Unser Qualitätssicherungssystem überwacht unsere Produkte kontinuierlich – vom Wareneingang als Rohmaterial bis zur Auslieferung als Halbfertigprodukt. So gewährleisten wir höchste Produktqualität und beugen Fehlern und Reklamationen vor. Dazu führen wir in jeder Phase des Produktionsprozesses diverse Prüfungen durch.

Die internationale Norm DIN EN ISO 13485 bezieht sich sowohl auf die Lieferung von Medizinprodukten als auch auf die damit verbundenen Dienstleistungen. Hauptziel dieser internationalen Norm ist die Harmonisierung der rechtlichen Anforderungen an Qualitätsmanagementsysteme für Medizinprodukte.

Façade Creations hat in vielen Bereichen der Entwicklung, Produktion und des Vertriebs von Thermoplasten an seinen Standorten ein Qualitätsmanagementsystem gemäß DIN EN ISO 13485:2016 eingeführt. Mit diesem zertifizierten Qualitätsmanagementsystem für Medizintechnik bietet Façade Creations seinen Kunden zusätzliche Sicherheit.

Dank der sorgfältigen Dokumentation der einzelnen Prozessschritte ist die lückenlose Rückverfolgbarkeit der Produkte und verwendeten Rohstoffe bei Façade Creations Standard. Für Kunststoffe aus unserem Sortiment an medizinischen Standardmaterialien wird auftragsbezogen eine Konformitätserklärung ausgestellt. Dies ermöglicht unseren Kunden eine eindeutige Rückverfolgbarkeit.

Bei Medizinprodukten ist es unser Ziel, die Materialien und den Herstellungsprozess so weit wie möglich beizubehalten. Im Falle von Änderungen gelten im Rahmen unseres Änderungsmanagements für Medizinprodukte hohe Bewertungsstandards. Kunden werden über relevante Änderungen so früh wie möglich per Änderungsmitteilung informiert. Wir streben stets danach, trotz notwendiger Anpassungen gleichwertige Produkte anzubieten.

Die Kunststoffe unseres Portfolios an medizinischen Standardwerkstoffen werden gemäß ISO 10993 entsprechend ihrer vorgesehenen Verwendung, vorzugsweise am Produkt, geprüft. Sie erfüllen die Anforderungen der jeweiligen Prüfung. Die Bewertung der Biokompatibilität kann jedoch auch vollständig an die individuellen Bedürfnisse des Kunden angepasst werden.

Die Verpackung von Medizinprodukten ist ein wichtiger Aspekt, um das Produkt vor Korrosion, Kontamination und Beschädigung zu schützen. Während des Transports und der Lagerung bei Façade Creations oder beim Kunden muss das Produkt vor hoher Luftfeuchtigkeit, Staub und Schmutz, extremen Temperaturen und direkter Sonneneinstrahlung geschützt werden. Je nach Kundenwunsch wird dies durch Folien- oder Schlauchverpackungen erreicht, die flexibel an das Produkt angepasst, teilweise sogar geschrumpft oder mehrlagig verwendet werden können. Darüber hinaus kann das Produkt bei Bedarf gereinigt, gewaschen und sterilisiert werden.

Die Rückverfolgbarkeit ist für Façade Creations ein wichtiges Instrument, um die gesamte Prozesskette eines Materials jederzeit nachvollziehen zu können. Die sogenannte Upstream-Rückverfolgung ist hierfür entscheidend. Ziel der Upstream-Rückverfolgung ist es, die Ursachen und Verantwortlichen für Probleme mit Bauteilen oder Materialien schnell und gezielt zu ermitteln, um Fehlerquellen umgehend zu identifizieren und zu beheben. Zudem können betroffene Kunden schnell informiert werden, um Folgeschäden zu vermeiden. Aus diesem Grund stellt Façade Creations Zertifikate ausschließlich auftragsbezogen aus.

Unsere Halbfertigprodukte für die Lebensmittelindustrie werden gemäß den Anforderungen der folgenden europäischen Rechtsvorschriften zur Konformität mit Lebensmittelkontakt hergestellt:

• Verordnung (EG) Nr. 1935/2004
• Verordnung (EG) Nr. 2023/2006
• Verordnung (EU) Nr. 10/2011

Zusätzlich zur EU-Verordnung Nr. 10/2011, die europaweit gilt, erfüllen unsere Produkte auch spezifische Richtlinien, wie beispielsweise die FDA-Zulassung für Rohstoffe und anerkannte nationale Empfehlungen zur Eignung von Kunststoffen für den Lebensmittelkontakt. Eine Eignungsbescheinigung mit Bestätigung der Materialliste wird von unserer technischen Abteilung ausgestellt.

Unsere Produkte für die Lebensmittelindustrie entsprechen den spezifischen FDA-Zulassungsrichtlinien für Rohstoffe. Zertifikate gemäß FDA-Anforderungen werden von Façade Creations für Formteile ausgestellt, die für den wiederholten Kontakt mit Lebensmitteln bestimmt sind. Eine Eignungsbescheinigung mit Bestätigung der Materialliste wird von unserer technischen Abteilung bereitgestellt.

Spezielle Produkte, deren Rohstoffe anderen internationalen Standards entsprechen, sind auf Anfrage ebenfalls erhältlich, z. B.:

• NSF/ANSI-Standard 51 „Materialien für Lebensmittelgeräte“
• 20-25 3-A Hygienestandard

Trinkwasser fällt nicht unter die Richtlinien für die Lebensmittelherstellung, wird aber gemäß speziellen Vorschriften überwacht, die derzeit international nicht standardisiert sind.

Da Trinkwasser häufig bei der Lebensmittelzubereitung verwendet wird, sei es als Bestandteil von Produktionsprozessen oder bei Reinigungsverfahren, sind unsere Halbfertigprodukte mit Rohstoffen erhältlich, die den relevanten nationalen Trinkwassernormen entsprechen, wie sie beispielsweise in Deutschland, Großbritannien und den USA gelten. Länderspezifische Prüfspezifikationen sind nicht übertragbar und müssen im Einzelfall individuell geprüft werden. Ihre Aussagen zur Eignung für bestimmte Anwendungsbedingungen mit Trinkwasser sind jedoch ähnlich. Diese sind über die wichtigsten regionalen Normen hinweg weitgehend vergleichbar und in drei Kategorien eingeteilt: Kaltwasser (z. B. bis 23 °C), Warmwasser (z. B. bis 60 °C) und Heißwasser (z. B. bis 85 °C).

Analog zur Eignungsprüfung für den Kontakt mit Lebensmitteln müssen Rohstoffe, die für den Kontakt mit Trinkwasser bestimmt sind, geeignete Migrationsprüfungen bestehen. In der Regel sind die Rohstoffhersteller verpflichtet, diese Prüfungen zur Qualifizierung geeigneter Materialien durchzuführen und selbst festzulegen, nach welchen regionalen Vorschriften sie die Prüfungen vornehmen.

Façade Creations bietet eine Vielzahl biokompatibler Materialien mit unterschiedlichen Sterilisationseigenschaften für Produkte von Medizinprodukten bis hin zu Kurzzeitimplantaten. Die Biokompatibilität unserer medizinischen Materialien und Produkte ist gemäß folgenden Standards zertifiziert:

• ISO 10993
• USP Klasse VI

Unser Produktportfolio umfasst Werkstoffe mit spezifischem Brandverhalten, die durch entsprechende Tests ermittelt wurden.

Brennbarkeitsprüfungen nach UL94 werden in der Regel am Rohmaterial durchgeführt. Neben Prüfungen gemäß den UL-Vorgaben oder in einem UL-akkreditierten Labor erfolgt die Listung und die Verwendung sogenannter Gelber Karten auch direkt durch UL. Daher muss zwischen UL-gelisteten Materialien und solchen, die lediglich die Anforderungen der jeweiligen UL-Klassifizierung erfüllen (ohne Listung), unterschieden werden. Falls gelistete Materialien für spezielle Anwendungen benötigt werden, wenden Sie sich bitte vor der Bestellung an unser Vertriebsteam, da gegebenenfalls spezielle Rohmaterialien erforderlich sind.

Neben der Flammschutzklassifizierung nach UL94 gibt es weitere branchenspezifische Tests, die das Verbrennungsverhalten von Kunststoffen klassifizieren:

• DIN 5510-2 ist eine typische Brandprüfungsnorm für deutsche Eisenbahnkomponenten, die durch die europäische Norm EN 45545 über Anforderungen an das Brandverhalten von Werkstoffen und Bauteilen für Eisenbahnkomponenten ersetzt wurde.
• FAR 25.853 ist eine typische Brandprüfungsspezifikation für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt.

Zusätzlich zur reinen Brennbarkeit (mittels Vertikaltest) enthalten die Normen auch Tests zur Bestimmung der Rauchdichte und der Toxizität unter dem Einfluss von Strahlungswärme und Flammen.

Die Halbzeuge von Special Façade Creations sind erhältlich und erfüllen die Anforderungen der Norm NORSOK M-710, Ausgabe 3, für anspruchsvolle Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie. Die Prüfungen wurden in einem unabhängigen, akkreditierten Materialprüflabor unter Einhaltung der Norm (NORSOK M-710, Ausgabe 3) durchgeführt. Eine Eignungsbescheinigung mit Materialliste wird von unserer technischen Abteilung ausgestellt.

Beide anwendbaren Normen erfordern Qualitätskontrollprüfungen wie Dichte-, Härte-, Zugfestigkeits- und Dehnungsprüfungen sowie Prüfverfahren zur chemischen Beständigkeit für die Qualifizierung von thermoplastischen Werkstoffen, die über einen längeren Zeitraum Flüssigkeiten bei erhöhtem Druck und hohen Temperaturen ausgesetzt sind.

Für den Bereich der Kunststoffhalbzeuge existieren keine luftfahrtspezifischen gesetzlichen Regelungen, die direkt für Zulieferer von Unternehmen mit Luftfahrtzulassung gelten. Hersteller können auf eine Reihe nationaler und internationaler Normen zurückgreifen, die sie in Zusammenarbeit mit ihren Zulieferern anwenden können. Entsprechen die Spezifikationen der Normen nicht den Anforderungen des Herstellers, werden sie häufig durch zusätzliche individuelle Spezifikationen ergänzt.

Façade Creations ist als Hersteller von Halbzeugen in der Lage, die geforderten Spezifikationen zu erfüllen und ist mit den üblichen Verfahren und Prozessen zur Produktqualifizierung und Auftragsabwicklung im Luftfahrtsektor vertraut. Ein hauseigenes, auf die Luftfahrt spezialisiertes Vertriebsteam und eine effiziente Compliance-Abteilung gewährleisten, dass wir in jedem Einzelfall gemäß den Kundenanforderungen Halbzeuge liefern, die anerkannten Standards entsprechen, darunter:

• Materialdatenblätter
• Luftfahrtstandards

Darüber hinaus erfüllen unsere Halbfertigprodukte auch die gängigsten internationalen Standards wie beispielsweise:

• ASTM
• Militärische Spezifikationsstandards
• Bundesnormen
• FAR 25.853
• UL 94-V0
• Normen für die Materialausgasung von Raumfahrtagenturen (ECSS-Q-70-02)

Die europäische Norm EN 10204 definiert verschiedene Arten von Prüfzertifikaten, die dem Käufer gemäß den bei Auftragserteilung getroffenen Vereinbarungen für jede Lieferung zur Verfügung gestellt werden können. Diese Norm ergänzt andere Normen, die die allgemeinen technischen Lieferbedingungen festlegen. Wir können Ihnen die entsprechenden Prüfzertifikate gemäß EN 10204 liefern.

Façade Creations verfügt in seinen eigenen Labors über vielfältige Ressourcen zur Bestimmung von Materialeigenschaften, die auch im Rahmen eines Werksprüfzeugnisses 3.1 nach DIN EN ISO 10204 durchgeführt werden können. Darüber hinaus arbeiten wir eng mit verschiedenen externen Prüfinstituten zusammen, über die zusätzliche und komplexere Prüfungen in unterschiedlichen Bereichen durchgeführt werden können.

Der Geschäftsbereich Stock Shapes von Façade Creations gilt als nachgelagerter Anwender, da er keine Präparate (wie z. B. Verbindungen) oder Stoffe (Chemikalien) herstellt oder vertreibt, die der Registrierung unterliegen, sondern sogenannte „Produkte“ verarbeitet. Façade Creations ist daher auf Informationen seiner Rohstofflieferanten angewiesen. Nachgelagerte Anwender wie unser Geschäftsbereich Stock Shapes sind nicht verpflichtet, Prüfungen durchzuführen oder ihre Produkte gemäß der REACH-Verordnung zu registrieren.

Bei der Lagerung und Handhabung von Kunststoffen sollten mehrere Faktoren vermieden werden:

• Witterungseinflüsse können die Eigenschaften von Kunststoffen beeinträchtigen. So können Sonnenstrahlung (UV-Strahlung), atmosphärischer Sauerstoff und Feuchtigkeit (Niederschlag, Luftfeuchtigkeit) die Materialeigenschaften dauerhaft negativ beeinflussen.
• Halbfertigprodukte sollten nicht über längere Zeiträume direkter Sonneneinstrahlung oder Witterungseinflüssen ausgesetzt werden.
• Kunststoffe sollten nicht über längere Zeit niedrigen Temperaturen ausgesetzt werden. Insbesondere sollten starke Temperaturschwankungen vermieden werden.
• Produkte, die unter kühlen Bedingungen gelagert wurden, sollten vor der Weiterverarbeitung ausreichend Zeit zur Akklimatisierung an Raumtemperatur erhalten.
• Starke Stöße, Werfen oder Fallenlassen sollten vermieden werden, da es zu Rissen und Bruchschäden kommen kann.
• Die Auswirkungen hochenergetischer Strahlung, wie Gamma- oder Röntgenstrahlung, sollten nach Möglichkeit vermieden werden, da es durch molekularen Zerfall zu mikrostrukturellen Schäden kommen kann.
• Kunststoff-Formteile sollten von allen Arten von Chemikalien und Wasser ferngehalten werden, um einen möglichen chemischen Angriff oder die Aufnahme von Feuchtigkeit zu verhindern.
• Kunststoffe sollten nicht zusammen mit anderen brennbaren Stoffen gelagert werden.

Alle Varianten der folgenden Materialfamilien sollten generell vor Witterungseinflüssen geschützt werden:

• SPÄHEN
• PPS
• PPSU
• Netzteil
• PES
• ABS

Nicht schwarz gefärbte Varianten sollten zusätzlich geschützt werden:

• Acetal (POM-C, POM-H)
• HAUSTIER
• Polyamid (PA 6, 66, 11, 12, 46)
• Gegossenes Nylon (PA 6 C)
• PE, PP

Bei sachgemäßer Lagerung stellen Kunststoffe selbst keine Brandgefahr dar. Sie sollten jedoch nicht zusammen mit anderen brennbaren Stoffen gelagert werden. Kunststoffe sind organische Materialien und daher brennbar. Ihre Verbrennungs- oder Zersetzungsprodukte können giftig oder ätzend wirken.

Eine maximale Lagerdauer kann nicht angegeben werden, da diese stark von den Materialien, den Lagerbedingungen und äußeren Einflüssen abhängt.

Kunststoffabfälle und -späne können von professionellen Recyclingunternehmen aufbereitet und recycelt werden. Alternativ können die Abfälle auch einem Fachbetrieb zur thermischen Verwertung übergeben werden, um in einer Verbrennungsanlage mit geeigneter Emissionskontrolle Energie zu erzeugen. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn die anfallenden Kunststoffabfälle verunreinigt sind, beispielsweise bei mit Öl kontaminierten Bearbeitungsspänen.

Für die Reinigung von Kunststoffen eignen sich besonders folgende Reinigungsmethoden:

Nasschemische Verfahren

• Auch geeignet für Bauteile mit extrem komplexen Geometrien
• Für die meisten Kunststoffe geeignet
• Keine abrasive Wirkung auf die Bauteile
• Bei feuchtigkeitsabsorbierenden Materialien (PA) ist aufgrund von Toleranzen Vorsicht geboten
• Vorsicht ist geboten bei Werkstoffen, die anfällig für Spannungsrisskorrosion sind (amorphe Werkstoffe), wie z. B. PC, PSU, PPSU

Mechanische Prozesse

• Vorrangig geeignet für die grobe Reinigung von Kunststoffen (Bürsten, Abwischen usw.)
• Bei weichen Kunststoffen ist Vorsicht geboten, da Oberflächenbeschädigungen (Kratzer) möglich sind

CO2-Schnee – Trockeneisstrahlen

• Sehr gut geeignet, da das gestrahlte Material praktisch keinerlei Beschädigung oder Einfluss ausgesetzt ist
• Das Verfahren ist trocken, nicht abrasiv und führt nicht zu einer Wärmeübertragung auf das Bauteil
• Ideal für weiche Materialien und Materialien mit hoher Feuchtigkeitsaufnahme (PTFE, PA usw.)

Plasmaverfahren

• Geeignet für Bauteile mit extrem komplexen Geometrien
• Übt gleichzeitig eine aktivierende Wirkung auf die Kunststoffoberfläche aus
• Keine abrasive Wirkung auf die Oberfläche
• Keine Feuchtigkeit im System

Die Wahl des Reinigungsverfahrens hängt ab von:

• Verunreinigungen (Film, Partikel, Beschichtung, Keime)
• Bauteilgeometrie (Schüttgut, Einzelteil, Schaufel, Funktionsfläche)
• Bauteilmaterial (Kunststoff)
• Anforderungen (Grobreinigung, Reinigung, Präzisionsreinigung, Ultrapräzisionsreinigung)

Für die Lebensmittel- und Medizintechnikbranche gibt es keine Definition für die maximal zulässige Restkontamination von Bauteilen. Da kein Reinheitsgrad festgelegt ist, müssen die einzelnen Hersteller ihre eigenen Grenzwerte für die zulässige Kontamination festlegen. FDA- und EU-Richtlinien definieren zwar Vorgaben und Vorschriften zur Migration von Stoffen in Produkte, jedoch nicht zum Reinheitsgrad von Oberflächen.

Bei Façade Creations:

• Biokompatibilitätstests werden an Halbfertigprodukten für den Medizintechniksektor durchgeführt und liefern eine Aussage über die Eignung für den Körperkontakt.
• Halbfertigprodukte für den Lebensmittelkontakt werden auf das Migrationsverhalten bestimmter Materialien geprüft.
• Zum Mahlen werden Kühlschmierstoffe verwendet, die den lebensmittelrechtlichen Vorschriften entsprechen.
• Wir arbeiten in Übereinstimmung mit den GMP-Vorschriften für den Lebensmittelsektor.
• Die Grenzwerte für die zulässige Reinheit werden in gegenseitiger Vereinbarung mit dem Kunden festgelegt.

Es stehen verschiedene Schweißverfahren zur Verfügung, die entweder berührungslos (Heizelement-, Ultraschall-, Laser-, Infrarot- und Gaskonvektionsschweißen) oder berührend (Reib- und Vibrationsschweißen) arbeiten. Je nach Verfahren müssen in der Konstruktionsphase bestimmte Richtlinien beachtet werden, um eine optimale Verbindung zu gewährleisten. Bei Hochtemperaturkunststoffen ist zu beachten, dass für die Plastifizierung ein extrem hoher Energieaufwand erforderlich ist. Das anzuwendende Schweißverfahren hängt von der Geometrie, Größe und dem Material des Formteils ab. Gängige Schweißtechniken für die Kunststoffverarbeitung sind:

• Heizelement und Heißgasschweißen
• Ultraschallschweißen
• Vibrations-/Reibschweißen
• Laserschweißen
• Infrarotschweißen
• Gaskonvektionsschweißen
• Thermisches Kontaktschweißen
• Hochfrequenzschweißen
• Wärmeleitung, Wärmestrahlung, Konvektion, Reibung

Entscheidende Faktoren für eine gute Klebeverbindung sind:

• Materialeigenschaften
• Klebstoff
• Klebeschicht
• Oberfläche (Vorbehandlung)
• Geometrische Gestaltung der Klebeverbindung
• Anwendungs- und Lastbedingungen

Um die Festigkeit einer Klebeverbindung zu erhöhen, empfiehlt es sich, die Oberflächen beim Verkleben von Kunststoffen vorzubehandeln, um die Oberflächenaktivität zu verbessern. Typische Methoden sind:

• Reinigung und Entfettung der Materialoberfläche
• Vergrößerung der mechanischen Oberfläche durch Schleifen oder Sandstrahlen (besonders empfehlenswert)
• Physikalische Aktivierung der Oberfläche durch Flammen-, Plasma- oder Koronabehandlung
• Chemisches Ätzen zur Bildung einer definierten Grenzschicht
• Grundierung

Beim Verkleben von Kunststoffen sind Spannungsspitzen zu vermeiden. Vorzugsweise sollte die Klebeverbindung durch Druck-, Zug- oder Scherkräfte beansprucht werden. Biege-, Schäl- und Zugspannungen sind zu vermeiden. Gegebenenfalls ist die Konstruktion so anzupassen, dass die Klebeverbindung für geeignete Spannungsniveaus ausgelegt werden kann.

Das chemische Fügen (Kleben) von Bauteilen bietet im Vergleich zu anderen Fügeverfahren eine Reihe von Vorteilen:

• Gleichmäßige Verteilung der Belastung
• Keine Beschädigung der Materialien
• Kein Verziehen der verbundenen Teile
• Verschiedene Materialkombinationen können miteinander verbunden werden
• Die Trennfuge wird gleichzeitig abgedichtet
• Es wird eine geringere Anzahl von Bauteilen benötigt

Unser technisches Team kann Ihnen auf Anfrage allgemeine Klebstoffempfehlungen geben, die auf Ihr spezifisches Material und Ihre Anwendung zugeschnitten sind.

Beim Extrusionsverfahren werden die Werkstoffe in einem Zylinder mittels einer Förderschnecke geschmolzen, verdichtet und anschließend homogenisiert. Mithilfe des im Zylinder entstehenden Drucks und geeigneter Werkzeuge werden Halbfertigprodukte in Form von Platten, Rundstäben und Rohren hergestellt und über ein Kühlsystem kalibriert.

Auswirkungen:

• Es entstehen innere Spannungen
• Die Fasern nehmen eine bestimmte Ausrichtung ein (sofern vorhanden)

Façade Creations bietet ein breites Produktportfolio an Kunststoff-Halbzeugen, die sich optimal durch maschinelle Bearbeitung weiterverarbeiten lassen.

Innere Spannung: Der beim Extrusionsprozess entstehende Druck erzeugt eine Scherbewegung und ein Fließen der geschmolzenen Kunststoffmasse. Das vom Werkzeug austretende Halbzeug kühlt langsam von der Randschicht zum Kern hin ab. Die geringe Wärmeleitfähigkeit von Kunststoffen führt zu unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten. Während die Ränder bereits erstarrt sind, enthält der Kern noch flüssigen oder geschmolzenen Kunststoff. Kunststoffe weisen ein für das jeweilige Material typisches Schwindungsverhalten auf. Während der Abkühlphase wird die Kontraktion des Kunststoffkerns durch die starre Grenzschicht behindert.

Auswirkungen des technologischen Prozesses:

• Die inneren Spannungen (im Zentrum) sind auf den technologischen Prozess zurückzuführen
• Halbfertigprodukte sind schwer zu bearbeiten
• Hohes Risiko von Rissen und Brüchen

Mögliche Lösungen: Materialspezifisches Glühen zur Minimierung von Spannungen.

Dimensionsstabilität ist in jedem System und in jedem Prozessschritt – von der Herstellung von Kunststoffhalbzeugen bis hin zur Endanwendung – als Eigenschaft zu berücksichtigen. Verschiedene Faktoren können die Dimensionsstabilität eines Bauteils beeinflussen.

Feuchtigkeitsaufnahme:

• Kunststoffe mit geringerer Feuchtigkeitsaufnahme sind im Allgemeinen deutlich formstabiler – beispielsweise Acetal (POM-C/POM-H), PET, PPS und PEEK.
• Kunststoffe mit hoher Feuchtigkeitsaufnahme weisen einen deutlichen Einfluss auf die Dimensionsstabilität auf – beispielsweise Polyamid und gegossene Nylonsorten. Feuchtigkeitsaufnahme und -abgabe führen zu Quellung oder Schrumpfung des Materials, weshalb eine Konditionierung vor der Weiterverarbeitung empfehlenswert sein kann.

Stressbewältigung:

• Innere oder „eingefrorene“ Spannungen wirken sich bei der Verarbeitung bei Raumtemperatur nur teilweise oder gar nicht auf die Dimensionsstabilität des fertigen Teils aus, was zu einem dimensionsstabilen fertigen Teil führt.
• Bei der Lagerung oder im Gebrauch kann diese eingefrorene Spannung nachlassen, was zu Dimensionsänderungen führt.
• Besonders kritisch ist die Verwendung von Bauteilen bei erhöhten Temperaturen, bei denen die Spannungen plötzlich abnehmen können, was zu einer Formänderung, Verformung oder im schlimmsten Fall zu Spannungsrissen während des Gebrauchs des Bauteils führen kann.

Wärmezufuhr:

• Alle Prozesse, die Wärme im Material erzeugen, sind kritisch – zum Beispiel Glühen, Bearbeiten, Einsatz bei hohen Temperaturen und Sterilisieren.
• Temperaturen oberhalb der Glasübergangstemperatur beeinflussen mikrostrukturelle Veränderungen und somit die Nachschrumpfung nach erneuter Abkühlung.
• Schrumpfung und Verformung treten besonders deutlich bei asymmetrischen Bauteilgeometrien auf.
• Bei teilkristallinen Thermoplasten ist die Nachschrumpfung hoch (bis zu ca. 1,0 – 2,5 %), und sie sind hinsichtlich der Verzugsneigung kritisch.
• Amorphe Thermoplaste weisen nur geringe Nachschrumpfungseigenschaften (ca. 0,3 – 0,7 %) auf und sind formstabiler als teilkristalline Thermoplaste.
• In vielen Fällen muss die höhere Wärmeausdehnung (im Vergleich zu Metall) berücksichtigt werden.

Verarbeitung:

• Um einen lokalen Temperaturanstieg zu vermeiden, ist eine gute Wärmeableitung sicherzustellen.
• Bei größeren Bearbeitungsvolumina kann es ratsam sein, einen Zwischenglühprozess einzuführen, um die Entstehung von Spannungen zu reduzieren.
• Kunststoffe erfordern größere Fertigungstoleranzen als Metalle.
• Um Verformungen zu vermeiden, sollten zu hohe Zugkräfte umgangen werden.
• Bei faserverstärkten Werkstoffen ist insbesondere auf die Position des Bauteils im Halbfertigprodukt zu achten (Extrusionsrichtung beachten).
• Bei der Bearbeitung sollte ein komponentenoptimiertes Verfahren gewählt werden.

Derzeit besteht ein Trend hin zur Trockenbearbeitung von technischen Kunststoffen. Da in diesem Bereich mittlerweile ausreichend Erfahrung vorliegt, ist die Bearbeitung von Kunststoffen häufig ohne Kühlschmierstoffe möglich. Ausnahmen bei der Bearbeitung von Thermoplasten sind beispielsweise:

• Tiefe Bohrlöcher
• Gewindeschneiden
• Sägen verstärkter Materialien

Es ist jedoch möglich, durch den Einsatz einer gekühlten Schneidfläche sowohl die Oberflächenqualität als auch die Toleranzen der bearbeiteten Kunststoffteile zu verbessern. Darüber hinaus ermöglicht dies höhere Vorschubgeschwindigkeiten und somit kürzere Bearbeitungszeiten.

Bearbeitung mit Kühlmitteln: Ist eine Kühlung erforderlich, empfiehlt sich die Kühlung über die Späne mittels Druckluft (gleichzeitige Kühlung und Abfuhr der Späne aus dem Arbeitsbereich), wasserlöslichen Kühlmitteln oder handelsüblichen Bohremulsionen und Schneidölen. Sprühnebel und Druckluft sind sehr effektive Methoden.

Bearbeitung amorpher Kunststoffe:

• Vermeiden Sie die Verwendung von Kühlmitteln für Werkstoffe, die zu Spannungsrissen neigen.
• Ist eine Kühlung unbedingt erforderlich, sollten die Teile unmittelbar nach der Bearbeitung mit reinem Wasser oder Isopropanol abgespült werden. Es sollten geeignete Kühlmittel wie reines Wasser, Druckluft oder spezielle Schmierstoffe verwendet werden (Ihr Schmierstofflieferant kann Sie über geeignete Optionen beraten).

Vorteile der Trockenbearbeitung:

• Keine Medienrückstände auf den Bauteilen – vorteilhaft für Bauteile, die in der Medizintechnik oder in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden (keine Migration); der Einfluss von Kühlschmierstoffen auf das Material (Quellung, Dimensionsänderung, Spannungsrissbildung usw.) kann ausgeschlossen werden.
• Keine Interaktion mit dem Material.
• Eine falsche Beurteilung/Behandlung durch den Maschinisten ist ausgeschlossen.

Hinweis: Insbesondere bei der Trockenbearbeitung ist Kühlung unerlässlich, um eine gute Wärmeableitung zu gewährleisten!

Maßgenaue Teile lassen sich nur aus spannungsgeglühten Halbzeugen herstellen. Andernfalls führt die bei der Bearbeitung entstehende Wärme unweigerlich zum Abbau von Verarbeitungsspannungen und zu Verformungen der Bauteile.

Die Halbzeuge von Façade Creations werden grundsätzlich nach der Fertigung einem speziellen Glühprozess unterzogen, um die während des Herstellungsprozesses entstandenen inneren Spannungen abzubauen. Das Glühen erfolgt in einem Umluftofen, kann aber auch in einem Stickstoffofen oder in einem Ölbad durchgeführt werden.

Beim Glühen werden Halbzeuge, Formteile oder Fertigteile wärmebehandelt. Die Produkte werden langsam und gleichmäßig auf eine materialspezifische, definierte Temperatur erwärmt. Anschließend erfolgt eine Haltezeit, deren Dauer vom Material und seiner Dicke abhängt, um das Formteil vollständig zu erwärmen. Danach muss das Material langsam und gleichmäßig wieder auf Raumtemperatur abgekühlt werden.

• Restspannungen, die während der Produktion oder Verarbeitung entstanden sind, können durch Glühen weitgehend und nahezu vollständig abgebaut werden.
• Zunahme der Kristallinität der Materialien.
• Optimierung der mechanischen Materialwerte.
• Ausbildung einer gleichmäßigen Kristallstruktur in Materialien.
• Teilweise Verbesserung der chemischen Beständigkeit.
• Verringerung der Verformungstendenz und der Dimensionsänderungen (während oder nach der Verarbeitung).
• Nachhaltige Verbesserung der Dimensionsstabilität.

Bei der Bearbeitung kritischer Bauteile kann ein Zwischenglühprozess von Vorteil sein. Dies gilt insbesondere für:

• Wenn enge Toleranzen erforderlich sind.
• Wenn Bauteile hergestellt werden müssen, die aufgrund der erforderlichen Form eine starke Neigung zum Verziehen aufweisen (asymmetrische, verengte Querschnitte, Taschen und Nuten).
• Bei faserverstärkten/fasergefüllten Werkstoffen (die Faserausrichtung kann die Verformung verstärken) kann die Verarbeitung zu zusätzlichen erhöhten Spannungen im Bauteil führen.
• Die Verwendung stumpfer oder ungeeigneter Werkzeuge, die als Auslöser von Stress wirken können.
• Übermäßiger Wärmeeintrag in das Bauteil, verursacht durch ungeeignete Schnittgeschwindigkeiten und Vorschubraten.
• Hohe Abtragsmengen, vor allem aufgrund einseitiger Bearbeitung.

Ein Zwischenglühprozess kann dazu beitragen, diese Spannungen abzubauen und das Risiko von Verzug zu verringern. Es ist darauf zu achten, dass die erforderlichen Maße und Toleranzen eingehalten werden

• Vor dem Zwischenglühen sollten die Bauteile zunächst mit einem ungefähren Sicherheitszuschlag maßlich vorbearbeitet (aufgeraut) werden, da es beim Glühen zu einer Schrumpfung der Bauteile kommen kann.
• Anschließend sollte die endgültige Dimensionierung der Teile erfolgen.
• Das Bauteil muss während des Zwischenglühprozesses gut gestützt werden, um Verformungen zu vermeiden.

Die Wärmebehandlung hat immer direkte Auswirkungen auf Kunststoffe und deren Verarbeitung, sei es beim Glühen, bei der maschinellen Bearbeitung (Reibungswärme) oder bei der Verwendung (Betriebstemperatur, Heißdampfsterilisation).

Halbkristalline Kunststoffe:

• Der Glühprozess führt zu einer Angleichung der Materialeigenschaften: Erhöhung der Kristallinität, Optimierung der mechanischen Eigenschaften, verbesserte Dimensionsstabilität und bessere chemische Beständigkeit.
• Die maschinelle Bearbeitung kann durch Reibungswärme zu lokaler Überhitzung führen, was mikrostrukturelle Veränderungen und Nachschrumpfung zur Folge hat. Acetalwerkstoffe (POM) sind in dieser Hinsicht besonders kritisch, da eine unsachgemäße Bearbeitung zu starker Verformung und/oder Verzug des Bauteils führen kann.

Amorphe Kunststoffe sind im Allgemeinen weniger kritisch gegenüber Nachschrumpfung und Verformung.

Kunststoffe lassen sich mit einer Bandsäge oder einer Kreissäge schneiden. Die Wahl hängt von der Form des Werkstücks ab. Generell entsteht bei der Kunststoffbearbeitung durch die Werkzeuge Wärme, wodurch die Beschädigung des Materials die größte Gefahr darstellt. Daher muss für jede Form und jedes Material das passende Sägeblatt verwendet werden.

Bandsägen:

• Am besten geeignet zum Zuschneiden von Rundstangen und Rohren auf die gewünschte Größe.
• Es wird empfohlen, Stützkeile zu verwenden.
• Für eine gute Spanabfuhr, zur Vermeidung hoher Reibung zwischen Sägeblatt und Material sowie übermäßiger Wärmeentwicklung und zur Vermeidung von Verstopfungen des Sägeblatts sollten scharfe und ausreichend eingestellte Sägeblätter verwendet werden.
• Vorteile: Die beim Sägen entstehende Wärme wird dank des langen Sägeblatts gut abgeführt; Bandsägen ermöglichen vielseitige Anwendungen für gerade, durchgehende oder unregelmäßige Schnitte; erzeugt eine gute Schnittkantenqualität.

Kreissägen:

• Vorwiegend geeignet zum Zuschneiden von Tellern mit geraden Schneidkanten.
• Mit dem richtigen Antrieb können Tischkreissägen zum geraden Schneiden von Platten mit einer Dicke von bis zu 100 mm verwendet werden.
• Sägeblätter sollten aus gehärtetem Metall gefertigt sein.
• Um eine gute Spanabfuhr zu erreichen, ein Verkleben des Sägeblatts zu vermeiden, eine Überhitzung des Kunststoffs beim Sägeschnitt zu verhindern und eine gute Schnittkantenqualität zu erzielen, ist eine ausreichend hohe Vorschubgeschwindigkeit und ein angemessener Versatz erforderlich.

Empfehlungen:

• Verwenden Sie eine entsprechende Spannvorrichtung, um Vibrationen und unsaubere Schneidkanten zu vermeiden, die zu Brüchen führen können.
• Bei sehr harten und faserverstärkten Werkstoffen ist ein Warmschneiden vorzuziehen (Vorwärmen auf 80–120 °C).
• Sägeblätter aus Wolframkarbid weisen eine geringe Verschleißfestigkeit auf und sorgen für eine optimale Oberflächengüte.

Kunststoffe können auf handelsüblichen Drehmaschinen bearbeitet werden. Für optimale Ergebnisse sollten spezielle Kunststoffschneidwerkzeuge verwendet werden.

Schneidwerkzeuge:

• Verwenden Sie Werkzeuge mit kleinem Schnittradius.
• Breitschneidige Schneidkante für höchste Ansprüche an die Oberflächenqualität.
• Messerähnliche Schneidgeometrien zur Bearbeitung flexibler Werkstücke.
• Verwenden Sie für die Befestigung günstige Geometrien.
• Spezielle Meißelgeometrie zum Abstechen.
• Durch das Schneiden von Umfängen und das Polieren von Oberflächen entsteht eine optimale, rillenfreie Oberfläche, wodurch der Materialaufbau bei der Anwendung reduziert wird.

Empfehlungen:

• Wählen Sie eine hohe Schnittgeschwindigkeit.
• Verwenden Sie eine Schnitttiefe von mindestens 0,5 mm.
• Druckluft eignet sich sehr gut zum Kühlen.
• Aufgrund der geringeren Steifigkeit von Kunststoffen wird eine Lünette verwendet, um das Bauteil zu stabilisieren und Verformungen zu vermeiden. Dadurch wird eine gute Kühlung des Materials erreicht und das Ausbrechen durch Fließen verhindert, ein Verklemmen und eine Rotation mit dem Drehteil des Messers verhindert.

Beim Bohren ist den isolierenden Eigenschaften von Kunststoffen besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Diese können während des Bohrvorgangs, insbesondere bei teilkristallinen Kunststoffen, zu einer schnellen Wärmeentwicklung führen, vor allem wenn die Bohrtiefe mehr als das Doppelte des Durchmessers beträgt. Dies kann ein „Verschmieren“ des Bohrers und eine innere Ausdehnung des Bauteils zur Folge haben, was wiederum Druckspannungen im Werkstück verursachen kann (insbesondere beim Bohren in die Mitte von Rundstäben). Die Spannungen können so hoch sein, dass sie zu starkem Verzug, Maßabweichungen, Brüchen und Aufplatzen des fertigen Bauteils oder Rohlings führen. Eine geeignete Bearbeitung des Materials beugt dem vor.

Werkzeuge: Gut geschärfte, handelsübliche HSS-Bohrer sind in der Regel ausreichend; verwenden Sie Bohrer mit schmaler Brücke (synchronisiertes Bohren), um die Reibung zu verringern und eine Wärmeentwicklung zu vermeiden.

Empfehlungen: Kühlmittel verwenden; Bohrer häufig herausziehen, um Späne zu entfernen und zusätzliche Kühlung zu gewährleisten; manuelle Vorschubkraft vermeiden, um ein Verklemmen des Bohrers und Rissbildung zu verhindern.

Bohren von Löchern mit kleinem Durchmesser (< 25 mm):

• Verwenden Sie HSS-Bohrer (Hochgeschwindigkeitsstahl) mit einer Spiralbohrmaschine.
• Ein Verdrehwinkel von 12–25° ergibt sehr glatte Spiralnuten und begünstigt die Spanablenkung.
• Durch häufiges Herausnehmen des Bohrers (intermittierendes Bohren) wird der Abtransport der Späne verbessert und eine Wärmeentwicklung vermieden.
• Bei dünnwandigen Bauteilen sollten hohe Schnittgeschwindigkeiten und, wenn möglich, ein neutraler (0°) Spanwinkel verwendet werden, um ein Verhaken des Bohrers im Bauteil zu vermeiden.

Bohren von Löchern mit großem Durchmesser (> 25 mm):

• Führen Sie Probebohrungen mit großen Bohrlöchern durch.
• Wählen Sie einen Vorbohrdurchmesser von maximal 25 mm.
• Die Feinbearbeitung erfolgt anschließend mit einem Innenmeißel.
• Bei langen Stangenabschnitten sollte das Bohren nur von einer Seite erfolgen, da Bohrversuche, die sich in der Mitte treffen (bilaterales Bohren), zu ungünstigen Spannungscharakteristika oder sogar zu Rissen führen können.
• In Extremfällen oder bei verstärkten Werkstoffen kann es ratsam sein, das Bohren an einem vorgewärmten Bauteil bei ca. 120 °C durchzuführen (Aufheizzeit ca. 1 Stunde pro 10 mm Querschnitt).
• Um Maßgenauigkeit zu gewährleisten, sollte die Endbearbeitung erst erfolgen, nachdem der Rohling vollständig abgekühlt ist.

Kunststoffe lassen sich mit herkömmlichen Bearbeitungszentren fräsen. Dabei sollten Werkzeuge mit ausreichendem Spanraum verwendet werden, um einen zuverlässigen Späneabtransport zu gewährleisten und eine Überhitzung zu vermeiden.

Geeignete Werkzeuge für Thermoplaste: Nutfräser, Planfräser, Rundfräser, Einschneider, Planfräser. Einschneider bieten optimierte Zerspanungsleistung und hohe Oberflächenqualität bei gleichzeitig guter Spanabfuhr.

Empfehlungen:

• Hohe Schnittgeschwindigkeiten und mittlere Vorschubgeschwindigkeiten.
• Für eine gute Befestigung sorgen: Schnelle Oberflächenbearbeitung und hohe Spindeldrehzahl in Verbindung mit korrekter Vorrichtungsausrichtung führen zu einer höheren Qualität der bearbeiteten Oberfläche.
• Dünne Werkstücke können mit Hilfe einer Saugvorrichtung oder doppelseitigem Klebeband auf dem Frästisch befestigt werden.
• Stirnfräsen ist bei ebenen Oberflächen wirtschaftlicher als Umfangsfräsen.
• Beim Umfangsfräsen sollten die Werkzeuge nicht mehr als zwei Schneidkanten haben, um Vibrationen durch eine hohe Anzahl von Schneidkanten zu minimieren, und die Spanräume sollten ausreichend dimensioniert sein.

Hobeln und Planfräsen sind spanerzeugende Verfahren mit geometrisch definiertem Schnitt, die zur Herstellung bestimmter Schnitte, ebener Flächen, Nuten oder Profile (mittels Formfräsen) eingesetzt werden. Beim Hobeln wird mit einem Hobelwerkzeug Material in einer geraden Linie von der Oberfläche abgetragen. Beim Planfräsen hingegen wird die Oberfläche mit einem Fräskopf bearbeitet. Beide Verfahren eignen sich gut zur Herstellung ebener Oberflächen an Halbzeugen, wobei sich die resultierende Oberflächenstruktur und der Glanz unterscheiden.

Der Zuschnittservice von Façade Creations bietet sowohl gehobelte als auch plangefräste Halbzeuge an. Bleche mit einer Stärke von über 600 mm können ausschließlich plangefräst werden; Bleche unter 600 mm sind für beide Verfahren geeignet, wobei kleinere Schnitte in der Regel gehobelt werden.

Gewinde werden am besten durch Gewindeschneiden für Außengewinde oder durch Fräsen für Innengewinde in technische Kunststoffe eingebracht.

Werkzeuge: Es werden Ziselierwerkzeuge empfohlen; zweizähnige Ziselierer vermeiden Gratbildung; Matrizen werden nicht empfohlen (im Falle einer Rücksendung ist ein erneutes Schneiden möglich).

Empfehlungen: Gewindebohrer müssen oft mit einem Spielraum versehen werden (je nach Material und Durchmesser, ca. 0,1 mm); um ein Quetschen des Gewindes zu vermeiden, sollte keine zu hohe Voreinstellung gewählt werden.

Die Schleifqualität wird von der Schleifmaschine, dem verwendeten Werkzeug, dem Schleifmittel, den Prozessparametern, dem Werkstoff und der Rundheit/Geradheit des Halbzeugs beeinflusst. Besonders entscheidend sind Schnittgeschwindigkeit, Vorschubgeschwindigkeit, Vorschub und Querschnittsvorschub. Optimal eingestellte Maschinen und die richtige Wahl der Parameter für den jeweiligen Werkstoff gewährleisten eine sehr gute Oberflächenqualität mit geringer Rauheit, Durchmessertoleranzen bis h9 sowie guter Rundheit und Geradheit.

Unser Schneideservice liefert geschliffene Rundstäbe. Dank hoher Oberflächenqualität und enger Toleranzen lassen sich geschliffene Rundstäbe leicht bearbeiten und eignen sich für kontinuierliche Produktionsprozesse.

Werkzeuge: Es müssen für Kunststoffe geeignete Werkzeuge verwendet werden, die stets scharf und glatt sind. Stumpfe Schneidkanten können zu erhöhter Wärmeentwicklung führen, was Verformungen und Wärmeausdehnung zur Folge haben kann. Die Werkzeuge sollten ausreichend Abstand zueinander haben, um sicherzustellen, dass nur die Schneide mit dem Kunststoff in Berührung kommt.

Bearbeitungsmaschine: Makellose, hochwertige Oberflächen lassen sich nur mit vibrationsarmer Bearbeitung erzielen.

Material: Verwenden Sie spannungsarm geglühtes Material (unsere Halbzeuge sind in der Regel spannungsarm geglüht); beachten Sie die Eigenschaften des Kunststoffs (Wärmeausdehnung, geringe Festigkeit, schlechte Wärmeleitfähigkeit usw.); aufgrund der minimalen Steifigkeit des Materials muss das Werkstück ausreichend abgestützt werden und so flach wie möglich auf der Auflagefläche liegen, um Durchbiegungen und Abweichungen von den Toleranzen zu vermeiden.

Kühlung: Bei Prozessen mit hoher Wärmeentwicklung (z. B. beim Bohren) sollten Kühlmittel eingesetzt und geeignete Kühlmittel verwendet werden.

Empfehlungen: Minimieren Sie die Spannungsbelastung, da diese zu Verformungen und Eindruckmarken am Werkstück führen kann; wählen Sie geeignete Parameter für den Bearbeitungsprozess; halten Sie eine moderate Vorschubgeschwindigkeit ein; wählen Sie eine hohe Schnittgeschwindigkeit; sorgen Sie für eine gute Spanabfuhr, um Werkzeugverstopfungen zu vermeiden; stellen Sie sicher, dass die Spanabfuhr auf allen Seiten gleichmäßig ist, um Verzug zu vermeiden.

Typische Entgratungsverfahren für technische Kunststoffe sind:

• Manuelles Entgraten – die gebräuchlichste Methode; flexibel, aber die arbeitsintensivste Lösung; ermöglicht die gleichzeitige visuelle Kontrolle des Bauteils.
• Strahlentgraten – ein Strahl aus abrasivem Material unter hohem Druck wird auf die Oberfläche des Bauteils angewendet (gängige Strahlverfahren: Sandstrahlen, Glasperlenstrahlen, Sodastrahlen, Trockeneisstrahlen und Nussschalenstrahlen); wird auch als Oberflächenbehandlungsverfahren eingesetzt.
• Kryogenes Entgraten – Entfernen von Graten bei Temperaturen um –195°C mittels eines Strahls oder durch Trommelwirbeln der Bauteile; üblicherweise verwendete Kühlmittel sind flüssiger Sauerstoff, flüssiges Kohlendioxid und Trockeneis; niedrige Temperaturen führen zu Sprödigkeit und Härte der Materialien.
• Entgraten mit der Flamme – Entgraten mit einer offenen Flamme; Vorsicht ist geboten, da das Bauteil durch übermäßige Hitze beschädigt werden kann.
• Heißluftentgratung – der Grat schmilzt unter Hitzeeinwirkung; ein sehr sicheres und gut kontrollierbares Verfahren, das Beschädigungen oder Verformungen vermeidet, wenn eine für das Kunststoffmaterial geeignete Prozessführung angewendet wird.
• Infrarot-Entgraten – vergleichbar mit Heißluft-Entgraten, jedoch wird anstelle von Heißluft eine Infrarot-Wärmequelle zum Erhitzen verwendet.
• Rumpeln – die Teile werden gemeinsam mit Schleifmitteln in rotierenden/vibrierenden Maschinen behandelt.

• Die Oberfläche beginnt zu schmelzen: stumpfes Werkzeug oder Schulterreibung, unzureichendes seitliches Spiel/Freiraum, zu geringer Vorschub, zu hohe Spindeldrehzahl.
• Raue Oberfläche: Vorschub zu hoch, falsches Freimaß, scharfe Spitze am Werkzeug (eine leichte Verrundung der Fräserspitze ist erforderlich), Werkzeug nicht zentriert montiert.
• Gratbildung an den Ecken der Schneide: kein Platz vor dem Schneiddurchmesser, stumpfes Werkzeug, unzureichendes seitliches Spiel/Freiraum, kein Anstellwinkel am Werkzeug.
• Risse oder Abplatzungen an den Ecken: übermäßig positive Neigung des Werkzeugs, Werkzeuge nicht ausreichend eingelaufen, stumpfes Werkzeug, Werkzeug unterhalb der Mitte montiert, scharfe Spitze des Werkzeugs.
• Rattermarken: zu großer Radius an der Fräserspitze, Werkzeug nicht fest genug montiert, unzureichende Materialführung, Schneidkantenbreite zu groß (zwei Schnitte verwenden).

• Konische Bohrlöcher: falsch geschärfte Bohrer, unzureichendes Spiel/Freiraum, zu hohe Vorschubgeschwindigkeit.
• Verbrannte oder geschmolzene Oberfläche: Verwendung ungeeigneter Bohrer, falsch geschärfte Bohrer, zu geringe Vorschubgeschwindigkeit, stumpfer Bohrer, zu dicke Bohrkante.
• Oberflächenspaltung: Vorschubgeschwindigkeit zu hoch, zu viel Spiel/Abstand, zu hohe Neigung.
• Rattermarken: zu viel Spiel/Abstand, zu geringe Vorschubgeschwindigkeit, zu großer Bohrerüberhang, zu große Neigung.
• Vorschubspuren oder spiralförmige Linien am Innendurchmesser: Vorschubgeschwindigkeit zu hoch, Bohrer nicht zentriert, Bohrerspitze nicht zentriert.
• Überdimensionierte Bohrlöcher: Bohrspitze nicht zentriert, Bohrloch zu dick, Spielraum zu gering, Vorschubgeschwindigkeit zu hoch, Bohrspitzenwinkel zu groß.
• Zu kleine Bohrlöcher: stumpfer Bohrer, zu viel Spiel, zu kleiner Bohrspitzenwinkel.
• Nicht konzentrische Bohrlöcher: Vorschub zu hoch, Spindeldrehzahl zu niedrig, Bohrer dringt zu tief in das nächste Werkstück ein, Abstechwerkzeug hinterlässt einen „Stumpf“, der den Bohrer ablenkt, Steg zu dick, Bohrgeschwindigkeit anfänglich zu hoch, Bohrer nicht zentriert eingespannt, Bohrer nicht richtig geschärft.
• Nach dem Abstechen bleibt ein Grat zurück: stumpfe Schneidwerkzeuge, der Bohrer dringt nicht vollständig durch das Werkstück.
• Der Bohrer wird schnell stumpf: Vorschub zu gering, Spindeldrehzahl zu gering, unzureichende Schmierung durch Abkühlung.

Halbkristalline, unverstärkte Werkstoffe wie naturfarbenes Acetal (POM-C/POM-H), naturfarbenes PET und naturfarbenes PEEK sind sehr formstabil und weisen ausgewogene mechanische Eigenschaften auf. Sie lassen sich sehr gut bearbeiten und neigen zur Bildung kurzer Späne. Die Bearbeitung ist mit sehr hohen Vorschubgeschwindigkeiten möglich.

Es ist jedoch wichtig, die Wärmeeinbringung so gering wie möglich zu halten, da insbesondere Acetal- und PET-Werkstoffe eine hohe Neigung zu Nachschrumpfung von bis zu ca. 2,5 % aufweisen. Durch lokale Überhitzung kann es zu Verzug kommen. Mit optimierten Bearbeitungsparametern lässt sich bei diesen Werkstoffen eine sehr geringe Oberflächenrauheit erzielen.

Unverstärkte Polyamide – darunter naturfarbenes Gießnylon und naturfarbene PA6/PA66-Typen – sind von Natur aus sehr spröde, insbesondere im frisch geformten Zustand. Aufgrund ihrer chemischen Struktur neigen Polyamide dazu, Feuchtigkeit aufzunehmen; diese Eigenschaft verleiht ihnen ihr sehr gutes Verhältnis von Zähigkeit und Festigkeit.

Die Feuchtigkeitsaufnahme über die Oberfläche führt bei kleinen Halbzeugen und Bauteilen zu einer nahezu konstanten Verteilung des Wassergehalts über den gesamten Querschnitt. Bei größeren Halbzeugen (insbesondere Rundstäben/-blechen ab 100 mm Durchmesser/Wandstärke) nimmt der Feuchtigkeitsgehalt von außen nach innen ab. Im ungünstigsten Fall ist der Kern spröde und hart. Zusätzlich zu den durch das Extrusionsverfahren entstehenden inneren Spannungen birgt die Bearbeitung ein gewisses Risiko für Spannungsrisse.

Die Feuchtigkeitsaufnahme kann auch die Abmessungen des Materials verändern – diese Quellung muss bei der Verarbeitung und Konstruktion von Polyamidbauteilen berücksichtigt werden. Insbesondere dünnwandige Bauteile (bis ca. 10 mm) können bis zu 3 % Feuchtigkeit aufnehmen. Als Faustregel gilt: Eine Feuchtigkeitsaufnahme von 3 % führt zu einer Dimensionsänderung von etwa 0,5 %.

Gegossene Nylonsorten neigen zur Bildung kurzer Späne und sind daher gut zerspanbar. PA6- und PA66-Sorten hingegen erzeugen einen Spänefluss. Um kurze, abbrechende Späne zu erzeugen und Prozessausfälle zu vermeiden, ist daher ein häufigerer Späneabtransport vom Werkzeug/Werkstück erforderlich. Optimale Bearbeitungsparameter und die Wahl geeigneter Werkzeuge sind dabei entscheidend. Wir empfehlen generell, größere Werkstücke (z. B. Rundstäbe über 100 mm und Bleche mit einer Wandstärke über 80 mm) auf 80–120 °C vorzuwärmen und zentrumsnah zu bearbeiten, um Zugrisse während der Bearbeitung zu vermeiden.

Amorphe Werkstoffe wie Polycarbonat, PSU/PPSU und PEI neigen stark zur Spannungsrissbildung durch Kontakt mit aggressiven Medien wie Ölen und Fetten. Kühlschmierstoffe enthalten oft Substanzen, die Spannungen im Material auslösen können. Daher sollte der Einsatz von Kühlschmierstoffen bei der Bearbeitung dieser Werkstoffe möglichst vermieden oder stattdessen ein wasserbasiertes Medium verwendet werden.

Materialspezifische Bearbeitungsparameter sollten nach Möglichkeit verwendet werden:

• Verwenden Sie keine zu hohen Vorschubgeschwindigkeiten.
• Vermeiden Sie die Anwendung von hohem Druck.
• Vermeiden Sie übermäßig hohe Spannungen.
• Vorzugsweise eine höhere Drehzahl wählen.
• Verwenden Sie ausreichend scharfe Werkzeuge.

Konstruktionstechnische Überlegungen: Die Konstruktion sollte an amorphe Werkstoffe angepasst werden; Scherkräfte (sowohl konstruktionsbedingt als auch bearbeitungsbedingt) sind zu vermeiden; Kanten/Geometrien sind materialgerecht zu gestalten (vorzugsweise leicht abgerundete Innenkanten). Mit diesen Werkstoffen lassen sich, unter Berücksichtigung geeigneter Bearbeitungsparameter, sehr formstabile Fertigteile mit sehr engen Toleranzen herstellen.

Werkstoffe mit PTFE-Anteil weisen häufig eine etwas geringere mechanische Festigkeit auf. Aufgrund dieses PTFE-Gehalts sind bei der Verarbeitung verschiedene Aspekte zu berücksichtigen:

• Das Material neigt dazu, hinter dem Fräswerkzeug zurückzubleiben, was zu einer deutlichen Zunahme der Oberflächenrauheit führt (Haarbildung, Spitzen, raue Oberfläche).
• Vermeiden Sie Nachbearbeitungen mit der Fräsmaschine, da dies ebenfalls zu raueren Oberflächen führt.
• Um die Spitzen auf die gewünschte Oberflächenqualität zu glätten, kann ein weiterer „Nachbearbeitungsprozess“ erforderlich sein.
• Auch das Entgraten ist oft notwendig.

Unsere gesinterten Polyimid-Produktgruppen können mit Standard-Metallbearbeitungsmaschinen trocken oder nass verarbeitet werden.

Werkzeuge: Verwenden Sie Werkzeuge aus vollständig gehärtetem Metall; Werkzeuge mit einem Schneidwinkel, wie er für die Aluminiumverarbeitung verwendet wird, sind sehr gut geeignet; für hochgefüllte Sorten, die Glasfasern und Glasperlen enthalten, verwenden Sie Werkzeuge mit Diamant- oder Keramikspitzen.

Bearbeitung: Hohe Schnittgeschwindigkeiten und geringe Vorschübe in Verbindung mit Trockenbearbeitung verbessern die Ergebnisse; Nassbearbeitung erhöht den Schnittdruck und fördert die Gratbildung, wird aber zur Verlängerung der Werkzeugstandzeit empfohlen; synchrones Fräsen verhindert Ausbrüche und Hohlräume; Zwischenhärtung ist in der Regel nicht erforderlich. Aufgrund der erhöhten Feuchtigkeitsaufnahme von Polyimiden empfiehlt es sich, diese Teile mit einer Vakuumbarrierefolie zu versiegeln, um Maßänderungen zu vermeiden und eine sehr hohe Qualität zu gewährleisten; die Folie sollte erst unmittelbar vor Gebrauch geöffnet werden.

Unsere mit 50 % oder 60 % Kohlenstofffasergewebe gefüllten, kohlenstofffaserverstärkten Polyaryletherketon-Verbundwerkstoffe sind deutlich komplexer zu bearbeiten als kurzfaserverstärkte Produkte. Aufgrund des Schichtaufbaus des Materials kann eine fehlerhafte Bearbeitung verschiedene Auswirkungen haben, darunter Kantenausbrüche, Delaminationen, Ausfransungen und Faserbruch. Daher ist für dieses Material eine spezifische Bearbeitung erforderlich, die je nach Bauteil individuell festgelegt wird.

Konstruktion von Halbzeugen: Die Eignung des Materials für eine bestimmte Anwendung und die Qualität des Fertigteils hängen primär von der Position der Komponente im Halbzeug ab. In der Entwicklungsphase ist die Faserrichtung zu berücksichtigen, insbesondere im Hinblick auf die Belastungsart (Zug, Druck, Biegung) bei der Anwendung und der anschließenden maschinellen Weiterverarbeitung.

Bearbeitungswerkzeuge und Werkzeugmaterialien: Für längere Standzeiten im Vergleich zu HSS- oder Hartmetallstahlwerkzeugen empfehlen wir den Einsatz von PKD-Werkzeugen (polykristalliner Diamant), Keramikwerkzeugen, titanbeschichteten Werkzeugen oder Werkzeugen mit Funktionsbeschichtungen (Plasmatechnologie). Neben längeren Standzeiten tragen diese Werkzeuge zur Minimierung der Vorschubkräfte bei, sofern das jeweilige Material in der Konstruktion berücksichtigt wird. Wählen Sie eine moderate Schneidschärfe; erzielen Sie ein gutes Gleichgewicht zwischen Oberflächenqualität (mit sehr scharfen Schneiden) und Werkzeugstandzeiten (stumpfere Schneiden); gestalten Sie die Fräsgeometrien so, dass die Fasern geschnitten werden, da sonst die Gefahr des Faserausfransens besteht. Aufgrund der höheren Abrasivität von Kohlenstofffasern ist ein regelmäßiger Werkzeugwechsel erforderlich, um übermäßige Wärmeeinbringung und Verformungen durch stumpfe Werkzeuge zu vermeiden.

Bearbeitung: Bei der Bearbeitung besteht ein höheres Risiko von Ausbrüchen und Gratbildung, wenn die Fasern parallel zum Gewebe verlaufen, als bei Bearbeitung quer dazu. Für engere Toleranzen können die Bauteile während des Fertigungsprozesses auch mehrfach angelassen werden. Aufgrund des höheren Faseranteils ist eine gute Wärmeverteilung im Werkstück zu erwarten, daher empfehlen wir die Trockenbearbeitung.

Bearbeitungs- und Werkzeugparameter: Vermeiden Sie hohe Vorschubkräfte; verwenden Sie sehr hohe Spitzenwinkel (150–180°); verwenden Sie sehr niedrige Vorschubgeschwindigkeiten (ca. < 0,05 mm/min); verwenden Sie hohe Schnittgeschwindigkeiten (ca. 300–400 mm/min).

Diese Informationen dienen lediglich als erste Orientierung; die detaillierten Parameter variieren je nach Einzelfall, und unser technisches Team berät Sie gerne.