Die Kurtz GmbH & Co. KG hat mit dem Einsatz von Radiofrequenz-Technologie die Herstellung von Formschaumteilen revolutioniert. Neben großen Einsparungen an Wasser und Energie ist am Verfahren besonders innovativ, dass Biopolymere und zu 100 % recycelter Kunststoff im "Kurtz Wave Foamer" eingesetzt werden können.

Die Kunststoffbranche sucht seit Jahren nach alternativen Herstellungsverfahren. Die Verschweißung von Partikelschäumen über die hocheffiziente Radiofrequenz (RF)-Technologie revolutioniert die Verarbeitung unter Nachhaltigkeitsaspekten. Mit ihr ist es gelungen, auch Biomaterialien, hochtemperaturbeständige Materialien und Recyclingmaterial mit einem Anteil von bis zu 100 % für die Herstellung von Formteilen verarbeiten zu können. Da Partikelschaum zu einem hohen Anteil aus Luft besteht, ist er auch zukünftig vor allem für den Einsatz in der Automobil-Industrie und der Luftfahrt von hoher Bedeutung. Gewichtsreduktion ist bei für Leichtbauanwendungen und E-Mobilität oftmals entscheidend. RF wird immer mehr Werkstoffen die Möglichkeit zur Verarbeitung bieten und bereitet somit neuen Anwendungen den Weg.

Der herkömmliche Herstellungsprozess basiert auf der Verarbeitung der Materialperlen mittels Wasserdampf. Die RF-Technologie von Kurtz Ersa ermöglicht das Verschweißen von Partikelschäumen mittels hochfrequenter elektromagnetischer Wellen. Der innovative Verarbeitungsprozess kann polare Materialien, wie bspw. E-TPU, E-PET und E-PLA, komplett ohne Wasser verarbeiten. Die Einsparung beträgt somit 100 %. Bipolare Materialien, wie bspw. EPS, EPP und EPE, werden mit nur 10 % des Wasserbedarfs vom Standardverfahren verarbeitet. Das bedeutet eine Einsparung von beachtlichen 90 %. Die durchschnittliche Wassereinsparung eines Formteilautomaten mit RF-Technologie beträgt im 3-Schicht-Betrieb 12.000 Liter Wasser pro Tag. Weltweit gibt es ca. 22.000 EPS-/EPP-verarbeitende Formteilautomaten, die die Formteile im Dampfprozess produzieren. Somit könnten über 88 Milliarden Liter pro Jahr mit dem RF-Verschweißungsprozess für diese beiden Partikelschäume eingespart werden.

Ein großes Problem der Industrie ist, dass die eingesetzte Energie oftmals als ungenutzte Abwärme verloren geht. Mit dem Standard-Dampfverfahren für die Formteilherstellung verhält es sich ähnlich. Das Werkzeug muss durch Zugabe von großen Mengen Wasser heruntergekühlt werden. Das RF-Verfahren nutzt Energie effizient, da die Energie direkt ins Formteil eingebracht wird. So können bis zu 90 % Energie eingespart werden.

Der RF-Technologie ist es gelungen, erstmalig eine Verarbeitung neuer Partikelschäume mit hoher Temperaturbeständigkeit und Verschweißungstemperaturen bis 250 °C sowie von Biomaterialien in einem stabilen Prozess umzusetzen. Diese Verarbeitung war aufgrund zu hoher notwendiger Drücke in Standardmaschinen prozesstechnisch nicht umsetzbar. Es entstehen neuartige und nachhaltige Verpackungen aus erneuerbaren Schaumstoffen, die aus bis zu 100 % aus biobasierten Rohstoffen hergestellt werden können. Nach Zugabe von natürlichen Bindemitteln lassen sich mit dem RF-Verfahren individuelle Formteile fertigen, die biologisch abbaubar sind und sich nach Gebrauch innerhalb kurzer Zeit zersetzen.

Mit dem neuen RF-Prozess wird ein Partikelschaum-Recyclinganteil je nach Material von bis zu 100 % erreicht. Eine Spitzenleistung für die Kreislaufwirtschaft. Standardmaschinen mit Dampfprozess erreichen z.B. bei der Verarbeitung von expandierbarem Polystyrol eine maximale Recyclingquote von 20 %. Vorteil der RF-Technologie ist das chemiefreie Recycling, d.h. nur durch mechanisches Zerkleinern kann das Partikelschaummaterial ressourcenschonend weiterverarbeitet und in den Kreislauf zurückgeführt werden.

Durch den Betrieb mit Radiofrequenz kann die Anlage via Plug'n'Play in der Produktionshalle angeschlossen werden. Durch den Wegfall der früher notwendigen Dampferzeugungsanlagen oder Kühlturm-Installation wird erheblich weniger Platz benötigt. Der Formteilautomat kann direkt beim Kunden zum Einsatz kommen. Transportwege reduzieren sich erheblich und Formteile können „just in time“ produziert werden. Der CO2-Footprint der Partikelschaumstoffhersteller wird signifikant verbessert. Im Vergleich zum herkömmlichen Herstellungsverfahren mit Dampf ist die CO2-Emission um bis zu 70 % geringer.