Polymers Center erweitert seine Fähigkeiten und Kapazitäten

Das Polymers Center of Excellence in North Carolina kann die Viskosität untersuchen, eine Schergeschwindigkeitskurve für eine Polymerprobe erstellen, um eine Form oder ein Gesenk zu entwerfen, die genaue Zusammensetzung eines Probenteils bestimmen und ein ausgefallenes Teil analysieren.

Das in Charlotte, North Carolina, ansässige Polymers Center of Excellence hat seine sechste Extrusionslinie installiert und plant eine Erweiterung um 12.000 Quadratmeter, um die Möglichkeiten und Kapazitäten für Unterricht, Forschung und Versuchsherstellung zu erweitern.

Das 1999 vom Bundesstaat North Carolina gegründete gemeinnützige Zentrum bietet technische Unterstützung und Unterstützung bei der Entwicklung neuer Technologien in der Kunststoffindustrie mit Schwerpunkt auf kundenspezifischer Compoundierung, physikalischen und analytischen Tests, Spritzguss und Personalentwicklung.

Die neu installierte 40-Millimeter-Leistritz-Maschine stattet das Zentrum mit modernster Compoundiertechnologie aus und erhöht die Kapazität, so Tom McHouell, Präsident des angeschlossenen Polymers Technology Center, das im gleichen Raum untergebracht ist.

„Wir werden die Fähigkeit haben, technische Hochtemperaturpolymere zu komponieren, die wir bisher nicht hatten“, sagte McHouell in einer E-Mail.

Mit einer sechsten Extrusionslinie erhält das Zentrum eine weitere maßstabsgetreue Maschine für Entwicklungsarbeiten und trägt dazu bei, die Vorlaufzeiten zu verkürzen.

„Zunächst wird es für die Stranggranulierung ausgelegt sein, aber in naher Zukunft werden wir auch für die Unterwasserpelletierung geeignet sein“, sagte McHouell.

Das Zentrum verfügt nun über fünf Doppelschneckenextruder – vier von Leistritz – und einen Einschneckenextruder für einschichtige Gieß- oder Blasfolienversuche.

Ein 21-mm-Zwillingsextruder im Labor ist der einzige Zwilling, der kein Leistritz ist. Bei den anderen handelt es sich um die 27-mm-Maxx-, 40-mm-Maxx- und zwei 50-mm-Maxx-Maschinen von Leistritz.

Das Polymerzentrum verfügt außerdem über drei Spritzgießmaschinen – eine 55-Tonnen-Arburg, eine 55-Tonnen-Shibaura und eine 85-Tonnen-Engel – zur Herstellung von Testproben für das Labor, zum Prototypenformen und zum Prozessaufbau sowie über Wittmann-Maschinen, einschließlich eines Granulators für Mahlgut Studien für Kunden, ein Trockner für feuchtigkeitsempfindliches Harz und ein Roboter zur Entnahme von Formteilen aus der Maschine.

Für die Materialanalyse können die Kunden des Zentrums die Viskosität untersuchen, eine Schergeschwindigkeitskurve für eine Polymerprobe erhalten, um eine Form oder ein Gesenk zu entwerfen, die genaue Zusammensetzung eines Probenteils bestimmen und ein ausgefallenes Teil analysieren, so Geschäftsführer Phil Shoemaker .

„Manchmal vermuten unsere Kunden, dass die von ihnen verwendeten Rohstoffe nicht konsistent sind. Wir können feststellen, ob dies der Fall ist, und wenn nicht, wie stark sie sich unterscheiden“, fügte Shoemaker hinzu.

Die Mitarbeiter des Zentrums erhalten auch eine ganze Reihe von Anfragen, die physikalischen Eigenschaften einer neuen Verbindung oder eines neuen Polymers durch Zug-, Schlag-, Wärmeformbeständigkeits- und andere Tests zu bestimmen.

„Wir sind die einzige uns bekannte Einrichtung, in der ein Kunde unter einem Dach eine Mischung entwerfen, herstellen, Teststäbe formen und testen kann“, sagte Shoemaker.

Das Zentrum könne dann skalieren und größere Materialmengen oder Pilotproduktionsmengen verarbeiten, fügte McHouell hinzu.

Es werden keine vollständigen Produktionsläufe angeboten, sodass das Zentrum nicht zu einer Konkurrenz für die Kunden wird.

Das Polymers Center of Excellence in North Carolina hat eine 40-Millimeter-Leistritz-Maschine installiert, um seine Arbeit beim Compoundieren zu beschleunigen. Das Unternehmen verfügt außerdem über hauseigene Spritzgussmaschinen sowie Schulungs- und Teiletestmöglichkeiten.

Das Polymerzentrum verfügt über ein ISO 9001-Labor mit neuer Ausrüstung für physikalische, thermische, spektrale und rheologische Tests von Unternehmen wie Netzsch, Goettfert, Instron, PerkinElmer und ThermoFisher Scientific, „um unseren Kunden die bestmöglichen Ergebnisse zu liefern“, sagte Yiro Shimabukuro, a Materialchemiker, der das Labor leitet.

Der Arbeitsumfang des Labors umfasst Vermittlungstests durch Dritte, Entwicklung neuer Produkte, Fehleranalyse, Engineering, Qualitätssicherung, Qualitätskontrolle, rheologische Verarbeitung und mehr.

„Während die meisten unserer Tests dem ASTM- oder ISO-Protokoll folgen, sind wir für die Bewältigung spezieller Projekte gerüstet, indem wir kundenspezifische Testmethoden entwickeln, um bestmögliche Erkenntnisse über alle gewünschten Materialeigenschaften zu gewinnen“, sagte Shimabukuro.

Das Labor arbeitet außerdem mit dem Gaston College, der University of North Carolina Charlotte (UNCC) und der North Carolina State University (NCSU) zusammen, um Verarbeitungsprozesse wie Schmelzblasen und Spinnen zur Herstellung von Fasern und Filamenten anzubieten.

Das Polymerzentrum wurde 1972 als UNCC Polymers Extension Program mit dem Ziel gegründet, den Mangel an Ausbildung und Wissen in der Kunststoffverarbeitungstechnologie im Bundesstaat zu beheben.

Das Programm wurde 1994 am UNCC in Zusammenarbeit mit der NCSU erweitert, dann zog es 1999 in einen Forschungspark um und wurde zum Polymers Center for Excellence.

Im Jahr 2012 kamen das Polymers Technology Center und die Kleinproduktion hinzu.

Darüber hinaus fördert das Exzellenzzentrum Forschungsprojekte und Stipendien mit seinen universitären Partnern. Eine Stiftung zu Ehren des Gründers des Zentrums, Joe Bennett, ist derzeit mit 250.000 US-Dollar ausgestattet. Das Zentrum arbeitet mit UNCC-Beamten an den Kriterien für den Auswahlprozess.

„Die Idee besteht darin, die letzten beiden Studienjahre für einen verdienten Studenten zu finanzieren, der Interesse an einer Karriere im Bereich Polymere und Kunststoffe oder in verwandten Bereichen bekundet hat“, sagte Shoemaker.

Das Polymerzentrum bietet derzeit Kurse zu Spritzguss und Extrusion an, wird aber nach und nach Themen wie Zuführtechnik, Pelletierung, regulatorisches Umfeld und Nachhaltigkeit hinzufügen.

Die zusätzliche Ausstattung und die zusätzlichen Kurse bedeuten, dass das Zentrum physisch wachsen muss, sodass eine Erweiterung um 12.000 Quadratmeter geplant ist. Wenn es in etwa 18 Monaten fertiggestellt ist, wird das Zentrum eine Fläche von 50.000 Quadratmetern haben.

„Dies wird die Forderungen nach mehr Büro- und Extrusionsflächen mildern, aber es wird unweigerlich eine Zeit kommen, in der wir einen völlig neuen Raum bauen müssen, einen, der die Spritzguss- und Materialwissenschaftslabore beherbergen wird, zusammen mit dem, was wir hoffen, daraus zu werden.“ ein Bildungszentrum für MINT-Programme“, sagte Shoemaker.

Das Polymerzentrum gibt es schon seit fast 25 Jahren, aber Bill Murphy, ein technischer Mitarbeiter, sagt: „Wir sind das bestgehütete Geheimnis in der Kunststoffindustrie.“

Murphy verfügt über 40 Jahre Erfahrung in der Branche, unter anderem im Vertrieb von Pumpen, Pelletierern und Filtergeräten der Maag Group.

„Viele wissen vielleicht, dass wir existieren, aber nur sehr wenige wissen, was wir tun und was unsere Mission ist“, sagte Murphy. „Soweit ich weiß, glaube ich nicht, dass es in den USA eine andere Organisation gibt, die das tut, was wir tun, was uns in der Branche noch einzigartiger macht.“

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