Temadag om plast - En bred vifte af vinkler på plastens nye muligheder

Katrine Bang Foget

Jeg er din kontaktperson

Skriv til mig

Indtast venligst et validt navn
Eller dit telefonnummer
Sender besked
Tak for din besked
Vi beklager

På grund af en teknisk fejl kan din henvendelse desværre ikke modtages i øjeblikket. Du er velkommen til at skrive en mail til Send e-mail eller ringe til +45 72201750

Temadag om plast - En bred vifte af vinkler på plastens nye muligheder

Hvordan kan jeg bedst udnytte højtemperaturmaterialer? Hvilke muligheder er der for at optimere egenskaber som fx isoleringsevnen i mit plastmateriale og hvordan sikrer jeg mig slidstærke værktøjer til fremstilling af mine plastemner? Disse spørgsmål – og mange flere -  fik danske virksomheder svar på, da de deltog på temadag om plastens mange muligheder. 

Den 17. november 2015 bød Teknologisk Institut 60 deltagere fra den danske plastbranche velkommen til en temadag om fremtidens plastproduktion og de mange nye muligheder, der i denne tid blomstrer op inden for fremstilling af plast.

Temadagen var sammensat af indlæg fra internationale eksperter med den nyeste viden om ekstrudering, højtemperaturmaterialer og udstyr til at bearbejde disse samt indlæg fra Teknologisk Instituts ansatte, der bidrog med viden om moderne teknologier, der kan give industrien et løft og bedre værktøjer. Afslutningsvist fik deltagerne et kig ind i maskinrummet på Teknologisk Instituts Center for Produktudvikling samt Center for Tribologi.

Plast kan i stigende grad afløse metal
Historien om plast startede allerede tilbage i den sidste del af det forrige århundrede og siden er dets anvendelse kun vokset. I dag er det svært at forestille sig en hverdag uden materialet; elektronik som fjernsyn og telefon ville knap nok eksistere uden plast, og en bil uden plast ville også være helt utænkelig.  

Den brede anvendelse skyldes, at plast kan fremstilles hurtigere, billigere og med lavere energiforbrug end stål og aluminium, og at der i dag findes en lang række forskellige plasttyper med unikke egenskaber. På Teknologisk Instituts temadag blev nogle af disse egenskaber omtalt, da de tyske indlægsholdere Peter Radden, Celanese, og Alexander Ide, IDE, fortalte om de termoplastiske højtemperaturmaterialer, PEEK og PPS. 

Begge materialer er delkrystallinsk materiale, og tåler temperaturer på 220 °C (PPS) og 240 °C (PEEK).  Materialerne besidder en høj stivhed og robusthed, som matcher metal. Det betyder, at produkter der laves i PPS kan have den samme styrke men med en lettere vægt. Det er derfor sandsynligt, at vi fremover ikke blot vil se biler, men også flyvemaskiner, der delvist er produceret i det solide materiale. I dag anvendes PPS i stedet for det typiske stål til fremstilling af dele til fly. Typisk med en reducering af vægten med op til hele 30 %. Det kan efterkomme et ønske om mindre brændstof hos flyselskaberne og billigere rejser til verdens turister. Men ikke kun flyproducenter kan gøre brug af det stærke materiale. På grund af PPS´ gode brandegenskaber og høje varmeformbestandighed kan det med fordel anvendes i elektriske komponenter, pumpesystemer mm. Det kan danske virksomheder udnytte.

Også PKK har gode anvendelsesmuligheder, da materialet har den særlige egenskab, at det kan gammasteriliseres. Derfor er er særligt egnet til medicinske instrumenter som bl.a. erstatninger for tænder og knogler.

Det helt store udfordring med PPS og PEEK er midlertidig materialernes pris, der er væsentlig højere end andre plastformer. Derfor er det vigtigt, at danske virksomheder ved, hvordan materialet skal behandles så mindst muligt går spildt.  En af kravene til at dette kan lade sig gøre, er at man har det rigtige produktionsudstyr. Til trods for de høje bearbejdningstemperaturer, er temperaturvinduet meget smalt for disse typer. Proceseringsudstyret skal derfor være med følsom temperaturstyring og i stand til både at registrere smeltetemperatur samt smeltetryk.

Videnindsprøjtning giver nye muligheder
Af og til kan videndeling føre til bedre eller nye forretningsområder, nye produkter eller produktionsløft. Eksempler på dette oplevede dagens deltagere på temadagen, da ansatte fra de to danske virksomheder Golan Pipe System og ROLLTECH fortalte om deres medvirken i henholdsvis Produktion i Danmark-projektet og en INNOBOOSTER-ordning. Begge dele sammen med Teknologisk Institut.

ROLLTECH er et godt eksempel på, at det kan betale sig at investere i det rette specialdesignede udstyr. Virksomheden laver vindueskonstruktioner i plast. Sammen med Teknologisk Institut forsøger ROLLTECH at optimere et værktøj til ekstrudering ved at simulere behandlingsprocessen. Slutmålet er bedre ekstruderingsværktøjer, der gør det muligt at udforme værktøjerne så man kan forudsige flowet før et materialeskift og derved geare værktøjet inden. Projektet forventes også at munde ud i øgede hastigheder.      

”Vi vil gerne lære, når vi modtager 5 værktøjer, hvorfor det så er, at de er forskellige? Så vi har fokus på ensartethed, slitage og hastighed. Det er ved hastigheden og reducering af spild, vi tjener vores penge, ” forklarer Peter Pedersen fra ROLLTECH.

Ind til nu peger arbejdet i retning af en sammenhæng mellem temperatur og slitage. Billeder fra simuleringerne viser, at der er mest slitage på bagenden, hvor trykket på værktøjet er højest. Derfor er det i det videre arbejde interessant at undersøge om problemet kan undgås ved at ændre værktøjets design. For virksomheder som ROLLTECH, hvor hastigheden er høj, og det ikke er lige til at ændre leverandør af materialer, er det parametre som værktøjets design, der med fordel kan ændres. 

Golan Pipe Systems er endnu et eksempel på, hvordan samarbejde kan give nye og bedre produkter. Virksomheden har deltaget på Produktion i Danmark, hvor de indgik i en klynge af skumproducenter. Sammen med Teknologisk Institut har de udnyttet klyngens antagelse om, at grafit kan øge isoleringsevnen i skummaterialer og testet dette på virksomhedens egne isoleringsrør. De gode resultater er ikke til at tage fejl af: Ved at anvende blot 1 % grafit er isoleringsevnen steget med 13 – 15 %, hvilket svarer til en lambda-værdi, der er 7 – 15 % højere end i øvrige produkter på markedet. De gode resultater tæller også højere ensartethed, øgningen af antal porer med op til 25 % og et større output på maskinerne, og ikke mindst et væsentlig lavere energi forbrug.   

10 % af den samlede plastproduktion er produkter, der er skummet op. Det kan bl.a. være EPS-plader eller madrasser. Der er altså en bred anvendelsesmulighed og ikke kun Golan Pipe System kan have glæde af den nye viden. Blandt dagens deltagere på temadagen fandt især Torben Nielsen, administrerende direktør i TINBY A/S, den nye viden brugbar:

”Det, vi har hørt i dag om, at man kan optimere isoleringsværdien i polymere med grafit er meget interessant for os på fire forretningsområder. Vi laver for det første en masse isoleringskapper til vores kunder og markedsfører også selv et program, som isolerer ventiler inden for køl og varme. Så har vi også nogle underleverandør-opgaver med isolation. Så der er stor incitament for at se nærmere på dette område, ” fortæller han.     

TINBY A/S producerer formstøbte teknikske PUR-detaljer til en bred vifte af industrien og er også underleverandør til den danske vind-, møbel- og vinduessektor.

Værktøjet skal være i top
Temadagen på Teknologisk Institut blev tilføjet en rundvisning i Center for Tribologi og Center for Produktudvikling, hvor dagens deltagere kunne opleve plasmateknologier til overfladebelægning og 3D-printere. Da plastcentrets faciliteter ligger i Taastrup opfordrede Jan kyster Madsen dagens deltager til at ringe til ham for en rundvisning af stedet, når de var i nærheden af byen.

Tidligere på dagen var begge teknologier repræsenterede med indlæg om 3D-print-teknologiens muligheder for at udvikle bedre og anderledes værktøjer samt mulighederne for at fremstille mere slidstærke værktøjer med nye overflader. Sidstnævnte kan optimere produktionen og mindske slitage af værktøjer til sprøjtestøbning, der ofte slides i mødet mellem værktøj og værktøj eller værktøj og produkt. 

Ifølge Henrik Reitz, Teknologisk institut, er en løsning at anvende en PVD-belægning, der er en proces, hvor man damper forskellige belægninger på overfladen af værktøjerne. Det vil mindske slid –, slip – og korrosionsproblemer i værktøjerne. Og det vil styrke produktkvaliteten og værktøjets levetid. 

Teknologisk Institut fik Danmarks første 3D-printer tilbage i 1989, og i dag har instituttet flere maskiner stående. En af dem kan printe i 11 forskellige slags metaller. Det er særlig interessant for de deltagende virksomheder på temadagen, da det giver mulighed for at kunne 3D-printe unikke værktøjer til plastfremstilling, bl.a. til opbygning af ideelle kølekanaler. Blandt de klare fordele er også besparelse af programmering af CNC-maskiner og besparelse på materialer. Desuden kan man fremstille kanaler og indre strukturer, som man ikke kan fremstille konventionelt. Man kan desuden reducere vægten, fordi de indre strukturer kan laves porøse, og leveringstiden kan reduceres.

Produktion i Danmark
Temadagen blev afholdt som et led i Teknologisk Instituts arbejde under det nationale projekt, Produktion i Danmark. Projektet har løbet i perioden 2013 - 2015 med finansiering af Styrelsen for forskning og Innovation.  

Du kan læse mere om Produktion i Danmark her.