Produktionsherausforderungen Pellet für Pellet lösen

Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Industry Week. Gastbeitrag von Phil Mintz, Direktor der North Carolina Manufacturing Extension Partnership (NCMEP) und Executive Director von NC State Industry Expansion Solutions (IES).

Wie eine Non-Profit-Organisation einem Kunststoffhersteller half, mit spezialisierter Ausrüstung und technischer Expertise zu innovieren.

Microban mit Sitz in Huntersville, North Carolina, ist ein auf Polymer und Textilien spezialisiertes Unternehmen, das antimikrobielle und antimykotische Technologien produziert.

Auf den ersten Blick wirkt Microbans Produkt unscheinbar: winzige, harte Kunststoffpellets, jeweils etwa so groß wie ein Popcornkorn, aber in mehr als 1.000 Produkten in 30 Ländern zu finden – architektonische Fensterläden, Arbeitsplatten, Badematten, Haustiernäpfe, Sportbekleidung, Schwämme, Sandalen und Kissen, um nur einige zu nennen.

Eine der größten Fertigungsherausforderungen des Unternehmens ist, dass jedes Produkt eine neue Materialformulierung erfordert. Wenn einer von Microbans Kunden ein Produkt herstellt, integriert dieser Microbans proprietäre Polymerpellets in sein eigenes Material. Die beiden Produkte verbinden sich in einem geschmolzenen Strom flüssigen Kunststoffs, und das Endprodukt widersteht mikrobieller Ansammlung. Dies macht Produkte auf dem Verbrauchermarkt hygienischer und sicherer.

Der Prozess erfordert, dass Microbans Polymeringenieure und Chemiker eng mit Kunden zusammenarbeiten, um Produktsubstrate, Leistungsmerkmale und Fertigungsprozesse zu verstehen und die Kompatibilität mit den Kundenprodukten sicherzustellen.

Eine kristallklare Herausforderung

Kürzlich arbeitete das Unternehmen an einer neuen Verbindung und stieß auf Komplikationen. Statt sich unsichtbar in den kristallklaren Polymer des Kunden einzumischen, verbrannte die Verbindung während des Fertigungsprozesses und erzeugte ein Endprodukt, das mit schwarzen Partikeln durchsetzt war.

Microban wandte sich an das Polymers Center of Excellence (PCE) um Hilfe, damit die Verbindung erfolgreich in das Produkt eingebracht werden konnte. PCE ist eine gemeinnützige 501(c)6-Organisation, deren Mission es ist, Wissen zu erweitern, technische Unterstützung zu bieten und bei der Entwicklung neuer Technologien in der Kunststoffindustrie zu helfen. Es ist Teil der North Carolina Manufacturing Extension Partnership, dem offiziellen Vertreter des MEP National Network^TM des Bundesstaates.

Die meisten PCE-Kunden besitzen keine Compoundier-Extruder, komplette Labore oder Spritzgießmaschinen. PCE kann eine Verbindung erstellen – erst in kleinen Mengen, dann in kleinen Losen, dann in LKW-Ladungen – und Teststäbe und Proben formen. PCE kann die Verbindung mit diesen Testproben prüfen und die Testergebnisse alles unter einem Dach liefern. PCE kann auch bewerten, wie eine neue Verbindung in eine Form fließt, mittels MoldEx 3D-Simulationssoftware, und Schulungen für Bediener von Extrusions- oder Spritzgießtechnikern anbieten, sobald das Produkt in Serie geht.

Microban verfügte über eigene Testausrüstung, aber nicht über alles Notwendige. PCE konnte Zugang zu der Ausrüstung und Expertise bieten, die Microban für seine neue Verbindung benötigte. Microbans Produkt erforderte Trockner, Compoundier-Extruder und einen Hochpräzisionsdosierer für akzeptable Ergebnisse. Dieser Prozess wurde zusätzlich durch PCEs hauseigene Experten unterstützt, die wussten, wie man die spezifischen Verbindungen auf diesen Extrusionslinien herstellt.

Tom McHouell leitet das auf Compoundieren fokussierte Polymers Technology Center, das bei PCE angesiedelt ist. Zurückblickend auf die Zusammenarbeit: „Wir führten zusätzliche Versuche durch und das Material performte viel besser“, sagte er. „Es sah besser aus.“

Microban nutzt PCE nun für Produktionszwecke und zur Evaluierung und Fehlersuche neuer antimikrobieller Formulierungen.

„Es ist nicht nur die Ausrüstung, die uns zur Verfügung steht – es sind die Menschen, die die Ausrüstung bedienen, die den Unterschied wirklich machen“, sagte Burke Nelson, Microbans Direktor für Materialengineering. „Ich lerne jedes Mal etwas, wenn ich dorthin gehe.

Microban entwickelt kontinuierlich neue Produkte für seine Kunden mit PCEs Expertenunterstützung, und „für jeden Dollar, den das Unternehmen bei PCE ausgibt, ist der Ertrag mindestens zehnfach in neu generiertem Geschäft“, teilte Nelson mit.

Phil Mintz ist der Direktor der North Carolina Manufacturing Extension Partnership (NCMEP) und der Executive Director von NC State Industry Expansion Solutions (IES).