Gleitfähigkeit und Messingersatz dank nachhaltigem Kunststoff
Thermoplastischer Kunststoff ersetzt Messing in Anbaugeräten für Gabelstapler
Thermoplastische und faserverstärkte Kunststoffe stellen sich als praktikable Alternative zu traditionellen Werkstoffen wie Messing heraus. Technoform und die KAUP GmbH & Co. KG (KAUP), führender Hersteller von Anbaugeräten für Gabelstapler, starteten im November 2023 einen Pilotversuch, um Messingprofile in einzelnen Anbaugerätefamilien durch den Einsatz von Kunststoffprofilen zu ersetzen. Sie sollten dabei die gleiche Gleitfähigkeit, Belastbarkeit und Abriebresistenz wie die zuvor eingesetzten Metallprofile aufweisen.
„Wir hatten seit langer Zeit den Wunsch, in höheren Tonnagen bestimmter Gerätefamilien die Messingprofile zu ersetzen“, sagt Maik Krüger vom zentralen KAUP-Einkauf. „Technoform hat uns hinsichtlich der Materialauswahl beraten und das Gleitprofil entwickelt.“
Der Versuch
Das hier zum Einsatz kommende Gleitprofil aus glasfaserverstärktem Kunststoff erfüllte die gleiche Funktion wie das bisherige Messingprofil und bestand den dreimonatigen Langzeittest. Das Gleitprofil aus Kunststoff fuhr im Gleittest etwa 10.000 Zyklen mit und ohne Schmierstoff. Dieser Test wurde für verschiedene Lasten durchgeführt. Beim Reibungstest hat der thermoplastische Kunststoff (PA 66 GF30) als Material am besten abgeschnitten. In der Praxis zeigen sich weitere entscheidende Vorteile im täglichen Betrieb sowie im Service.
Der Vorteil
Mit dem Einsatz des Gleitprofils aus Kunststoff ist weniger Druck nötig, um die verstellbaren Teile am KAUP-Anbaugerät zu bewegen.
„Und das spart Energie in nicht unerheblicher Höhe“, sagt Sebastian Groh, technischer Konstrukteur bei KAUP. „Dies verringert die Kosten für unsere Kunden entscheidend“, so Groh. „Außerdem können Anbaugeräte mit Gleitprofil aus Kunststoff auch in Lebensmittelbereichen eingesetzt werden, wo schmierfreie Systeme der Norm entsprechen“, sagt der Konstrukteur abschließend.
„Auch wenn wir feststellen, dass der Kostenaspekt der wichtigste Faktor der Entscheidung gegen Messing und für Kunststoff ist, spielt das Thema Nachhaltigkeit eine immer stärkere Rolle.“ ergänzt Michel Lauterbach, Product Engineer bei Technoform.
Der nächste Schritt: Gemeinsam zu mehr Nachhaltigkeit
Thermoplastische Kunststoffe stellen im Fertigungsprozess eine umweltfreundliche Alternative zu Messing dar. Die Herstellung von thermischen Kunststoffen ist im Allgemeinen mit weniger Umweltauswirkungen verbunden, da weniger Energie für den Fertigungsprozess benötigt wird. Hinzu kommt, dass viele Arten von Thermoplasten recycelbar sind und einen niedrigeren GWP-Wert aufweisen als Messing.
„Als nächsten Schritt empfehlen wir, in der Materialauswahl auf recycelten Kunststoff zu setzen, um das Global Warming Potential, den sog. GWP-Wert, womit der CO2 -Abdruck eines Materials berechnet wird, um ein 5-Faches zu optimieren“, bringt Michel Lauterbach zum Ausdruck.
Ein Messingprofil hat einen GWP-Wert von 20,9 kg CO2 eq pro 1 Meter Profil. Im Verhältnis dazu liegt thermoplastischer Kunststoff bei 4,3 CO2 eq pro 1 Meter Profil. Dieser Wert lässt sich perspektivisch weiter senken, wenn man auf recycelten Kunststoff umstellt. Hierbei gibt es keine Einbußen bei Funktionen oder Kosten.
„Wir sehen hier Potenziale, unseren ökologischen Fußabdruck deutlich zu minimieren und diesen Materialwechsel kosteneffizient mit gleichen Funktionen durchzuführen“, führt Sebastian Groh für KAUP aus.
Unser Fazit
Die Verwendung von faserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen anstelle von Messing für Gleitprofile in der Fertigung bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich:
Energieeffizienz
Leichtgewichtigkeit
Designflexibilität
Korrosionsbeständigkeit
Bessere Isoliereigenschaften
Weniger Auswirkungen auf die Umwelt
Da Technologie und Materialwissenschaft weiter voranschreiten, sind thermoplastische Kunststoffe aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit eine überzeugende Wahl für verschiedene Anwendungen. Sie ebnen den Weg für eine effizientere und nachhaltigere Zukunft der Anbaugerätefertigung.