Kunststofftechnik

55 Jahre in der K-Branche unterwegs

Vom Ersatz über die Alternative zum High-tech Werkstoff. Die Anfänge der Kunststofftechnik liegen – je nach Definition rund 150 Jahre – zurück: Ein relevantes Datum ist das Jahr 1868, in dem Celluloid als erster thermoplastischer Werkstoff entwickelt wurde. In den Jahrzehnten bis nach dem zweiten Weltkrieg waren gekennzeichnet von immer neuen Werkstoffentwicklungen und Produktionstechnologien. Die ersten Anwendungen fanden langsam den Weg in die Großserie fanden. Etwa ab Ende 1950er/Anfang der 1960er Jahre startete die Karriere der Kunststoffe in der Massenproduktion – begleitet von der neugegründeten Zeitschrift „Prodoc“, dem Vorläufer des KUNSTSTOFF MAGAZINS.

Heute Kultobjekt – damals Symbol des wirtschaftlichen Aufstiegs: Die rasante Entwicklung der Kommunikationstechnik vom Siemens Wählscheibenapparat bis zum Mobilphone einschließlich SIM- oder USB-Speicherkarte spiegelt auch die neuere Geschichte der Kunststofftechnik. © Droege

Kunststoffe als billiger Ersatz für „richtige“, konventionelle Werkstoffe. Diese Einstellung von Verbrauchern war typisch für jene Zeit und nur schwer zu verändern. Was bis dato bereits die Frauen verstanden hatten, nämlich das Kunststoffe ganz neue Produkte ermöglichen – die Nylons hatten bereits ab Ende der 30er Jahre in Millionenauflage ihren Siegeszug durch die Industrieländer der Welt angetreten – kam spätestens jetzt bei den Männern an: Der „Nylon“-Dübel löste den Metalldübel ab, eine Metallhülse mit eingepresster Gewebeeinlage, der nur begrenzten Halt bot. Der Kunststoff-Dübel war kein billiger Ersatz, sondern ein neues Produkt mit besseren Eigenschaften als alle Lösungen zuvor und zudem sehr kostengünstig zu produzieren. Er war die technisch bessere und gleichzeitig wirtschaftlichere Lösung. Und wollte heute ernsthaft behaupten, dass es zur Kabelisolierung aus Kunststoff, den Fahrzeugreifen aus Elastomeren oder Kunststoffborsten auf der Zahnbürste aktuell eine Alternative gibt? Vom Ersatzstoff wurden Kunststoffe zum Wegbereiter ganzer Branchen von der Elektronik und Kommunikationstechnik über Fahrzeugbau und Verpackungstechnik bis zur modernen Medizintechnik – vom Apparatebau über die künstliche Vene bis zur Pillenverpackung. Wohl in keiner Branche zuvor, abgesehen vielleicht von der IT, hat es einen derartigen steilen und langanhaltenden Innovationsboom gegeben.

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Den Kunststoff-Dübel kann man als Prototypen dafür sehen, wie Kunststoffe intelligent eingesetzt wurden und werden: Die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitungsmöglichkeiten von Kunststoffen werden genutzt, um bessere und/oder kostengünstigere Produkte zu schaffen. Von der früher häufig anzutreffenden Intuition, bestehende Bauteile in Kunststoffen zu realisieren hart man sich schnell entfernt. Das möglichst genaue Kopieren von Bauteilen aus anderen Werkstoffen war und ist nur begrenzt möglich und ist selten sinnvoll. Eine Blechkonstruktion, ein Aluminium-Gussteil, das über Jahrzehnte in iterativen Prozessen optimiert wurde lässt sich nicht 1:1 in Kunststoffen abbilden. Zunehmend wurden neue Produkte unter gezielter Berücksichtigung der Eigenschaften moderner Kunststoffe entwickelt, dazu mussten die technischen Möglichkeiten der Kunststoffe angepasst und erweitert, Verarbeitungsmöglichkeiten im Bewusstsein der Konstrukteure verankert werden. Wie lege ich ein Bauteil so an, dass die materialspezifischen Kennwerte optimal genutzt werden und welche geometrischen Restriktionen gilt es zu beachten, um es auch sinnvoll produzieren zu können? Welche Produkteigenschaften kann ich gleich integrieren und wie verbinde ich diese Bauteile? Um dieses Wissen zu vermitteln und es in der Praxis auch anzuwenden, brauchte es eine Generation von Technikern und Ingenieuren, auch, weil sich Werkstoffe und Verarbeitungstechnologie teils sprunghaft weiter entwickelten.

Eine ähnliche Entwicklung ist aktuell zu beobachten mit dem Vordringen der 3D-Drucktechniken in die breite industrielle Produktion: Die noch neuen Verfahren verlangen von Designern und Konstrukteuren teils völlig neue Denkweisen und das Lösen von Spritzgießwissen und der spanenden Fertigung.

1961, kurz vor Erscheinen der Erstausgabe der Prodoc, Vorläufer des KUNSTSTOFF MAGAZINS, veröffentlichte das Deutsche Patentamt Fischers Patent für den spritzgegossenen Spreizdübel. Hier eine aktuelle Version aus nachhaltig produziertem Kunststoff. © Fischer

Vor allem Designer schwelgten im Wirtschaftswunderland der 60er und in den 70er Jahren in neuen Farben und Formen. Inzwischen haben hochwertige – und hochpreisige – Designerartikel aus Kunststoffen, beispielsweise in den Vorzeigeküchen der Republik, teilweise Kultcharakter. Auch hier gilt: Vom billigen Ersatzstoff zum funktionaleren Produkt (hygienischer, ergonomischer, leichter …) braucht es eine gewisse Zeit. Lego-Bausteine sind inzwischen der Klassiker im Kinderzimmer schlechthin, Barbie ist die wohl bekannteste „Frau“ auf dem Globus und der extrem teure Füllfederhalter, jederzeit geeignet den Status des Besitzers zu heben, besteht in aller Regel zum überwiegenden Teil aus Kunststoffen. Auch wenn unter dem Namen Lego zunächst rund 15 Jahre lang Spielzeug aus Holz vertrieben wurde, stehen alle diese Produkte nicht für den preiswerten Ersatz sondern für intelligente und erfolgreiche Anwendungen von Kunststoffen. Kunststoffe sind im Bewusstsein von Verbrauchern als den Metallen gleichwertige Produktgruppe weitestgehend akzeptiert.

Das war nicht immer so. Spätestens während des letzten Weltkriegs diente die intensive Suche nach Alternativen zu herkömmlichen Materialien der Einsparung knapper Rohstoffe – was nicht nur den Malzkaffee-Trinkern im wahren Wortsinne sauer aufstieß. Im Gegensatz zum heutigen Verständnis, in dem „Kunststoffe“ für polymere Werkstoffe im Sinne des englischen plastics steht, wurden häufig auch andere „künstlich erzeugte“ Substitute bis hin zu Lebensmittelersatzstoffen mit dem Zusatz „Kunst-“ versehen. In den Nachkriegsjahren waren ähnliche Bestrebungen zu beobachten, Kunststoffe aus reiner Not einzusetzen: Prominentestes Beispiel bis heute dürfte der Trabbi sein, dessen Karosse überwiegend aus Phenolharzen mit verschiedenen Verstärkungs- und Füllstoffen, meist Baumwollanteilen, bestand. Die zweifelhafte Qualität mancher Kunststoffe und der mitunter unsachgemäße Einsatz an untauglicher Stelle hatten den Ruf der Kunststoffe bei Verbrauchern nachhaltig lädiert.

Die erste Ausgabe von Prodoc, später umbenannt in KUNSTSTOFF MAGAZIN, erschien 1963.

Heute ist anzumerken: Moderner Automobilbau, dessen kometenhafter Aufstieg in den 50er Jahren begann, ist heute Kunststofftechnologie der High-end-Kategorie. Vor allem in höherpreisen Fahrzeugen lieferten und liefern Leistung und Innenraum-Design maßgebliche Argumente im Verkauf. In Zeiten, wo Fahrzeuge immer ähnlicher werden, mit teils identischen Antriebsgruppen ausgeliefert werden, spielt die Differenzierung über das Design die herausragende Rolle. Enorme Anstrengungen wurden unternommen, um optisch und haptisch angenehme Oberflächen zu schaffen. Schäume, Folien, Hochwertige Lackierungen, Beschichtungen, textile Oberflächen – die Hersteller ziehen alle Register.

Das KUNSTSTOFF MAGAZIN begleitet diese Entwicklungen seit 55 Jahren. Mit der Branche wurde das Erscheinungsbild immer wieder angepasst. So wiesen die ersten Ausgaben regelmäßig seitenlange Listen neuer Patente auf – in der damaligen Zeit begehrter Lesestoff. Im Laufe der Zeit hielten vermehrt journalistische Formate Einzug. Als eine der ersten Zeitschriften ergänzte das KUNSTSTOFF MAGAZIN die Print-Ausgaben mit einem sich schnell entwickelnden Internet-Portal, um Lesern schnell ein einfach recherchierbare Informationen aus Technik und Branche zu bieten.

Die wichtigste Entwicklung der Branche, mit Kunststoffen zu funktionaleren Produkten haben wir für unsere Projekt – KUNSTSTOFF MAGAZIN – mitvollzogen.

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