Trennmittel

Die Optimierung von Zykluszeiten, eine einheitlich hohe Oberflächenqualität sowie die Reduzierung der vor dem Lackieren, Verkleben oder Verschweißen notwendigen Verarbeitungsschritte sind wichtige Faktoren in der Kunststoffverarbeitung. Chem-Trend versteht diese Problematik. Mit nahezu 60 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von leistungsfähigen Trennmitteln für zahlreiche Industrien und Anwendungen ist Chem-Trend mit seiner Erfahrung, Weitsicht und praxisorientierten Vorgehensweise der ideale Partner, um Ihren Erfolg zu steigern. Unsere Lusin® Trennmittel sind bewährte und angesehene Produkte.

BROSCHÜREN

Flow Promoter: die intelligente Lösung für rotationsgeformte Spezialprodukte, die den Durchsatz, die Oberflächenqualität und die Gesamteffizienz erhöht.

Rotationsgeformte Teile besitzen mitunter eine komplexe Form, die eine fehlerfreie Herstellung erschwert. Flow Promoter wurde eigens entwickelt, um die typischen Probleme dieses Fertigungsverfahrens zu lösen, und verleiht den Teilen eine glatte, makellose Oberfläche.

Mono-Coat® Produkte für mehr Effizienz im Rotationsformen

Hersteller von Spielzeug, Tanks und anderen Produkten, die mittels Rotationsformen gefertigt werden, profitieren mit Mono-Coat® Produkten von nachweislichen Effizienz- und Qualitätsverbesserungen. Die speziell formulierten Mono-Coat® Trennmittel und Hilfsprodukte für das Rotationsverfahren bieten einen unübersehbaren Wettbewerbsvorteil, denn sie resultieren in kosteneffizient gefertigten Teilen mit fehlerfreiem Erscheinungsbild.

Reinigungsgranulate, Wartungsprodukte und Trennmittel der Marke Lusin® helfen Ihnen, Ihre Betriebsergebnisse zu verbessern.

Chem-Trends spezialisierte Prozesschemikalien für die Thermoplast-Verarbeitung gehören zu den leistungsstärksten der Industrie. Unsere Lusin® Reinigungsgranulate, Wartungsprodukte und Trennmittel arbeiten wirksam in einem breiten Temperaturbereich und sind mit NSF-registrierter Formulierung für die Lebensmittelverpackungsindustrie verfügbar.

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Oktober 13, 2020

Fakuma

Friedrichshafen, Germany
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FAQs (Oft gestellte Fragen)
Kann ein Trennmittel Probleme bei der Weiterverarbeitung des Formteils verursachen?

Wenn das Trennmittel nicht kompatibel mit den vorgesehenen Weiterverarbeitungsschritten ist oder wenn durch Überapplikation zu viel Trennmittelreste auf der Oberfläche des geformten Teils zurückbleiben, kann die nachträgliche Weiterbearbeitung negativ beeinflusst werden. Daher muss ein Trennmittel mit geeigneten chemischen Eigenschaften, die mit der nachträglichen Bearbeitung kompatibel sind, gewählt werden. Ebenso kann die Applikationsmenge sowie die Wahl eines Trennmittels mit geringem Transfer auf das Formteil, beispielsweise ein semi-permanentes Trennmittel, die erfolgreiche nachträgliche Bearbeitung unterstützen.

Welchen Einfluss haben die zu verarbeitenden Materialien (Verbundwerkstoffe, Kunststoff, Gummi etc.) auf die Wahl des empfohlenen Formtrennmittels?

Im Allgemeinen sollte das Trennmittel nicht chemisch kompatibel sein mit dem zu formenden Material. Indem sie eine gute chemische und physikalische Barriere zwischen Form und Formteil bilden, schützen sie die zu formende Material-Verbindung davor, chemisch mit der Form zu interagieren. Trennmittel und zu verarbeitendes Material dürfen untereinander nicht kompatibel sein, da der Trennmittelfilm ansonsten durchdrungen wird und das zu formende Material an der Formoberfläche anhaftet. Eigenschaften und physikalische Merkmale des Materials, z.B. Festigkeit und Abrasion, die oft durch Füllstoffe und Verstärkungsmittel beeinflusst werden, haben Auswirkungen auf die Wahl des Trennmittels. Verschiedene Metalllegierungen, Duroplaste, Thermoplaste und Elastomere werden mit unterschiedlichen Formgebungsverfahren verarbeitet, die jeweils eigene Anforderungen an das Trennmittel stellen, was die Auswahl des Trennmittels ebenfalls beeinflusst.

Wie weit ist die Entwicklung von lösemittelbasierten hin zu wasserbasierten Formtrennmitteln fortgeschritten?

Das ist in hohem Maße abhängig von der jeweiligen Branche und den angewendeten Prozessen. Einige Branchen tolerieren aufgrund aktueller HSE-Richtlinien (Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltaspekte) oder anderer gesetzlicher Auflagen keine lösemittelbasierten Produkte mehr. Die Branchen Druckguss, Reifenherstellung und die allgemeine Gummiformung nutzen heute vorrangig wasserbasierte Trennmittel. In der Polyurethan-Industrie werden sowohl wasserbasierte als auch lösemittelbasierte Trennmittel eingesetzt, Verarbeiter von Verbundwerkstoffen und Thermoplasten nutzen derzeit prozessbedingt vorrangig lösemittelbasierte Trennmittel.

Wasserbasierte Produkte sind heikler in der Applikation, d.h. die Ausbildung des Trennfilms stellt eine größere Herausforderung dar, und sie haben langsamere Verdampfungsraten als lösemittelbasierte Produkte, was durch Applikationsmethode, Prozessbedingungen und Luftfeuchtigkeit beeinflusst werden kann. Dazu neigen wasserbasierte Produkte dazu, während des Formgebungsprozesses chemische Reaktionen zwischen dem auf der Formoberfläche verbliebenen Wasser und dem zu verarbeitenden Material zu verursachen. So werden zum Beispiel bei der Verarbeitung von Polyurethan Urea-Nebenprodukte erzeugt. Zudem erfordern wasserbasierte Trennmittel eine aufwendigere Technologie, um die Stabilität der Emulsion und die Widerstandsfähigkeit gegen Bio-Aktivität sicherzustellen. Dies muss berücksichtigt werden, um den Gebrauch von wasserbasierten Trennmitteln für weitere Branchen zu ermöglichen.

Wie kann offene Ware am besten verarbeitet werden?

Offene Ware kann am besten mittels einer Sprühpistole oder eines taktgesteuerten Sprühgeräts aufgetragen werden.

Wie sollte das Formtrennmittel aufgetragen werden?

Die Art der Applikation hängt von dem gewählten Träger, der Beschaffenheit des Trennmittels, dem Verfahren sowie der Prozessumgebung ab. Die Applikation ist ein entscheidender Aspekt, der die Leistung des Trennmittels stark beeinflussen kann. In der Regel wird das Trennmittel mittels einer Sprühpistole manuell oder automatisiert aufgetragen. In einigen Anwendungen werden programmierbare Sprühsysteme mit mehreren Düsen benutzt, welche die Applikation auch mehrerer Trennmittel ermöglichen. Die Größe der Düse kann variiert werden, um eine optimale Zerstäubung (abhängig von dem erwarteten Formgebungszyklus und der Viskosität des Trennmittels) sowie eine gute Filmbildung sicherzustellen. Die Sprühanwendung kann luftunterstützt sein (wenn Luft genutzt wird, um Tröpfchen zu zerstäuben) oder luftlos (wenn die Düse unter Hochdruck betrieben wird, um die notwendige Zerstäubung zu erreichen). Elektrostatische Sprühpistolen können ebenfalls genutzt werden, um feste oder flüssige Trennmittel aufzutragen. In einigen Anwendungen können die Trennmittel auch durch Aerosole oder durch manuelles oder automatisiertes Wischen aufgetragen werden.

Was sind die Vor- und Nachteile der verschiedenen Trennmittel-Typen?

Die verschiedenen Arten von Trennmitteln haben ihre jeweiligen Vorteile (V) und Nachteile (N). Nachfolgend ein kurzer Überblick nach Art des Trennmittels:

  • Lösemittelbasierte Trennmittel:
    • V: Lösemittelbasierte Trennmittel sind leicht aufzutragen und das Lösemittel unterstützt die Filmbildung. Die Verdampfungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Lösemittel-Mischung und kann demzufolge angepasst werden. Ein Lösemittel als Trägermaterial erleichtert die Auflösung/Dispersion der aktiven Bestandteile des Trennmittels.
    • N: Gegenüber nicht-lösemittelbasierten Produkten höhere Gesundheitsbelastung durch VOCs, leichtere Entflammbarkeit und stärkere Umweltbelastung.
  • Wasserbasierte Trennmittel:
    • V: Wasserbasierte Trennmittel sind umweltschonend und nicht feuergefährlich. Zum Teil als Konzentrat verfügbar, sind sie verdünnbar und können auch dazu verwendet werden, Formwerkzeuge herunterzukühlen. Moderne, wasserbasierte Trennmittel haben eine äquivalente Leistung zu lösemittelbasierten Trennmitteln.
    • N: Zur Herstellung von wasserbasierten Trennmitteln ist eine komplexere Technologie erforderlich und die Bildung eines einwandfreien Trennfilms stellt eine größere Herausforderung dar. Sie sind weniger stabil und anfälliger gegen biologische Angriffe. Wasserbasierte Trennmittel haben langsamere Verdampfungsraten und sind unter Umständen für einige Formgebungsverfahren, die bei Raumtemperatur stattfinden oder kurze Zykluszeiten erfordern, nicht geeignet. Wasserrückstände auf der Form können in Form von eingeschlossenem Dampf die Leistung beeinflussen und eventuell sogar chemisch mit dem zu formenden Material reagieren. Letzteres ist insbesondere bei der Fertigung von Formteilen aus Polyurethan ein Problem.
  • Trägerfreie Trennmittel:
    • V: Trägerfreie Trennmittel verursachen keine Emissionen, können geräuscharm aufgetragen werden, müssen nicht verdünnt werden, benötigen keine Tanklagerung und verursachen keine Abfallstoffe.
    • N: Bei unsachgemäßer Anwendung ist Staubbildung möglich und ihre Applikation erfordert spezielles Equipment, zum Beispiel elektrostatische Sprühpistolen, die häufig eine teure Investition darstellen. Außerdem kann die Anwendung von trägerfreien Trennmitteln zusätzliche Modifikationen am Formgebungs-Equipment erfordern, um für einen thermischen Ausgleich der Form zu sorgen. Diese Faktoren grenzen die Anwendung von trägerfreien Trennmitteln stark ein.
  • „Auflösende“-Trennmittel:
    • V: Diese Art von Trennmitteln ist leicht anzuwenden, benötigt wenig Technik bei der Applikation und bietet eine höhere Fehlertoleranz.
    • N: Zu großzügige Anwendung führt zu Ablagerungen in der Form. Im Allgemeinen werden Trennmittel dieser Art zum Teil auf das Formteil übertragen, was negative Effekte für eventuelle Weiterverarbeitungsschritte (Lackieren, Verkleben etc.) haben kann, da die Inhaltsstoffe des Trennmittels eventuell nicht kompatibel mit den kommenden Prozessschritten sind. Wasserbasierte Trennmittel dieser Art können die Form abkühlen, was Hitze und Energie aus dem System ableitet.
  • Semi-Permanente Trennmittel:
    • V: Semi-permanente Trennmittel müssen deutlich seltener appliziert werden und sind dafür vorgesehen, vielfache Entformungen zu überdauern. Die Anwendung von semi-permanenten Trennmitteln ermöglicht eine gleichmäßige und kontinuierliche Produktion. Es gibt nur wenig Übertrag von Trennmittel auf das Formteil, was die nachträgliche Weiterverarbeitung der Formteile (Beschichten, Verkleben etc.) erleichtert. Trennmittel dieser Kategorie bieten eine hervorragende Kombination von chemischen und physischen Barrieren zwischen Form und Formteil, minimieren Ablagerungen und bieten hervorragende Entformungseigenschaften.
    • N: Die Applikation erfordert geschulte Anwender, da eine regelmäßige Auffrischung erforderlich ist, um eine optimale Fertigung zu gewährleisten. Die Formen müssen sauber sein, um eine gute Interaktion von Trennmittel und Formoberfläche zu ermöglichen.
  • Interne Formtrennmittel:
    • V: Interne Trennmittel reduzieren den Verbrauch von externen Formtrennmitteln.
    • N: Interne Formtrennmittel gelangen während der Formgebung an die Oberfläche und können sich störend auf nachträgliche Weiterverarbeitungsverfahren (Beschichten, Verkleben etc.) auswirken oder das Erscheinungsbild der Formteil-Oberfläche negativ beeinflussen. Häufig ist der zusätzliche Einsatz von externen Trennmitteln erforderlich, da interne Formtrennmittel nicht immer an die Formoberfläche migrieren oder für eine effiziente Entformung ausreichen. Interne Formtrennmittel sind in ihrer Leistung begrenzt und bieten nicht die Funktion hochleistungsfähiger Trennmittel, wie sie zum Beispiel für die Ausbildung bestimmter Oberflächenmerkmale erforderlich ist.
Was sind die Vor- und Nachteile von silikonfreien bzw. silikonhaltigen Trennmitteln?

Silikonhaltige Trennmittel zeichnen sich durch einen sehr guten Trenneffekt aus, haben aber den Nachteil, dass das Nachbearbeiten der Teile, z.B. Verkleben oder Lackieren, nicht oder nur schwer möglich ist. Eventuell ist eine nachträgliche Bearbeitung der Formteile nötig.

Was sind die Hauptfunktionen eines Formtrennmittels?

Trennmittel bilden nicht nur eine physische und/oder chemische Barriere zwischen Form und Formteil, um eine leichte Entformung zu unterstützen, sie beeinflussen auch Prozessmerkmale wie die Fließgeschwindigkeit des zu formenden Materials und die Anzahl der Formgebungszyklen. Darüber hinaus haben Trennmittel Einfluss auf die Beschaffenheit von Formteilen, beispielsweise den Glanzgrad, die Formteil-Präzision und auf nachträgliche Weiterverarbeitungsschritte (z. B. Lackieren, Beschichten, Verkleben etc.). Auch haben Trennmittel Einfluss auf die Formwerkzeuge, die Formstandzeiten, die Wartungsintervalle und die allgemeine Produktivität.

Welche Faktoren müssen bei der Wahl eines Formtrennmittels beachtet werden?

Bei der Wahl eines Formtrennmittels müssen folgende Faktoren beachtet werden:

  • Material der Form / des Trägermaterials
  • Zu verarbeitendes Material
  • Prozessparameter:
    • Betriebstemperatur
    • Maschinengeschwindigkeit/ Zykluszeit
    • Druck
    • Spezifisches Formgebungsverfahren, z.B. Spritzgießen, Hochdruck, Verfahren, die zur Formgebung Schwerkraft nutzen, Kompression etc.
    • Schwankungen der Prozessvariablen
  • Formgeometrie
  • Nachträgliche Weiterbearbeitungsschritte (Verkleben, Beschichten, Lackieren)
  • Erwartetes Leistungsniveau und Produktivität (Anzahl guter Entformungen und defektfreier Teile pro Zeiteinheit)
  • Verfahrensbezogene Aspekte (Herausforderungen bei der Hohlraum-Befüllung, Metallverklebungen, prozessbedingte Ausschussraten, Schwankungen bei den Prozessvariablen etc.)
  • Anforderungen an die Formwartung (Frequenz der Formreinigung)
  • Geforderte Beschaffenheit der gefertigten Teile (Glanzgrad, Kratzbeständigkeit etc.)
  • Applikationsmethoden
  • Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltaspekte (HSE)
Was passiert wenn das Trennmittel zu dick aufgetragen wird?

Ein zu dickes Auftragen des Trennmittels bewirkt eine Überölung. Dies kann die Nachbearbeitung von Formteilen erschweren.

Was ist der Vorteil beim Einsatz von Spraydosen im Vergleich zu offener Ware?

Spraydosen haben den Vorteil, dass das Produkt durch das Sprühventil besonders dünn, gleichmäßig und mit kontrolliertem Sprühmuster aufgetragen werden kann. Dadurch kann eine Überölung verhindert und Material eingespart werden. Zusätzlich ermöglicht die Spraydose eine leichte Handhabung und Flexibilität.

Welche Auswirkungen haben Trennmittel-Ablagerungen auf Oberflächen?

Ablagerungen durch Trennmittel, Materialreste oder andere Nebenprodukte, die durch chemische Reaktionen in der Form erzeugt werden, beeinflussen die Formgebungs-Leistung in Bezug auf Hitzeübertrag, Maßgenauigkeit und Prozesseffizienz negativ. Ablagerungen in der Form müssen regelmäßig mechanisch oder chemisch entfernt werden, um eine kontinuierlich hohe Qualität der Formteile zu gewährleisten. Durch die so anfallenden Reinigungen entstehen Ausfallzeiten.

Hauptquellen für Ablagerungen sind:

  • Übermaß an Trennmittel auf der Form. Dies kann Ergebnis eines für die spezifische Anwendung ungeeigneten Trennmittels oder einer übermäßigen Applikation des Trennmittels auf die Form sein.
  • Mangelhafter Trennmittelfilm verursacht Ablagerungen durch Nebenprodukte oder Reste des zu formenden Materials während des Formgebungs-Prozesses.Dies kann Ergebnis eines für die spezifische Anwendung ungeeigneten Trennmittels beziehungsweise eines unzureichend ausgebildeten Trennfilm sein, so dass das zu formende Material an der Form anhaftet.
Welche technischen Trends bei den gefertigten Teilen beeinflussen die verschiedenen Arten von Trennmitteln?

Die Industrie nutzt neue und moderne Materialien, um Formteile mit besserer Leistung unter zunehmend anspruchsvollen Einsatzkonditionen herzustellen. Diese modernen Materialien sind nicht immer leicht zu entformen. Ein illustratives Beispiel stammt aus der Automobil-Produktion, wo geformte Antriebskomponenten chemischen und physikalischen Herausforderungen ausgesetzt sind und aggressiveren Betriebsbedingungen standhalten müssen. Die neu entwickelten, widerstandsfähigeren Materialien, beispielsweise Fluoro-Polymer basierende Verbindungen, müssen aufgrund ihrer höheren Stückkosten bei hohen Produktionsraten und mit minimalen Ausschussraten gefertigt werden. Neu entwickelte Materialien stellen regelmäßig neue Anforderungen an die Entwicklung geeigneter Trennmittel.

Auch der Anspruch an das Erscheinungsbild von Formteilen wird höher und in vielen Fällen sollen diese nach ihrer Entformung nur minimale Nachbearbeitung benötigen. Sichtbare Automobil-Komponenten wie Lenkräder oder Armaturenbretter erfordern gleich nach der Entformung eine gute Oberflächenbeschaffenheit hinsichtlich Textur, Glanzgrad und Kratzresistenz.

In den letzten Jahren erfuhr die Aluminiumverarbeitung im Hochdruck-Guss eine Steigerung der Formkomplexität, gleichzeitig werden zunehmend Semi-Solid- und Squeeze-Guss-Verfahren eingesetzt. Dazu kommt eine Reduktion der Zykluszeiten und ein weiterer Anstieg der Formwerkzeug-Temperaturen. Diese Faktoren erfordern verbesserte Eigenschaften des Trennmittels zur Verhinderung des Festklebens von Metall sowie bessere Entformungs- und Schmiereigenschaften, um hochqualitative Teile unter anspruchsvolleren Bedingungen zu produzieren. Dies muss erreicht werden, ohne dass bei den anderen Leistungsattributen des Trennmittels Abstriche gemacht müssen.

Der Bau komplexerer und anspruchsvollerer Formwerkzeuge nimmt auch in anderen Branchen zu, zum Beispiel bei der Herstellung von Niederquerschnittsreifen in der Reifenindustrie. Diese stellen hinsichtlich Entformbarkeit und Gummifluss höhere Ansprüche an das Trennmittel. Dabei muss ein sehr gutes Erscheinungsbild der Reifen nach der Entformung gewährleistet sein.

Ein weiterer Aspekt bei der Herstellung von Formteilen ist die Nutzung von Prozesshilfsmitteln, die nur geringe Mengen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) ausstoßen. Das ist das Ergebnis strengerer HSE-Regularien insbesondere in den Fällen, in denen Anwender direkt in das Verfahren involviert sind, zum Beispiel bei der Verarbeitung von Verbundwerkstoffen. Der Fokus bei der Entwicklung künftiger Trennmittel wird zunehmend darauf liegen, Umwelt- und Sicherheitsaspekte stärker zu berücksichtigen. Gleichzeitig sollen künftige Produkte in ihrer Leistung den gegenwärtig eingesetzten Produkten mindestens gleichkommen beziehungsweise diese übertreffen.

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