Produktinnovationen sind in Ihrem Unternehmen längst überfällig – aber Sie sind unsicher, wo Sie ansetzen sollten? Der Bedarf an Kunststoffen mit optimierten Eigenschaften und neuen Funktionen scheint grenzenlos zu sein. Neue Werkstoffe bilden das Fundament für zukunftsweisende Produktentwicklungen. Besonders Nanomaterialien erweisen sich in der Kunststoffverarbeitung als Innovationstreiber schlechthin.
Das Interview mit Sergej Schmitke, CEO der GS Bavaria GmbH, gibt Ihnen eine genauere Vorstellung, warum die Implementierung der Nanowerkstoffe sich in Ihrem Unternehmen lohnt und wie sie konkret ablaufen könnte.
Zielführende Modernisierung in der Kunststoffverarbeitung: Versuchen Sie es mit Nanomaterialien!
Sie kennen das: Wollen Sie Ihre Kunststoffe mit Additiven optimieren, geht das immer mit Abstrichen an einer anderen Stelle einher. Nanopartikel sind innovativ und lassen sich ganz ohne Kompromisse in Verbundwerkstoffen verarbeiten – und können so vielfältige Eigenschaften verstärken oder ergänzen.
Das Fachwissen und das „Gewusst-wie“ bilden die Grundlage für eine zielführende Modernisierung der Kunststoffverarbeitung mit Nanopartikeln. GS Bavaria hat sich auf Nanopartikel aus Wolfram spezialisiert, die in einem eigens entwickelten Recycling-Verfahren aus Hartmetallschrott gewonnen werden.
Für sichere Arbeitsbedingungen und ein optimales Einbringen in laufende Prozesse werden diese Nanopartikel wiederum in eine hochkonzentrierte Paste, ein Granulat oder auch eine wässrige Dispersion auf Kunststoffbasis umgesetzt – das Masterbatch. Die „NaPoly* Power Batches“ von GS Bavaria sind damit ready to use und können ihre Potenziale ohne Umwege entfalten.
Grundlegende Bedingungen für zukunftsfähige Kunststoffverarbeitung mit Nanomaterialien
Herr Schmitke, welche Bedingungen muss das kunststoffverarbeitende Unternehmen für die gelungene Durchführung eines solchen Projekts mitbringen?
Sergej Schmitke:
Diese Frage wird natürlich oft gestellt. Um auf notwendige Voraussetzungen aufbauen zu können, sollten folgende Kriterien erfüllt sein:
- Kernkompetenz in der Herstellung von Composites,
- erste Erfahrung mit dem Einsatz von Additiven bzw. nanoskaligen Additiven,
- Innovationswille und
- Verfolgung klarer Zielsetzungen, um diesen Innovationswillen auch in die Praxis umzusetzen.
Das sind Punkte, die grundsätzlich auf viele kunststoffverarbeitende Firmen zutreffen. Also sollten wir an dieser Stelle eingrenzen, welche Kunststoffarten bzw. -anwendungen mit Nanomaterialien kompatibel sind.
Der Einsatz von Nanomaterialien ist für alle Branchen relevant
Unser Technologie- und Werkstoffwissen als Hersteller von wolframhaltigen Pulvern in Nanopartikelgröße findet in ganz unterschiedlichen Branchen Anwendung. Die Besonderheit dabei ist, dass wir in der Lage sind, unsere Produkte genau auf die Anforderungen der jeweiligen Fertigung und die gesteckten Ziele auszurichten. Kunden und Partner, die wir bei ihren Innovationsbestrebungen begleiten, arbeiten mit verschiedenartigen Kunststoffen, für die wir Optimierungen oder Neuerungen realisieren:
- Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere
- Verschiedene Kunststoffklassen wie Polyamide, Polyurethane, Poly (Vinyl-)Ester, Polycarbonate etc.
- Verbundwerkstoffe wie carbon- oder glasfaserverstärkte Kunststoffe (CFK/GFK)
- Thermoplastische Verbundwerkstoffe
- Funktionalisierte Beschichtungen und funktionale Additive
In jedem Fall gilt es, bestimmte geforderte anwendungsbezogene Eigenschaften zu verbessern.
Als besonders positiven Effekt möchte ich betonen, dass eine Neupositionierung mit Nanomaterialien ganz ohne Eingriffe in bestehende Produktionsprozesse funktioniert. Zudem spart das Unternehmen bei der zukünftigen Kunststoffverarbeitung fast immer deutlich Ressourcen ein. Wir sprechen hier also von einer starken Werkstoff-Optimierung bei gleichzeitig reduziertem Material- und Kostenaufwand.
Zu diesem Punkt empfehle ich Ihnen unseren ausführlichen Beitrag „Wie Sie mit Nanocomposites signifikant die Eigenschaften von Kunststoffen verbessern“!
Ihr Weg zur Innovation: Nanomaterialien gezielt implementieren
Zunächst ist ein Kick-Off-Meeting anzusetzen, in dem die Eckpunkte des Projekts abgestimmt werden. Es gilt, die nanobasierten Masterbatches mit den eigenen Anforderungen und Zielen abzugleichen. Dazu sollten Sie diese Fragen klären:
- Welche Kunststoffart oder Anwendung will ich für welchen Einsatzzweck und für welche Branche optimieren?
- Welche Produktionsverfahren nutzt mein Unternehmen und gibt es Besonderheiten innerhalb der Prozesse?
- Welchen Schwerpunkt will ich bei diesem Projekt setzen: Kostensenkung, Prozessoptimierung, Neuartigkeit? Sollen mit der Nanotechnik Eigenschaften und Funktionen verbessert oder neue hinzugewonnen werden?
- Wie hoch ist das Produktionsvolumen und sind in absehbarer Zeit Steigerungen geplant?
In Step 2 folgt der Entwicklungsprozess im Labor. Bei GS Bavaria legen wir besonderen Wert darauf, die auf Wolfram-Nanopulver basierenden Masterbatches möglichst genau auf das vom Projektpartner zuvor definierte Polymer anzupassen. Für die Herstellung einer Produktprobe und die kundenspezifische Vorbereitung sind etwa zwei bis drei Tage notwendig.
Anschließend liefern wir die Proben zu Ihnen. Nach der Entwicklung eines optimal abgestimmten Werkstoffs gehen die Fachleute von GS Bavaria auf Wunsch direkt zu den Kunden, betreuen die Pilotversuche der optimierten Kunststoffverarbeitung vor Ort in der Produktion und beraten Sie bei der Umsetzung. Im Anschluss werden die Ergebnisse geprüft und es wird genau analysiert, wie gut die Verfahrensprozesse abgelaufen sind. Wurde das gewünschte Resultat erzielt? Oder muss unter Umständen eine zweite Testreihe angestoßen werden? Diese Machbarkeitsanalyse gibt den Kunden Sicherheit und dient als wichtige Entscheidungshilfe für den weiteren Ablauf.
Nach ein oder zwei Testläufen ist das Projekt bereits abgeschlossen. Der konditionierte Verbundwerkstoff kann in die Serienproduktion gehen. Die neue Produktentwicklung verfügt über bessere und / oder neue Merkmale und Funktionen.
In einem Meeting stehen wir für das Feedback der Kunden, Anmerkungen und Fragen zur Verfügung. Im Weiteren werden die firmenspezifischen Anforderungen an Liefermengen/-einheiten, Termine ermittelt und die Vertragsmodalitäten festgelegt.
Mit diesem zeitlichen Aufwand ist zu rechnen
Herr Schmitke, solch ein Innovations-Projekt nimmt in seiner Gänze einen längeren Zeitraum in Anspruch. Termine müssen abgestimmt, Details geplant, Testläufe vorbereitet werden. Wie schätzen Sie die Dauer bis zum „Echtstart“ auf Kundenseite ein?
Sergej Schmitke:
Eine realistische Planung liegt meines Erachtens bei gut drei Monaten. Ich meine damit die Phase, in der die Laborarbeiten und Testreihen auf beiden Seiten durchgeführt werden. Wie lange es im Anschluss dauert, bis das modifizierte Produkt in den Produktionsprozess tatsächlich eingebunden werden kann, ist je nach Branche und Unternehmensgröße unterschiedlich. Die Firmen, die unsere Expertise für bessere Ergebnisse in der Kunststoffverarbeitung bereits in Anspruch genommen haben, nennen hier über sechs bis zwölf Monate.
Sobald das Vorhaben gefasst ist, können Interessenten mit Ihnen in Verbindung treten.
Es besteht die Möglichkeit, über die Webseite Produktproben zu ordern und ein Beratungsgespräch zu vereinbaren. Wenn ich mich an Sie wenden wollte, mit welchem Vorlauf sollte ich das tun?
Sergej Schmitke:
Das lässt sich natürlich nicht pauschal beantworten. Wir bemühen uns sehr, kurzfristig zu agieren und einen Termin für das erste Gespräch zu finden. Bis zur individualisierten Herstellung eines nanoskaligen Hochleistungswerkstoffs kann es wegen begrenzter Laborplätze allerdings noch einmal zwei bis vier Wochen dauern.
Es gibt noch einen Punkt, auf den ich hinweisen möchte: Unternehmen, die den Einsatz nanobasierter Additive in der Kunststoffverarbeitung beabsichtigen, können u.U. eine öffentliche Förderung beantragen. Werden bestimmte Bedingungen erfüllt, kann das gesamte Projekt förderfähig sein. Ich empfehle allen, sich rechtzeitig über die Voraussetzungen zu informieren und die Anträge einzureichen.
ROI und Nutzer beim Einsatz von Nanomaterialien in der Kunststoffverarbeitung
Welche Ergebnisse kann eine Firma der kunststoffverarbeitenden Industrie am Ende von einer solchen Initiative erwarten? Sind die Nanowerkstoffe der Schlüssel zu neuen Perspektiven?
Herr Schmitke:
Diese Frage kann ich eindeutig mit „ja“ beantworten. Sehen Sie allein die Chance, Kosten für Material, Energie, Logistik etc. um bis zu 50 % zu reduzieren. Firmen werden in die Lage versetzt, sich deutliche Wettbewerbsvorteile zu verschaffen, und den Unternehmenserfolg langfristig zu sichern. GS Bavaria sieht sich als Vordenker der Nanotechnologie und kompetenten Partner, der den Unternehmergeist proaktiv unterstützt. Wir wollen auf diesem Gebiet wirklich etwas bewegen.
Denn die Nanotechnologie eröffnet immer wieder Möglichkeiten, neue bis dato scheinbar unerreichbare Standards zu setzen. Interessierten Firmen stehen wir gerne Rede und Antwort. Ich darf noch erwähnen, dass wir im Nachgang zu unseren Projekten der Integration von Additiven in Prozesse der Kunststoffverarbeitung häufig ein sehr positives Feedback erhalten. Wir können mit Fug und Recht behaupten, der einen oder anderen Innovation sicher und fundiert auf den Weg geholfen zu haben – das haben wir in unseren Branchenlösungen auch noch einmal zum Nachlesen niedergeschrieben.
Herr Schmitke, wir danken Ihnen für das Gespräch.
Sie haben Fragen? Unter diesem Link finden Sie alle Möglichkeiten, das Team von GS Bavaria zu kontaktieren.