Auf die richtige Kombination kommt es an

Es muss nicht immer Polyurethan (PUR) sein – schließlich gibt es auch andere Werkstoffe mit ganz speziellen Vorzügen. Deshalb bietet die in Teningen bei Freiburg im Breisgau ansässige Thieme GmbH & Co. KG nicht nur den hauseigenen PUR-Prozess an, sondern auch Herstellverfahren wie Spritzguss, TSG oder Tiefziehen sowie eine werkstoffunabhängige Beratung. Möglich wird dies durch das „Markt- und Technologiezentrum Kunststoffe“, das die Badener vor einigen Jahren ins Leben gerufen haben. „Damit stellen wir sicher, dass jeder Kunde das für ihn optimale Ergebnis erhält“, betont Hartmut Bührer, Vertriebsleiter des Thieme-Geschäftsbereichs Kunststoffe.

Hinter dem Technologiezentrum steht die Partnerschaft mit weiteren, auf verschiedene Werkstoffe und Herstellungsverfahren spezialisierten Anbietern. Dennoch haben Auftraggeber, die sich an das Zentrum wenden, nur einen Ansprechpartner, von der Werkstoff- und Verfahrensauswahl über Prototypen, Serienfertigung bis hin zur Montage. Selbst für individuelle Design- und Funktionsanforderungen gilt, dass alles aus einer Hand geliefert werden kann.

Auf Form- und Funktionsteile aus PUR ist Thieme seit Jahren spezialisiert. Der vielseitig einsetzbare Werkstoff ist von der Medizin- bis zur Fahrzeugtechnik eine gute Wahl. Ob er auch die optimale Lösung für ein neues Projekt ist, muss sich je nach Design- und Funktionsanforderungen und den zu erwartenden Jahresmengen jedoch erst zeigen. „Denn die Vorzüge verschiedener Materialien und Herstellungsverfahren sind nicht nur abhängig von den funktionellen Vorgaben, sondern auch von den produzierten Stückzahlen“, erläutert Bührer. Nach einer Vorauswahl kann in dieser Phase anhand einer groben Kostenschätzung bereits der erste Vergleich von Werkstoffen und Verfahren gezogen werden.

Typischerweise werden großflächige Gehäuseteile, die hohe Kräfte aufnehmen müssen, aus PUR gefertigt, während für leichte Kleinteile auch Spritzgusswerkstoffe wie der Glasfaserverbundstoff PBT30 verwendet werden. Bei größeren Bauteilen wirkt sich häufig der PUR-typische Vorteil der niedrigen Werkzeugkosten aus, denn für das Schäumen von PUR-Teilen können günstige Aluminiumformen verwendet werden.

Es zählt aber auch die Funktionsintegration: Vor der Investition in ein Serienwerkzeug bewerten die Badener Teile und Baugruppen, die an das Formteil angrenzen. „Befestigungselemente wie Montagehülsen oder Aufhängungen für interne Baugruppen, die wir kostengünstig in unser Formteil integrieren können“, sagt Bührer, „sind für den Auftraggeber ein Vorteil, nicht zuletzt im Hinblick auf vereinfachte Montageprozesse.“

Stehen Werkstoff und Ausmaß der Funktionsintegration fest, entwickeln die Thieme-Konstrukteure die Bauteile funktionsgerecht sowie werkstoff- und prozessorientiert im 3D-CAD. Die FEM-Berechnung zeigt kritische Kräfte oder Spannungen. Design- und Funktionsmodelle aus dem Originalwerkstoff helfen, das geplante Teil zu bewerten. Diese Modelle sind für Zertifizierungen oder interne Testreihen geeignet.

An dieser Stelle fallen wesentliche Entscheidungen zum folgenden Produktionsprozess, denn die bei Herstellung und Erprobung der Modelle gewonnen Erkenntnisse fließen in die Entwicklung der Serienteile ein. Zugleich erfolgen genaue Kostenschätzungen.

Die Vorgaben für spätere Zertifizierungen müssen von Anfang an ebenfalls beachtet werden. Da der Thieme-Geschäftsbereich Kunststoffe etwa 47 % seines Umsatzes in der Medizintechnik erzielt, kennen sich die Mitarbeiter mit den Erfordernissen „hervorragend aus“, betont Vertriebsleiter Bührer. „Immer wichtiger werden zum Beispiel die Zertifizierungen der US-amerikanischen Underwriters Laboratories, insbesondere für Unternehmen, die auch den amerikanischen Markt bedienen.“ Ein Beispiel sind die Brandschutzanforderungen gemäß UL 94 V0, die sowohl für Rohteile als auch für veredelte Teile zu berücksichtigen sind.

Die teilweise sehr komplexen Werkzeuge für die Serienfertigung – beispielsweise solche mit mehrteiligen Kernen und beweglichen Schiebern – entstehen auf der Basis der hauseigenen Richtlinie TWN (Thieme Werkzeug-Norm) und werden auf Serienanlagen unter Serienbedingungen abgemustert. Der Auftraggeber erhält für jedes Bauteil ein Erstmuster samt Erstmusterprüfbericht (EMPB) für die Geometriefreigabe.

Ist die Freigabe für die Serienfertigung erteilt, werden die PUR-Formteile auf vorbereiteten Werkzeugträgern geschäumt. Hierbei können Formteile mit Gewichten von 200 g bis 100 kg sowie mit bis zu 6 m² projizierter Fläche und großer geometrischer Vielfalt hergestellt werden. Erforderliche Spritzgussteile werden von den Partnern des Kompetenzzentrums Kunststoffe zugeliefert.

Für Medizintechnik-Anwendungen sind beim abschließenden Lackieren besonders hohe Standards hinsichtlich der Reinigungs- und Desinfektionsmittelbeständigkeit der eingesetzten Lacke zu erfüllen. Die automatisierte Lackierung und die Verwendung derselben Lackcharge für PUR- und Spritzgussteile sichern eine einheitliche Oberflächenqualität. Als einer von wenigen europäischen Herstellern verfügt Thieme über ein UL-QMRX2-Zertifikat für den in der hauseigenen Lackieranlage eingesetzten EMV-Leitlack. Dort lackierte Teile sind daher vorzertifiziert, und der Anwender kann unter Umständen auf ein eigenes Zertifizierungsverfahren verzichten.

Zum Dienstleistungspaket des Markt- und Technologiezentrums gehören aber auch die (Vor-)Montage und die komplette Lieferlogistik der veredelten Kunststoffteile. „Für viele unserer Kunden montieren wir vor allem mechanische und elektrische Fertigkomponenten“, erläutert Hartmut Bührer. Das Spektrum reicht vom Bohren über das Montieren von Gewindebuchsen bis hin zur komplexen Klebung diverser Komponenten.

Kunststoffteile richtig zu verpacken und zu lagern, ist laut Bührer „eine Wissenschaft für sich.“ In Teningen erhält jedes Teil zum Schluss seine optimale Verpackung, von Einwegkartons über eigens angefertigte Transportbehälter bis hin zu Metallgestellen. Auf Wunsch übernimmt Thieme auch die Vormontage weiterer Anbauteile oder Baugruppen. „Wir liefern dann Halbfabrikate oder sogar fertige Systeme an den Kunden“, erklärt Vertriebsleiter Bührer. Mehr Service sei praktisch nicht möglich.

Weitere Informationen Die Thieme GmbH & Co. KG wurde 1960 gegründet und beschäftigt heute in den beiden Geschäftsbereichen Drucksysteme und Kunststofftechnologie rund 350 Mitarbeiter weltweit. www.thieme.eu

Dank Zertifikat für den Lackierprozess kann eigenes Verfahren entfallen