Also gut, heute werden wir uns eingehend mit dem POM-Kunststoffspritzguss befassen. Und ich freue mich wirklich darauf, mit Ihnen in diese Sache einzusteigen.
Ja, ich bin auch aufgeregt. Ich denke, das wird wirklich interessant.
Ja, sicher. Ich meine, wissen Sie, Sie denken darüber nach, wie viel Plastik in unserem Leben ist, es ist, als ob es überall wäre, oder?
Das ist es wirklich.
Und es gibt sie in so komplizierten Formen und Größen, und die Frage ist: Wie machen sie das?
Rechts.
Genau das werden wir uns heute ansehen. Also, ja, lasst uns. Lasst uns gleich loslegen, schätze ich. Deshalb wird POM-Kunststoff oder Polyoxymethylen oft als der Superheld unter den Kunststoffen bezeichnet, und ich denke, das ist ein wirklich passender Name.
Ja, das denke ich auch. Es ist. Es ist unglaublich stark, steif und chemikalienbeständig.
Ja.
Es hält also wirklich einiges aus. Viel Missbrauch.
Ja. Und es wird auch in vielen wirklich leistungsstarken Anwendungen eingesetzt. Rechts. Ich weiß, dass es in Zahnrädern, Lagern und allen möglichen Dingen verwendet wird.
Ja, genau.
Also, ja, vielleicht könntest du einfach mal für uns zusammenbrechen. Was macht POM so besonders?
Sicher. Auf molekularer Ebene ist POM also im Grunde eine lange Kette von Molekülen, die alle miteinander verbunden sind. Und. Und es ist diese Struktur, die ihm seine Stärke und Steifigkeit verleiht. Und wissen Sie, das Interessante an POM ist, dass es tatsächlich zwei Haupttypen gibt. Es gibt das Homopolymer POM und das Copolymer Pom.
Oh, interessant. Okay, was ist der Unterschied zwischen diesen beiden?
Das Homopolymer POM besteht also aus einer einzigen Art von Wiederholungseinheit in seiner Molekülkette. Und das verleiht ihm sozusagen maximale Festigkeit und Steifigkeit. Daher wird es häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen beispielsweise eine wirklich hohe Steifigkeit bei Zahnrädern und Lagern erforderlich ist.
Oh, okay, ich mag sogar die winzigen Zahnräder in meinem Telefon.
Genau.
Das ist verrückt. Und was ist dann mit dem Copolymer?
Der Copolymer-Bommel ist also etwas anders. Es verfügt über zwei verschiedene Arten von Wiederholungseinheiten in seiner Molekülkette. Und das macht es etwas flexibler und verleiht ihm auch eine bessere Schlagfestigkeit. Daher findet man es häufig in Dingen wie Armaturenbrettern von Autos oder Schaltschränken vor, Dinge, die robust sein müssen, sich aber auch ein wenig biegen lassen müssen, ohne zu brechen.
Oh, okay, das ist interessant. Es geht also nicht nur um Stärke. Es geht auch um das richtige Material für die richtige Anwendung.
Genau.
Wie lässt sich dieser Unterschied in der Molekülstruktur tatsächlich auf die Eigenschaften der realen Welt übertragen? Können Sie tatsächlich den Unterschied zwischen Homopolymer- und Copolymer-Pom erkennen?
Natürlich kann man es mit bloßem Auge nicht sehen, aber wenn man es unter einem Mikroskop betrachten würde, würde man definitiv einen Unterschied in der Anordnung der Moleküle erkennen. Ja. Wissen Sie, man kann sich Homopolymer-PO wie eine perfekt gestapelte Ziegelmauer vorstellen. Ja, es ist sehr stark und steif, weil alle Steine perfekt aneinandergereiht sind, wohingegen Copolymer-POM eher einem Steinhaufen ähnelt. Es ist immer noch stark, aber es hat mehr Nachgiebigkeit, weil die Steine alle durcheinandergewürfelt sind.
Oh, in Ordnung. Das kann ich mir vorstellen. Ja. Homopolymer ist also wie eine Mauer, Copolymer ist wie ein Steinhaufen.
Genau.
Das ist eine gute Analogie. Sprechen wir also darüber, wie wir eigentlich von diesem Rohstoff zum fertigen Produkt gelangen. Und ich weiß, dass Spritzguss das Verfahren ist, mit dem POM-Teile hergestellt werden. Können Sie uns diesen Prozess ein wenig erklären?
Sicher. Beim Spritzgießen handelt es sich also grundsätzlich um einen Prozess, bei dem man den POM-Kunststoff erhitzt, bis er schmilzt, und ihn dann unter hohem Druck in eine Form spritzt. Ja. Und wenn der Kunststoff abkühlt, verfestigt er sich und nimmt die Form der Form an.
Oh, in Ordnung. Es ist also so, als würde man Zahnpasta aus einer Tube drücken.
Ja, das ist eine gute Analogie, aber mit.
Viel mehr Hitze und Druck.
Genau.
Und dann die Formen selbst. Ich stelle mir vor, dass sie unglaublich präzise sein müssen, um all diese komplizierten Formen zu erzeugen.
Ja, absolut.
Woraus bestehen diese Formen normalerweise?
Daher werden die Formen typischerweise aus Stahl hergestellt, da Stahl sehr hart und verschleißfest ist. Und wir müssen sicherstellen, dass die Formen den hohen Temperaturen und Drücken des Spritzgussprozesses standhalten.
Oh ja, natürlich. Welche Art von Stahl wird typischerweise verwendet?
Es gibt verschiedene Arten von Siegeln, die üblicherweise verwendet werden. Einer heißt P20-Stahl und der andere heißt H13-Stahl.
Okay. Das sind also beides wirklich harte und haltbare Stähle. Okay, wir haben also den Kunststoff, wir haben die Form. Wir erhitzen den Kunststoff, wir spritzen ihn in die Form, er kühlt ab und erstarrt. Aber ich kann mir vorstellen, dass da noch viel mehr dahintersteckt. Welche Herausforderungen gibt es beispielsweise beim Spritzgießen? Gedicht.
Sicher. Eine der größten Herausforderungen ist daher die Kontrolle der Temperatur. Feinstaub hat einen relativ hohen Schmelzpunkt. Daher müssen wir sicherstellen, dass der Kunststoff auf die richtige Temperatur erhitzt wird, bevor wir ihn in die Form einspritzen. Wenn es nicht heiß genug ist, fließt es nicht richtig. Wenn es zu heiß ist, kann es das Material beschädigen.
Oh, wow. Es ist also wie eine Goldlöckchen-Situation.
Genau.
Nicht zu heiß, nicht zu kalt, genau richtig.
Genau.
Und wie sieht es mit dem Druck aus?
Ja, der Druck ist auch wichtig. Wir müssen sicherstellen, dass wir ausreichend Druck ausüben, um den Kunststoff vollständig in die Form einzuspritzen. Wir wollen jedoch nicht zu viel Druck ausüben, da dies die Form oder das Teil beschädigen kann.
Okay, es geht also darum, dieses Gleichgewicht zu finden.
Genau.
Sie haben vorhin die Kühlung erwähnt. Warum ist Kühlung beim Spritzgießen so wichtig?
Deshalb ist die Kühlung wichtig, denn sie bestimmt, wie schnell der Kunststoff erstarrt. Und die Geschwindigkeit, mit der der Kunststoff abkühlt, kann seine Eigenschaften beeinflussen. Kühlt der Kunststoff beispielsweise zu schnell ab, kann er spröde werden. Wir müssen also sicherstellen, dass der Kunststoff mit der richtigen Geschwindigkeit abkühlt, um sicherzustellen, dass er die gewünschten Eigenschaften aufweist.
Oh, das ist interessant. Sie versuchen also nicht nur, den Kunststoff zum Erstarren zu bringen. Sie versuchen auch zu kontrollieren, wie es sich verfestigt. Genau. Wie steuern Sie also die Abkühlgeschwindigkeit?
Daher steuern wir die Abkühlgeschwindigkeit mithilfe von Kühlkanälen in der Form.
Kühlkanäle? Was sind das?
Kühlkanäle sind also im Grunde nur Kanäle, die in die Form eingearbeitet sind.
Ja.
Und wir pumpen Wasser durch diese Kanäle, um die Form und den Kunststoff abzukühlen.
Oh, in Ordnung. Es ist also wie ein kleines Sanitärsystem.
Genau.
Und das Wasser hilft, die Temperatur der Form zu regulieren.
Genau.
Das ist wirklich cool. Diese Kühlkanäle sind also wirklich wichtig.
Ja, sie sind absolut kritisch. Wenn wir keine Kühlkanäle hätten, würde der Kunststoff zu langsam abkühlen und wir hätten am Ende viele Defekte.
Oh, wow. Okay. Wir haben also diesen unglaublich starken und vielseitigen Kunststoff, aber wir müssen auch den gesamten Prozess kontrollieren, von der Temperatur und dem Druck bis hin zum Design der Form selbst und dem Kühlsystem, um sicherzustellen, dass wir am Ende eine hohe Qualität erhalten Teil.
Genau.
Das ist faszinierend. Mir war nie bewusst, wie komplex Spritzguss ist.
Ja, es ist viel komplizierter als die Leute denken.
Vielen Dank, dass Sie uns dabei geholfen haben.
Gern geschehen.
Nun haben wir viel über die Kühlkanäle gesprochen, aber ich bin gespannt, mehr darüber zu erfahren. Warum sind sie so wichtig und wie funktionieren sie eigentlich? Vielleicht können wir uns im nächsten Abschnitt etwas ausführlicher damit befassen.
Hört sich für mich gut an.
In Ordnung. Klingt gut. Okay. Wir sprechen also von Kühlkanälen, diesen kleinen Wasserkanälen, die in die Form gehauen sind.
Genau. Wie ein Miniatur-Sanitärsystem für Kunststoff.
Rechts. Und wir sagten, dass die Größe und der Abstand dieser Kanäle wirklich wichtig sind. Aber warum ist das so?
Stellen Sie es sich wie eine Autobahn vor. Sind die Fahrspuren zu eng, kommt es zu Staus. Die Dinge werden langsamer. Dasselbe gilt auch für Kühlkanäle. Wenn sie zu klein sind, kann das Wasser nicht effizient durch sie fließen, was zu heißen Stellen in der Form führen kann.
Es geht also darum, dass das Wasser reibungslos fließt, genau wie bei einem gut konzipierten Autobahnsystem.
Genau.
Was aber, wenn die Kanäle zu groß sind?
Das kann auch ein Problem sein. Fließt das Wasser zu schnell durch, hat es nicht genügend Zeit, die Wärme aus der Form aufzunehmen. Es ist, als würde man versuchen, eine heiße Pfanne abzukühlen, indem man etwas Wasser darauf spritzt.
Rechts. Es wird nicht sehr effektiv sein.
Genau.
Es geht also darum, die Goldlöckchen-Zone zu finden.
Ja. Nicht zu groß, nicht zu klein. Genau richtig.
Nun haben Sie auch den Abstand erwähnt.
Ja. Der Abstand ist wichtig, da wir sicherstellen möchten, dass die Kühlung über die gesamte Form gleichmäßig erfolgt.
Okay, warum ist das so wichtig?
Wenn die Abkühlung nicht gleichmäßig erfolgt, verfestigen sich verschiedene Teile des Kunststoffs unterschiedlich schnell, was zu Verformungen oder Verzerrungen im Endteil führen kann.
Oh, ich verstehe. Es ist also so, als ob Sie möchten, dass das Ganze mit der gleichen Geschwindigkeit abkühlt. Im Grunde geht es hier also um Präzisionstechnik im Miniaturformat.
Genau.
Es ist unglaublich, über all diese kleinen Details nachzudenken, die bei der Herstellung eines Kunststoffteils eine Rolle spielen.
Das ist es wirklich.
Dabei kommt es nicht nur auf die Größe und den Abstand der Kanäle an.
Rechts. Wir müssen auch über die Platzierung der Ein- und Auslässe nachdenken.
Die Ein- und Auslässe, das sind die.
Punkte, an denen das Wasser in die Form eindringt und aus ihr austritt.
Okay, und wo platzierst du diese normalerweise?
Nun wollen wir sicherstellen, dass die Ein- und Auslässe symmetrisch in der Form platziert sind, damit das Wasser gleichmäßig durch alle Kanäle fließt.
Oh, in Ordnung. Das macht Sinn. Sie möchten also nicht, dass eine Seite der Form schneller abkühlt als die andere.
Genau.
Das würde auf jeden Fall zu einigen Problemen führen.
Er würde.
Wir haben also viel über die Kühlkanäle selbst gesprochen, aber was ist mit dem Material der Form? Spielt das auch eine Rolle bei der Abkühlung?
Absolut.
Was wird also normalerweise als Formmaterial verwendet?
Nun, wie ich bereits erwähnt habe, ist Stahl das am häufigsten verwendete Material, da es hart und verschleißfest ist.
Rechts. Und wir brauchen etwas, das diesen hohen Temperaturen und Drücken standhält.
Genau.
Okay, aber sind alle Stähle gleich?
Nicht ganz. Tatsächlich gibt es verschiedene Stahlsorten, und einige Sorten eignen sich besser für das Spritzgießen als andere.
Oh, interessant. Worauf achten Sie bei einem guten Formstahl?
Nun, wir wollen einen Stahl mit hoher Härte, damit er Verschleiß standhält. Außerdem wollen wir einen Stahl mit guter Wärmeleitfähigkeit, damit er die Wärme schnell vom Kunststoff ableiten kann.
Okay, und gibt es bestimmte Stahlsorten, die diese Kriterien erfüllen?
Ja, es gibt einige Typen, die für den Spritzguss sehr beliebt sind. Einer heißt P20-Stahl und der andere heißt H13-Stahl.
Okay, also P20 und H13.
Genau.
Das sind also die Stähle, die in den meisten Fällen die beste Leistung erbringen.
Ja.
Nun haben wir viel über die technischen Details des Spritzgießens gesprochen, aber ich bin gespannt, mehr über einige der Dinge zu erfahren, für die POM verwendet wird.
Sicher. POM wird in den unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt. Es wird in allen Bereichen eingesetzt, von Zahnrädern und Lagern bis hin zu medizinischen Geräten und Konsumgütern.
Wow, das ist eine ziemlich große Bandbreite.
Es ist.
Was sind also konkrete Beispiele?
Ein Beispiel sind Insulinpens.
Insulin-Pens?
Ja. PLM wird häufig für den Körper von Insulinpens verwendet.
Oh, wow. Es hilft also im wahrsten Sinne des Wortes, Leben zu retten.
Es ist.
Das ist erstaunlich.
Ein weiteres Beispiel sind Komponenten des Kraftstoffsystems.
Komponenten des Kraftstoffsystems?
Ja. POM ist sehr chemikalienbeständig und wird daher häufig für Dinge wie Kraftstoffleitungen und Kraftstofftanks verwendet.
Oh, ich verstehe. Daher wird es in vielen kritischen Anwendungen eingesetzt.
Es ist.
Nein, wir haben vorhin über die beiden verschiedenen Pom-Typen gesprochen, Hämopolymer und Copolymer.
Rechts.
Und Sie haben erwähnt, dass sie unterschiedliche Eigenschaften haben. Können Sie uns also kurz daran erinnern, was diese Unterschiede sind?
Sicher. Daher ist Homopolymer-POM für seine hohe Festigkeit und Steifigkeit bekannt. Es hat außerdem einen hohen Schmelzpunkt und eine gute thermische Stabilität.
Okay, und was ist mit Copolymer-Pom?
Copolymer-POM ist etwas flexibler als Homo-Polymer-POM und weist außerdem eine bessere Schlagfestigkeit auf.
Okay, es ist eher ein robustes, aber flexibles Material.
Genau.
Nun haben Sie auch erwähnt, dass es eine Tabelle gibt, die die Eigenschaften dieser beiden Pom-Typen vergleicht, also können wir diese Tabelle vielleicht kurz durchgehen. Sicher. Die erste Eigenschaft auf dem Tisch ist also die Zugfestigkeit.
Rechts.
Und Homopolymer-POM hat eine höhere Zugfestigkeit als Copolymer-POM?
Ja, das ist richtig.
Okay. Und wie sieht es mit der Biegefestigkeit aus?
Hamamapolymer POM weist außerdem eine höhere Biegefestigkeit auf.
Okay. Und Schmelzpunkt?
Homopolymer POM hat einen etwas höheren Schmelzpunkt.
Okay. Und thermische Stabilität?
Copolymer POM hat tatsächlich eine etwas bessere thermische Stabilität.
Oh, interessant. Daher ist es widerstandsfähiger gegen Zersetzung bei hohen Temperaturen.
Genau.
Okay. Und dann ist die letzte Eigenschaft, die auf dem Tisch steht, die chemische Beständigkeit.
Rechts.
Und beide sind sehr chemikalienbeständig. Ja, das sind sie, aber es gibt einige subtile Unterschiede.
Ja. Beispielsweise ist Copolymer POM beständiger gegenüber Alkalien.
Okay. Daher ist es wichtig, die richtige Bommelart auszuwählen.
Ja. Abhängig von der Anwendung.
Nun haben wir viel über die Eigenschaften von Pom gesprochen, aber ich bin auch neugierig, mehr über den eigentlichen Spritzgussprozess zu erfahren.
Sicher.
Sie haben also erwähnt, dass die Kühlkanäle typischerweise einen Durchmesser von etwa 8 bis 12 Millimetern haben. Warum dieser spezielle Größenbereich?
Nun, wie wir bereits besprochen haben, kommt es darauf an, die Balance zwischen schneller und gleichmäßiger Abkühlung der Form zu finden. Wenn die Kanäle zu klein sind, wird der Wasserfluss eingeschränkt und die Abkühlung erfolgt langsam und ungleichmäßig. Wenn die Kanäle jedoch zu groß sind, fließt das Wasser zu schnell durch und es hat nicht genug Zeit, die Wärme aufzunehmen.
Oh, in Ordnung. Es ist also wieder wie bei „Goldlöckchen und die drei Bären“. Ja, aber es geht nicht nur um die Kühlung der Form selbst. Rechts. Wir versuchen auch, die Abkühlung des Kunststoffs zu kontrollieren.
Das ist richtig.
Wie wirkt sich die Abkühlgeschwindigkeit auf den Kunststoff aus?
Nun, die Abkühlgeschwindigkeit kann die Kristallinität des Kunststoffs beeinflussen.
Kristallinität?
Ja, der Grad, in dem die Moleküle in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind.
Okay. Und wie wirkt sich das auf die Eigenschaften des Kunststoffs aus?
Nun, kristalline Kunststoffe sind tendenziell stärker und steifer als amorphe Kunststoffe.
Okay. Wenn Sie also ein starkes und steifes Teil wünschen, müssen Sie sicherstellen, dass der Kunststoff langsam genug abkühlt, damit sich die Kristalle bilden können.
Genau.
Das ist wirklich interessant.
Es ist.
Es ist erstaunlich, wie all diese kleinen Details.
Kann einen so großen Einfluss auf das Endprodukt haben.
Das ist es wirklich.
Und das macht das Spritzgießen zu einem so faszinierenden Prozess.
Es ist. Es ist ein empfindliches Gleichgewicht zwischen Wissenschaft und Kunst.
Genau.
Nun, ich denke, wir haben heute viel erreicht.
Wir haben.
Aber es gibt noch so viel mehr zu entdecken.
Es gibt.
Vielleicht können wir diese Diskussion im nächsten Abschnitt fortsetzen.
Das würde mir gefallen.
Okay. Wir sind also wirklich in die Tiefe gegangen, nicht wahr? Wie in diese Welt von Pom. Es ist, als wären wir von diesen winzigen kleinen Molekülen bis hin zu diesen fertigen Produkten übergegangen, wissen Sie, es ist unglaublich.
Ja, es ist wirklich erstaunlich zu sehen, wie alles zusammenpasst.
Und ich denke, eines der Dinge, die mir wirklich aufgefallen sind, ist die Vielseitigkeit von POM. Wissen Sie, es kann für so viele verschiedene Dinge verwendet werden, von den winzigen Zahnrädern in unseren Smartphones bis hin zu lebensrettenden medizinischen Geräten.
Ja, genau. Und das ist eines der Dinge, die die Arbeit damit so faszinierend machen.
Ja, absolut. Aber natürlich, wissen Sie, bei all dem Gerede über Plastik können wir die Auswirkungen auf die Umwelt nicht ignorieren, oder, Mike?
Natürlich.
Ich meine, Plastikmüll ist ein riesiges Problem und etwas, worüber wir alle nachdenken müssen.
Absolut. Ich meine, die Kunststoffproduktion hat Auswirkungen auf die Umwelt und wir müssen uns dessen bewusst sein.
Ja, sicher. Ich schätze, die Frage ist: Was können wir dagegen tun?
Nun, es gibt ein paar Dinge. Eine Sache ist, unseren Plastikverbrauch zu reduzieren.
Okay, also verwende einfach weniger Plastik.
Genau.
Aber das ist nicht immer einfach, oder?
Nein, das ist es nicht, aber es ist etwas, das wir alle anstreben können.
Ja. Und wie sieht es mit Recycling aus?
Auch Recycling ist wichtig. Doch nicht alle Kunststoffe sind recycelbar.
Rechts.
Und selbst recycelbare Kunststoffe werden nicht immer recycelt.
Ja, das stimmt. Was können wir also noch tun?
Nun, wir können auch Unternehmen unterstützen, die an nachhaltigen Lösungen arbeiten.
Okay, also wie Unternehmen, die recycelten Kunststoff verwenden oder biologisch abbaubare Kunststoffe entwickeln.
Genau.
Ja, das macht Sinn. Ich meine, es wird eine Menge Anstrengung von vielen verschiedenen Leuten erfordern, um dieses Problem wirklich anzugehen. Das wird es, aber ich denke, es ist wichtig, dass wir es versuchen. Wissen Sie, wir haben nur einen Planeten und müssen uns um ihn kümmern.
Absolut.
Nun, in diesem Sinne denke ich, dass wir die Sache wahrscheinlich abschließen sollten.
Hört sich gut an.
Dies war ein faszinierender tiefer Einblick in die Welt des PLM-Kunststoffspritzgusses. Wir haben so viel über dieses erstaunliche Material und den Prozess, mit dem es hergestellt wird, gelernt.
Ja, es war eine tolle Diskussion.
Ich möchte Ihnen dafür danken, dass Sie heute zu mir gekommen sind.
Es war mir ein Vergnügen.
Und ich möchte allen unseren Zuhörern dafür danken, dass sie zugeschaltet haben. Ich hoffe, Ihnen hat dieser tiefe Einblick gefallen und wir sehen uns beim nächsten Mal
