerwerkstoffe. Diese wird nicht nur als qualitätsbegleitende Analyse, sondern auch zur Schadensanalyse eingesetzt. Sind einmal besondere zusätzliche Prüfungen erforderlich, beispielsweise elektrische Funktionsprüfungen oder Prüfungen zu Spannungsfestigkeiten oder Durchschlagfestigkeiten, kommen externe Spezialisten aus dem Pöppelmann-Netzwerk zum Einsatz.
»Unter dem Strich profitieren unsere Kunden davon, dass sie bei uns alle Leistungen aus einer Hand erhalten: Die Pöppelmann-Gruppe verfügt über Kunststoff-Fachpersonal mit umfassender Expertise, tiefgehendem Know-how und langjähriger Erfahrung. Unser Gesamtsystem besteht aus einem engmaschigen Netz zur Überwachung von Rohstoffen, Bauteilen und Gesamtprodukten. Neben unserem eigenen Labor mit vielen verschiedenen Prüfmöglichkeiten können wir auf ein großes Netzwerk an spezialisierten und akkreditierten Anbietern von Spezialprüfungen zurückgreifen, mit denen wir auch Sonderanalysen verfügbar machen. Das ermöglicht uns kurze Reaktionszeiten«, fasst Manfred Bremer zusammen.
Recycling ist Zukunft – Kunststoffexpertise noch wichtiger
Im Hinblick auf mehr Umwelt- und Klimaschutz berät Pöppelmann seine Kunden rund um mehr Ressourcenschonung im Einsatz von Kunststoffen und empfiehlt – wo möglich und sinnvoll – den Einsatz von Recyclingmaterial. Damit haben die Leistungen des Pöppelmann-Labors noch einmal einen besonderen Stellenwert erhalten, so Manfred Bremer: »Rezyklate sind für uns ein ebenso wertvoller Werkstoff wie Neuware, wenn die Qualität stimmt. Dazu muss unser Labor das Eigenschaftsprofil der Rezyklate im Vergleich zu Virgin-Material prüfen, denn die daraus gefertigten Produkte müssen vollumfänglich die hohen technischen Anforderungen unserer Kunden erfüllen. Das ist mit einem höheren Aufwand in der Wareneingangsprüfung verbunden, den wir bisher höchst erfolgreich umgesetzt haben: In den Fällen, in denen Neuware durch Rezyklat ersetzt wurde, haben wir das gewohnt hohe Qualitätsniveau erreicht.«
Das hat dazu geführt, dass auch die Division Pöppelmann K-TECH zur Herstellung von Bauteilen immer häufiger Recyclingmaterialien einsetzt, die sich beispielsweise für Fahrzeugbauteile wie Abdeckungen oder Halter eignen. »Inzwischen produzieren wir für einen renommierten Fahrzeughersteller sogar einen Halter für einen Soundgenerator aus einem Kunststoffgranulat, dessen Polymeranteile bis zu 100 Prozent aus gebrauchten Kunststoffverpackungen der haushaltsnahen Wertstoffsammlungen stammt. Diese wurden zu einem Recyclingkunststoff verarbeitet, dessen Materialeigenschaften dem strengen Auge für Qualität unserer Laborprüfungen standhielt. 2020 ist das Produkt aus Post-Consumer-Rezyklat (PCR) in Serie gegangen«, erzählt Frank Schockemöhle.
Der Autor
Hannes Wolf
ist Marketingbeauftragter K-TECH bei Pöppelmann in Lohne. Er ist seit 2015 im Bereich Marketing und seit 2022 im Bereich Marketing und Key Account von Pöppelmann K-TECH tätig.
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- Sauberkeitsanalyse – für partikelfreie Bauteile
