Halbzeuge Hightech-Kunststoffe bieten Metallen Paroli

Wichtigste Konstruktionswerkstoffe für Maschinenelemente sind immer noch Metalle. Dabei haben Kunststoffe bei den Funktionseigenschaften aufgeholt. So werden die Hersteller von Kusststoffhalbzeugen auf der K 2007 zeigen, dass technische und Hochleistungskunststoffe bei bestimmten Anwendungen locker mit Metallen mithalten können.

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GGB Heilbronn GmbH

Treston Deutschland GmbH

AFC Europe Ltd Bochum Technisches Zentrum

Ensinger GmbH - Technische Kunststoffe

GEHR Kunststoffwerk GmbH & Co. KG

Im Maschinen- und Anlagenbau ist das Konstruieren mit Kunststoffen immer noch eine Seltenheit. Es erfordert deshalb Halbzeug- und Bauteilhersteller wie Ensinger, die in diesen Konstruktionswerkstoffen mehr als nur einen kostengünstigen Metallersatz sehen. Im Foyer des schwäbischen Herstellers macht eine kleine Skulptur aus 42 Hightech-Kunststoffen gleich bei Ankunft darauf aufmerksam: „der Querdenker“. Er lässt erahnen, was den Kunden im Haus erwartet.

Wer Bauteile aus Hightech-Kunststoffen benötigt, will in erster Linie keine Werkstoffkosten einsparen. Er setzt auf Werkstoffeigenschaften, die entweder zu besseren Bauteilfunktionen und damit zu mehr Effektivität und Wirtschaftlichkeit der Gesamtkonstruktion führen oder sie erst ermöglichen. Der Kostenvorteil wird dabei in einer höheren Wertigkeit der Maschine oder Anlage gesehen.

Das erfordert Kunststoffe, die hohe Qualitätsanforderungen an die Fertigung stellen. So durchlaufen sie bei den Herstellern umfangreiche Kontrollmaßnahmen. Das ermöglicht, Kunststoffhalbzeuge für technische Anwendungen als Qualitätsware zu verkaufen. „Technische Halbzeuge sind Markenartikel“, erläutert Thorsten Füssinger, Vertriebsleiter der Gehr Kunststoffwerk GmbH & Co. KG, Mannheim.

Eigenschaften entscheiden über Anwendung von Kunststoffen

Aufgrund des Qualitätsbewusstseins bei technischen Halbzeugen ist eine Werkstoffsubstitution aus Kostengründen nicht die Regel. Sie kommt sicherlich in gewissem Umfang vor, entscheidender sind jedoch meist andere Argumente. „Unsere Halbzeuge finden vor allem Absatz aufgrund der besonderen Eigenschaften“, berichtet Dr. Thomas Wilhelm, Leiter der Sparte Halbzeuge bei der Ensinger GmbH, Nufringen bei Stuttgart. Darin sieht er die Hauptgründe für eine zufriedene Geschäftsentwicklung: „Der Kunde schätzt vorrangig die überzeugende technische Lösung.“

Diese Anforderung setzt bei den Herstellern den Willen zur ständigen Erweiterung des Portfolios voraus. Um überzeugen zu können, braucht man eine gewisse Größe – mit der Folge, dass bei den Herstellern das Portfolio von Jahr zu Jahr wächst, damit die richtigen Halbzeuge auch schnell geliefert werden können. So hat der Halbzeughersteller Gehr heute etwa 3500 Artikel auf Lager. Das sind rund 500 mehr als noch vor zwei Jahren. Damit zählt man sich laut Füssinger noch nicht zu den vier bis fünf Größten am Markt: „Von der Anzahl der Artikel her liegen wir eher im Mittelfeld.“ Nach diesem Maßstab lässt sich der Halbzeugmarkt für technische Anwendungen in drei Gruppen unterteilen.

„Es gibt wenige große, noch weniger mittelgroße und viele kleinere Hersteller“, berichtet Füssinger. Zu den Großen gehören Ensinger und die internationale Quadrant-Gruppe, die laut Thomas Vennhoff, Geschäftsführer der Quadrant PHS Deutschland GmbH, Vreden, das „breiteste Portfolio bei Hochleistungs- und technischen Kunststoffen“ bietet. Dagegen haben sich die kleineren Hersteller beim Portfolio auf die Lieferung bestimmter Halbzeuge spezialisiert.

Halbzeughersteller setzen Schwerpunkte beim Portfolio

Diese Spezialisierung fand mehr oder weniger bei allen Halbzeugherstellern statt. „Niemand deckt heute noch die komplette Vielfalt der Halbzeugartikel ab“, sagt Füssinger. Vielmehr hat jeder Hersteller Schwerpunkte beim Portfolio gesetzt. Deshalb sieht bei einzelnen Halbzeugen die Marktaufteilung mit Sicherheit anders aus. Diese Differenzierung wird sich auf der K 2007 widerspiegeln, wo zum Beispiel Gehr die Zugehörigkeit zu den weltweit führenden Vollstabherstellern mit einem 500 mm dicken Zylinder aus POM demonstriert. Auf der letzten Messe vor drei Jahren machte ein POM-Vollstab mit 400 mm Durchmesser darauf aufmerksam.

Bei den Erweiterungen konzentrieren sich die Hersteller auf ihre Stärken. Gerade auf dem Weltmarkt, wo mit der Entfernung alles andere verblasst, hält Füssinger das für „lebensnotwendig“. Dort steht bei Halbzeugen für technische Anwendungen immer stärker ein Kriterium im Fokus: die hohe Fertigungsqualität. Dementsprechend werden die Portfolios vorangetrieben, wobei sich die Hersteller an Markttrends und technischen Entwicklungen auf der Rohstoff- und Anwendungsseite orientieren.

Die Basis dafür sei „eine sorgfältige Beobachtung“, erläutert Wilhelm. Der Spartenleiter Halbzeuge bei Ensinger sieht darin die Voraussetzung für Erweiterungen bei den Portfolios auf dem Halbzeugmarkt. So bedient man sich bei Ensinger auf der Rohstoffseite auch der Nanotechnik: zur Entwicklung eines elektrisch leitfähigen Werkstoffs auf PEEK-Basis, den man auf der K 2007 in Form von Platten und Rundstäben präsentiert. Trotz der elektrischen Leitfähigkeit behält der Kunststoff die typischen PEEK-Eigenschaften wie hohe Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit, ergänzt um die Funktionseigenschaft der elektrostatischen Ableitung.

Auf der Anwendungsseite gilt es, die Werkstoffvorteile den Kunden näherzubringen. Sie dürfen dabei nicht isoliert, sondern müssen aus Sicht jedes Kunden betrachtet werden. Darin liegt für Quadrant-PHS-Geschäftsführer Vennhoff „ein deutlicher qualitativer Unterschied“ zu den Massenkunststoffen wie Polypropylen und PVC. „Auf der Kundenseite ist der Bedarf an Beratung und Unterstützung erheblich größer“, stellt der Manager fest, „speziell bei Hochleistungskunststoffen und Spezialitäten“.

Technische Kunststoffe auf die Anwendung „zuschneiden“

Quantitativ ist der Unterschied mindestens genauso groß: „Der Markt für technische Halbzeuge ist deutlich kleiner“, bemerkt Vennhoff. Dabei stellt er bei den einzelnen Halbzeugwerkstoffen ein unterschiedliches Marktverhalten fest. Einerseits gibt es technische Kunststoffe, bei denen man laut dem Geschäftsführer von Quadrant PHS Deutschland „Chrakteristika eines Massenprodukts“ erkennen kann. Andererseits ermöglichen Modifizierungen bei Kunststoffeigenschaften, Abmessungen und Geometrie ein „Zuschneiden“ auf ganz spezielle Anforderungen.

Diese Spezialitäten werden aufgrund der kundenspezifischen Anforderungen erst auf Bestellung gefertigt. Sie bedeuteten, so Vennhoff, mehr Aufwand, insbesondere bei Sonderhalbzeugen, für die eigens Werkzeuge gebaut werden müssen. Dennoch bieten in der Regel alle Hersteller eine kundenspezifische Halbzeugfertigung an. Sie unterhalten dafür sogar einen eigenen Werkzeugbau. „Sonderhalbzeuge spielen bei Ensinger schon immer eine signifikante Rolle“, berichtet Wilhelm. „Als führender Halbzeuganbieter müssen wir beides haben – eine breite Palette an Halbzeugabmessungen und Werkzeugen.“

Nur so, erklärt Wilhelm, könne man „sofort oder innerhalb weniger Tage“ liefern und „gemeinsam mit dem Kunden Lösungen jenseits des Standards“ erarbeiten. Insbesondere in diesen Fällen hält der Spartenleiter Halbzeuge bei Ensinger in einer Anwendungsberatung auch „eine Präsenz beim OEM“ für erforderlich. Daraus können sich strategische Partnerschaften mit einem Kunden in der Endanwendung ergeben, die das Poten-zial zu einem Trendsetter haben.

Viele Kunststoff-Halbzeuge gehen in die Zerspanung

In der Regel endet die Lieferkette der Halbzeughersteller ein bis zwei Glieder früher. Man liefert größtenteils an Fachhändler, zum Teil auch direkt an Kunststoffbearbeiter, die aus technischen Halbzeugen Bauteile oder Komponenten fertigen. Dabei entfällt ein Großteil auf das Zerspanen. So gehen bei Gehr die meisten Halbzeuge über Händler in die Kunststoffzerspanung. Dieser Weg hat für technische Halbzeuge an Bedeutung gewonnen.

Dieser Absatztrend trägt dazu bei, dass der Markt für technische Kunststoffhalbzeuge laut Vennhoff „weltweit ein Stück größer“ wurde. Den Hauptgrund sieht man jedoch in der Verbesserung der Werkstoffeigenschaften. Das werden die Halbzeughersteller auf der K 2007 deutlich machen. So können Hochleistungskunststoffe wie das PTFE Fluorosint HPV von Quadrant Engineering Plastic Products (EPP) – der Halbzeugsparte innerhalb der Quadrant-Gruppe – hinsichtlich der Verschleißfestigkeit mit Stahl und Bronze locker mithalten.

Aufgrund dieses Werkstoffsvorteils werden auf der Messe daraus gefertigte Halbzeuge für Dichtungen und Lager vorgestellt. Diese Halbzeuge ermöglichten bei Bauelementen für Maschinen und Anlagen nicht nur eine erhöhte Verschleißbeständigkeit, erklärt Ed Alvarez, Marketingleiter bei Quadrant EPP, sondern versetzten diese Teile auch in die Lage, dass sie nicht rosten.

Preisdruck bei Halbzeugen: Wertsteigerung als Kompensation

In einer Fertigungskette befinden sich die mittleren Glieder in einer Sandwichposition. Sie werden von der Rohstoff- und Anwendungsseite immer wieder preislichen Drücken ausgesetzt. Nach dieser Beschreibung sind die Halbzeughersteller in einer solchen Position. Sie spüren derzeit einen Preisdruck auf der Rohstoffseite und bei der Energieversorgung. Möglichkeiten, um diesem Druck standzuhalten, sind einerseits Rationalisierungsmaßnahmen. Jedoch werden sie bei der Fertigung von Halbzeugen für technische und Hightech-Anwendungen nahezu als erschöpft angesehen.

Man könne höchstens noch ein wenig an „kleinen Schräubchen“ drehen – mit minimaler Wirkung. Der Effekt sei praktisch vernachlässigbar, soll darunter die Fertigungsqualität nicht leiden. So ist man gezwungen, den Druck teilweise oder ganz an die Abnehmer weiterzugegeben. Das funktioniert bei technischen und Hochleistungskunststoffen besser als im Standardbereich. Ein Grund dafür liegt in der hohen Wertigkeit des damit erzeugten Gesamtprodukts, das dadurch eine weitere Wertsteigerung erfährt oder erst ermöglicht wird. Diesen Effekt erreicht man mit Kunststofftypen, die Marktmerkmalen von Standardwerkstoffen unterliegen, höchstens in abgeschwächter Form. Sie werden bei den Herstellern technischer Halbzeuge immer weniger zum Umsatzträger. Das gilt zum Beispiel für PVC-Kunststoffe.

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