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Foto: Pöppelmann
ECO-Griffstopfen GPN 480 besonders dünnwandig im Thermoform-Prozess hergestellt

Werkstoffe

Thermogeformte Schutzelemente

Thermogeformte Schutzelemente von Pöppelmann Kapsto – materialsparende Herstellung, stapelbares Design – mehr Nachhaltigkeit.

Die Division der Pöppelmann Gruppe aus dem niedersächsischen Lohne entwickelt und fertigt thermogeformte Schutzelemente aus Kunststoff für alle kundenspezifischen Anforderungen – von Schutzkappen und -stopfen über Griff- und Schraubkappen bis hin zu individuell auf besondere Anwendungen abgestimmte Elemente. Die Kunststoffartikel werden unter anderem dazu eingesetzt, um Außengewinde, Bolzen, Leitungen und mehr während der Fertigung, der Lagerung und dem Transport vor Beschädigung oder Verschmutzung zu schützen. Der Kunststoffspezialist hat sich auf die Bedürfnisse seiner Kunden aus der Industrie eingestellt und liefert Artikel aus dem Standardprogramm innerhalb eines Tages. Auch Sonderanfertigungen werden in kürzester Zeit realisiert.

Das große Sortiment an Schutzelementen wurde bislang im Spritzgussverfahren gefertigt. Neuerdings hat Pöppelmann Kapsto jedoch sein Programm um thermogeformte Artikel erweitert. Ralf Arkenau, Produktmanager, erklärt, was dahintersteht: „Mit dem Thermoform-Verfahren lassen sich hervorragend besonders großformatige und dabei sehr dünnwandige Schutzelemente herstellen, die dennoch sehr formstabil sind. Damit können z. B. Rohrleitungen gut geschützt werden. Aber auch für verschiedene Anwendungen in der Automobilindustrie bietet sich das Verfahren an.“ Um derartige kundenspezifische Anfragen noch besser bedienen zu können, erweiterte der Kunststoffspezialist sein Leistungsspektrum um dieses Herstellungsverfahren. Dabei ist das Thermoformen für die Pöppelmann Gruppe nicht neu: In anderen Divisionen wird es bereits seit den 1980er Jahren eingesetzt. So konnte die Division Pöppelmann Kapsto bei der Realisation auf im Unternehmen vorhandenes Know-how zurückgreifen.

Thermogeformte Schutzelemente – dünnwandig und dennoch stabil

Beim Thermoformen werden vorproduzierte Folien in speziellen Werkzeugen unter Einwirkung von Wärme und Vakuum zu Formteilen umgeformt. „Eingesetzt wird das Verfahren vor allem dort, wo im Spritzguss überproportional dicke Wandstärken gewählt werden müssten, um zu einem stabilen Fertigungsprozess zu gelangen. Bei Artikeln ab einem Durchmesser von ca. 50 Millimetern ist Thermoformen eine echte Alternative und damit eine hervorragende Ergänzung unseres Angebotes“, beschreibt Ralf Arkenau die Hintergründe.

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Foto: Pöppelmann Pöppelmann Kapsto erweitert sein Sortiment um Schutzelemente aus dem Thermoform-Verfahren

Zwei neue Normreihen für mittlere bis große Durchmesser

Pöppelmann Kapsto startet sein Programm an thermogeformten Standardprodukten zunächst mit zwei Designvarianten, die jeweils in zwei verschiedenen Materialien erhältlich sind: dem ECO-Universalschutz GPN 400 und 401 sowie dem ECO-Griffstopfen mit seitlicher Grifflasche GPN 480 und GPN 481.

Die Artikel sind universell einsetzbar und decken einen großen Anwendungsbereich ab: Zwischen 57 und 130mm Durchmesser bildet das Angebot eine komplett geschlossene Reihe.

Durchdachtes Design

Das Design der neuen Normreihe vereint zahlreiche Anforderungen und bietet Anwendern viele Vorteile: Die gewählte Wandstärke der Produkte bewirkt, dass diese fest und sicher an ihrem vorgesehenen Platz sitzen. Die Grifflaschen des Artikels wurden nach ergonomischen Gesichtspunkten in Anlehnung an die SAE/USCAR-43 ausgelegt. Beim Design wurden auch logistische Vorteile mitberücksichtigt: Die neuen thermogeformten Produkte sind hervorragend stapelbar und lassen sich leicht händisch oder auch maschinell entstapeln. Dazu sind sie mit einer Stapelkante ausgestattet, die verhindert, dass die einzelnen Artikel miteinander verklemmen. Die platzsparende Stapelung reduziert das benötigte Transport- und Lagervolumen um bis zu 75% , sodass Anwender hier deutliche Einsparungen erzielen können.

Neue Materialien

Mit Erscheinen der neuen Normreihen führt Pöppelmann Kapsto gleichzeitig neue Materialien ein: Die gewählten Werkstoffe Polystyrol (PS) und Polyethylenterephthalat (PET) decken die meisten Anwendungen ab und zählen zu den Standardmaterialien für Thermoform-Prozesse. Sie lassen sich sehr gut verarbeiten. Ralf Arkenau erläutert eine Kapsto Besonderheit: „Wir haben von Anfang an darauf geachtet, hochwertiges PS und PET zu verwenden, um uns bewusst am Markt abzuheben. Das von uns ausgesuchte Material ist sehr zäh und damit sehr widerstandsfähig. Deshalb sind unsere thermogeformten Kappen und Stopfen sehr bruchfest und formstabil.“

Helle Farbgebung

Die Produktreihen in PS sind in dem Kapsto typischen Signalgelb erhältlich. Diese auffällige Farbgebung ist bei Anwendern sehr beliebt, denn damit stechen die Schutzelemente bei der Demontage sofort ins Auge und lassen sich schneller und zuverlässiger entfernen. Die PET-Artikel werden in der Farbe Natur gefertigt, sind also transparent. Das bietet einerseits den Vorteil, dass auch nach dem Anbringen des Schutzelements sichtbar ist, was darunterliegt. So lässt sich z. B. kontrollieren, ob bestimmte vorangehende Montageschritte ausgeführt wurden. Helle Farben vereinfachen zudem die Wiederverwertung, weil sich diese Produkte im Gegensatz zu schwarzen Schutzelementen leichter im industriellen Recycling herausfiltern lassen. „Gerade für kristallklare PET-Artikel gibt es bereits funktionierende Kreislaufsysteme – wir alle kennen das z. B. aus der PET-Flaschen-Rücknahme“, so der Produktmanager.

Trays im Thermoform-Verfahren

Mit der Einführung des Thermoformens eröffnet Pöppelmann Kapsto, bisher als Kappen- und Stopfen-Lieferant bekannt, zudem ein weiteres Geschäftsfeld. Denn dieses Verfahren eignet sich hervorragend zur Herstellung ganzer Trays, die empfindlichen Produkten durch eine feste Positionierung noch mehr Schutz bieten. Die individuell nach Kundenwünschen gefertigten Transportverpackungen werden vor allem für die Lagerung und den Transport eingesetzt. Auch in der Produktion erleichtern sie das Handling, da sie z. B. die automatisierte Entnahme von Bauteilen, die in den Trays fest positioniert sind, erleichtern.

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Foto: Pöppelmann Die vorproduzierte Folie wird in einem speziellen Formwerkzeug (1) unter der Einwirkung von Wärme und Vakuum (2) zu einem Formteil umgeformt und nach Abkühlung aus dem Formwerkzeug getrennt (3). Anschließend wird das Schutzelement ausgestanzt (4).

Entwicklung von Sonderlösungen in Rekordzeit

Wie bereits mit dem Programm an Spritzguss-Schutzelementen, lassen sich auch im Thermoform-Verfahren individuelle Stopfen und Kappen realisieren. Hierfür hat Pöppelmann Kapsto eine eng aufeinander abgestimmte Kette von Dienstleistungen installiert, die für eine Umsetzung in kürzester Zeit sorgen. Nach einer Machbarkeitsprüfung durch die Spezialisten von Pöppelmann Kapsto kann innerhalb eines Tages das Angebot inklusive Artikelkonzept in Form einer technischen Zeichnung oder Artikelskizze erstellt werden. Anschließend erfolgen auf CAD-Basis die Artikelkonstruktion sowie die Erstellung eines ersten Prototyps. Je nach Anforderungen kommt zur Herstellung eines Ansichts- bzw. Funktionsmusters aus Serienmaterial eine der beiden Service-Leistungen Rapid Prototyping oder Rapid Tooling zum Einsatz – im Falle der thermogeformten Artikel vorzugsweise das Rapid Tooling. Hierbei wird das zur Herstellung des Schutzelements benötigte Werkzeug mittels 3D-Druck erstellt und dient dann der Fertigung von Produktmustern im Echtmaterial. So kann sich der Anwender also bereits im Entwicklungsstadium einen genauen Eindruck über das Aussehen und die mechanischen Eigenschaften des Serienprodukts verschaffen. „Mit nur geringem Aufwand lassen sich die thermogeformten Artikel sogar individualisieren: Die Werkzeuge erhalten schnell wechselbare Einsätze, mit denen sich Gravuren nach Kundenvorgaben, z. B. Firmenlogos, durchführen lassen – eine hervorragende Branding-Möglichkeit, die von Anfang an auf großes Interesse gestoßen ist“, erzählt Ralf Arkenau.

Geschlossene Kreislaufsysteme angestrebt

Bei Einführung des neuen Fertigungsverfahrens spielte auch der Nachhaltigkeitsgedanke eine große Rolle. Matthias Lesch, Geschäftsführer bei Pöppelmann, unterstreicht: „Als eines der führenden Unternehmen der Kunststoffverarbeitung sehen wir uns in einer großen Verantwortung, unsere Prozesse und Produkte so umweltverträglich wie möglich zu gestalten – über den gesamten Lebenszyklus, von der Entwicklung über die Nutzung bis zur Wiederverwertung. Dieser Verantwortung gerecht zu werden mit Lösungen, die gleichzeitig auch die Bedürfnisse unserer Kunden erfüllen und wirtschaftlich sein müssen, ist die große Herausforderung für uns und unsere Branche.“ Das macht die Gruppe mit ihrer unternehmensweiten Initiative Pöpplelmann  blue deutlich, die alle Aktivitäten des Unternehmens bündelt, die einen geschlossenen Materialkreislauf zu Ziel haben. Auch mit dem neu aufgenommenen Thermoform-Verfahren will der Schutzelemente-Hersteller Projekte mit einem geschlossenen Kreislaufsystem aufbauen. Das bedeutet, dass die Schutzelemente nach Gebrauch nicht den gewöhnlichen Entsorgungsweg gehen, sondern separat gesammelt, aufbereitet und zu neuen Schutzelementen verarbeitet werden. „Ob das möglich ist, muss im Einzelfall geprüft werden. Die Voraussetzung für einen funktionierenden Materialkreislauf ist eine geringe Verschmutzung der Artikel. Öl- oder Lackreste würden diesen Prozess beispielsweise erschweren. Wenn die Produkte jedoch wenig verschmutzt sind, dazu noch in größeren Mengen anfallen und entsprechend separat gesammelt werden können, lohnt es sich auf jeden Fall“, sagt Ralf Arkenau. Aus diesem Grund verzichtet Pöppelmann Kapsto bei den neuen Normreihen unter anderem auf Artikel in schwarzer Farbgebung, wie der Produktmanager erklärt: „Wir bieten zwar bei den Sonderanfertigungen viele Farb- und Materialvarianten an, aber da wir explizit geschlossene Materialkreisläufe anstreben, werden unsere Standardprodukte u. a. in Signalgelb und Natur ausgeführt. Schwarze Artikel lassen sich in der Regel beim industriellen Recycling nicht erkennen und werden fast immer der thermischen Verwertung zugeführt. Dem möchten wir durch leichter herausfilterbare Produkte entgegenwirken.“

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Foto: Pöppelmann Schutzelemente von Pöppelmann Kapsto: Platzsparende Stapelung reduziert Transport- und Lagervolumen um bis zu 75 %.

Noch breiteres Leistungsspektrum – optimale Lösung gewährleistet

Insgesamt stößt das erweiterte Angebot von Pöppelmann Kapsto bei Kunden und Interessenten auf höchst positives Feedback. Die neuen Normreihen sind so ausgelegt, dass sie beginnend ab Stückzahl eins geliefert werden können. Konstrukteure profitieren von der parametrischen Konstruktion der Artikel, die es möglich macht, kleinere oder größere Baugrößen schnell zu errechnen und zu realisieren. Dem Team von Pöppelmann Kapsto ist besonders wichtig, eine ergebnisoffene Beratung zu bieten, die nicht auf ein bestimmtes Verfahren limitiert ist. Dabei bietet das neue Verfahren eine hervorragende Ergänzung zum bestehenden Programm. Ob Thermoformen oder Spritzguss, ob Standardartikel oder Sonderanfertigung – Kunden profitieren von der wirklich besten Lösung für ihre speziellen Anforderungen.

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