Newsletter 01/2023
Spezialanfertigung: Fertigungslinie zur Herstellung von keramischen Spritzgussfeedstocks
Die meisten unserer Geräte werden spezifisch nach Kundenwunsch entwickelt und produziert. So auch eine Fertigungsanlage zur Herstellung von keramischen Spritzgussfeedstocks, die kürzlich ausgeliefert wurde. Obwohl der Kunde zuerst eigentlich eine Scherwalze beschaffen wollte, konnte er sich bei Versuchen in unserem Labor von der Eignung unserer Doppelschneckenextruder für seine Anforderungen überzeugen.
Aufgrund der Empfehlung eines bestehenden Kunden kam der erste Kontakt mit dem Kunden, der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW), zustande. Der Kunde war auf der Suche nach einer Scherwalze zur Herstellung von keramischen Spritzgussfeedstocks (CIM – ceramic injection molding) im Labormasstab. Mit dieser sollten aus einem Mischaggregat Batches von einem bis zehn Kilogramm hergestellt werden.
Als Spezialist für kundenspezifische Sonderlösungen wollten wir dem Kunden Hand bieten, obwohl wir selbst bisher keine Scherwalzen hergestellt haben. Da die Technik von Scherwalzen und Extrudern verwandt ist, wurde in einem ersten Schritt vereinbart, auf einem bestehenden Doppelschneckenextruder im Three-Tec Labor Versuche durchzuführen um zu testen, ob als Alternative auch ein Extruder für die Anwendung geeignet wäre. Zwar hatte der Kunde bereits einen Laborextruder eines Mitbewerbers, dieser war jedoch aufgrund des geringen Drehmoments und der zu wenig guten Mischwirkung ungeeignet, was den Kunden dazu bewog, sich auf eine Scherwalze zu fokussieren.
Die Versuche bei Three-Tec wurden mit einem Extruder ZE 18 mit Schneckendurchmesser 18 mm und einer Prozesslänge von L/D 40 (720 mm) durchgeführt, um dessen Leistung in Bezug auf Compoundierung und Homogenisierung zu testen. Dazu wurde ein Pulverdosiergerät für den Pre-Mix von drei Feststoffkomponenten verwendet, ein Granulatdosiergerät für den Pre-Mix von zwei Binderkomponenten, ein Förderband für den gleichmässigen Abtransport und die Abkühlung des Extrudats sowie ein Granulator. Im Nachgang zu den Versuchen wurde die Reinigung des Extruders mit Reinigungsgranulat vorgenommen, wobei die Reinigungszeit gegenüber einer normalen manuellen Reinigung massiv verkürzt werden konnte.
Die extrudierten und granulierten Materialien aus den Versuchen wurden vom Kunden zur weiteren Analyse mitgenommen.
Durch die erfolgreichen Tests, welche die Erwartungen des Kunden übertroffen hatten, kam es zur Bestellung des kompletten Geräteumfangs, mit denen die Versuche durchgeführt wurden.
Hauptgründe für die Entscheidung zu Gunsten des Extruders waren:
- die Extrusion als kontinuierlicher Prozess inkl. automatisierter Dosierung der Rohmaterialien
- sehr gute Schmelz-, Homogenisier-, Dispergiereigenschaften
- eine geringere Durchlaufzeit und ein einstufiger- anstatt ein mehrstufiger Prozess, verglichen mit dem bestehenden Laborextruder
- die dadurch hocheffiziente Herstellung von keramischen Spritzgussfeedstocks und massgebliche Vereinfachung der Arbeit im Labor
Die Anlage wurde von den Spezialisten der Three-Tec spezifisch nach den Anforderungen der ZHAW entwickelt und produziert. Nach effizienter Herstellzeit nach der Bestellung konnte die neue Anlage schliesslich beim Kunden in Betrieb genommen werden.
«Auf der Suche nach einem Gerät für die Homogenisierung keramischer Spritzguss- oder 3D-Druck-feedstocks nahmen wir mit Three-Tec Kontakt auf und konnten uns bei ersten Versuchen vor Ort schnell überzeugen, dass ein leistungsfähiger Extruder für uns im Bereich Forschung und Entwicklung vielseitiger einsetzbar und einfacher in der Reinigung/Wartung als eine ebenfalls in Betracht gezogene Scherwalze ist. Schlussendlich waren auch die kompetente Beratung und der gute und unkomplizierte Service von Three-Tec ausschlaggebend, einen ZE 18 Extruder zu bestellen, welcher nun an der ZHAW für laufende und hoffentlich viele zukünftige Projekte eingesetzt wird.»
Dr. René Wick-Joliat, Labor für keramische Materialien, ZHAW
Sind auch Sie auf der Suche nach einem Gerät oder einer Anlage, die ganz Ihren spezifischen Bedürfnissen entspricht? Dann freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme. Die Schritte, bis ein Gerät nach Kundenwunsch entsteht, finden Sie auch auf unserer Webseite.
Effizienteres Dosieren mit Flachbodendosiergeräten
Für schlecht fliessende Materialien und zur maximalen Ausnützung des zu dosierenden Materials bietet Three-Tec Dosiergeräte mit Flachboden an. Dabei überzeugen die Flachbodendosiergeräte mit einer bis zu zehnfach geringeren Restmenge, die im Dosierbehälter verbleibt.
Die Flachbodendosiergeräte von Three-Tec garantieren eine präzise volumetrische und gravimetrische Dosierung von gut bis schlecht fliessenden, feuchten oder brückenbildenden Produkten mit Fliessfähigkeiten von ffc 1–5. Insbesondere bei Projekten im Pharma- und im Lebensmittelbereich setzen wir oft Flachbodendosiergeräte ein, da häufig mit schlecht fliessenden Pulvern gearbeitet wird, hohe Anforderungen an die Reinigung gestellt werden und nur ein Minimum an Material im Trichter verbleiben darf.
Bei Tests in unserem internen Versuchslabor mit schlechtfliessendem mikronisiertem Paracetamol betrug die Restmenge in einem normalen Trichter beispielsweise 540 g, bei einem Gerät mit Flachboden mit demselben Produkt und gleichem Trichtervolumen sowie -grundfläche hingegen nur 48 g. Dank dem Flachboden verblieb somit rund zehnmal weniger Material im Trichter. Insbesondere bei Dosieranwendungen mit teuren Wirkstoffen ist dieser Unterschied entscheidend.
Weitere Eigenschaften von Flachbodendosiergeräten:
- präzise Dosierung auch bei komplexem Produktverhalten
- Erweiterung mit Waage und Steuerung jederzeit möglich
- einfach austauschbare Dosierwerkzeuge
- verschiedene Dosierwerkzeuge wie Vollblatt-, Konkav- oder Spiralschnecken erleichtern die Anpassung an das zu dosierende Produkt
- sehr einfach zu reinigen
- stabile Dosierung dank schonender Beförderung des Schüttguts
- Dosierwerkzeuge dank Bayonettverschluss einfach auszutauschen
- Bodenräumer können kundenspezifisch entwickelt und hergestellt werden
- sehr gleichmässige Dosierung dank weit offenem Schneckenkanal und konstanter Befüllung durch Bodenräumer
Für gutfliessende Produkte wie Granulate oder freifliessende Pulver wie beispielsweise Zucker oder Griess können auch unsere Dosiergeräte mit Standard-Trichter eingesetzt werden.
Sind Sie unsicher, welcher Trichter sich für Ihre Dosieranwendung eignet? Im Know-How Bereich auf unserer Webseite finden Sie eine Übersicht über die verschiedenen Trichter und deren Eignung für die Beschaffenheit des zu dosierenden Produktes. Gerne stehen wir Ihnen für weitere Informationen auch persönlich zur Verfügung. Wir freuen uns über Ihre Kontaktaufnahme!
Aktuelle Projekte
Die meisten unserer Geräte werden nach spezifischen Anforderungen der Kunden speziell für ihre Zwecke entwickelt und produziert und sind Einzelstücke. Hier finden Sie einige Beispiele von Geräten und Anlagen, die im vergangenen Jahr fertiggestellt und ausgeliefert wurden:
Labor- und Pilotanlage zur Herstellung von Fleischersatzprodukten
Geräte:
Extruder ZE 50 (Zweiwellen, co-rotierend) als Labor- und Pilotanlage inkl. nachgeschalteter Kühldüse, gravimetrische Dosierung (Zweiwellendosiergerät ZD 32 FB), gravimetrischer Nachfüllung (Zweiwellendosiergerät ZD 55 FB)
Branche/Verwendung:
Lebensmittel/Produktion von Fleischersatzprodukten auf pflanzlicher Basis
Besonderheit:
- Flachbodendosiergeräte für kontinuierliche Dosierung von schlecht fliessenden Pulvern
- Kühldüse mit stufenlos verstellbarer Schlitzhöhe von 4 bis 25 mm auf mobilem Gestell
- Plattform für Nachfüllung des Dosiergerätes ZD 55 inkl. Treppe
- Split Barrel (horizontal) inkl. Öffnungsmechanismus für vereinfachte Prozessanalyse
- modulare Extruderschnecken
- eine Vielzahl von verschliessbaren Barrelöffnungen für die Zugabe von Pulver oder Flüssigkeiten
Extruder ZE 50 für die Einfärbung und Markierung von Holzreparaturmasse
Geräte:
Extruder ZE 50 für die Produktion von ca. 100 bis 500 kg/h, mit Anbindung an eine Granuliereinheit. Abkühlen der Drops auf einem Förderband, sammeln und verpacken in 25 kg Säcke
Branche/Verwendung:
Holzreparaturmasse, Einfärbung und Markierung
Besonderheit:
- massgeschneiderte Abdeckung des Barrels zur Wärmeisolation
- Anbindung an Granuliereinheit für Drops
- Temperierung im Druckwasserbetrieb bei 160 °C
Hybrid-Extruder zur Herstellung von wirkstoffhaltigen Filmen
Geräte:
Hybridextruder ZE 5 /12, gravimetrisches Zweiwellendosiergerät ZD 9 mit Flachboden, temperierbare Folienwalze
Branche/Verwendung:
Pharma, Herstellung von wirkstoffhaltigen Filmen
Besonderheit:
GMP-Anlage
Laborextruder zur Produktion von Fleischersatzprodukten
Geräte:
Extruder ZE 12 (Zweiwellen, co-rotierend) als Laborgerät inkl. nachgeschalteter Kühldüse, volumetrische Dosierung (Zweiwellendosiergerät ZD 9 FB)
Branche/Verwendung:
Universität, Produktion von Fleischersatzprodukten auf pflanzlicher Basis
Besonderheit:
- Flachbodendosiergerät für kontinuierliche Dosierung von schlecht fliessenden Pulvern
- Kühldüsenoberteil mit Schauglas für optische Analyse des Extrudates, zusätzliches geschlossenes Kühldüsenoberteil
- Split Barrel (horizontal) für vereinfachte Prozessanalyse
- modulare Extruderschnecken
- Braker Plate kann je nach Bedarf eingebaut werden
- eine Vielzahl von verschliessbaren Barrelöffnungen für die Zugabe von Pulver oder Flüssigkeiten
- eine Vielzahl von zusätzlichen Sensoranschlussmöglichkeiten
Messeeinsätze 2022 und 2023
Nach drei Jahren coronabedingter Pause konnten wir Sie im vergangenen Jahr endlich wieder vor Ort an einer Messe begrüssen. An der ACHEMA in Frankfurt im August und der POWTECH in Nürnberg im September hatten wir viele interessante Gespräche mit Interessenten und bestehenden Kunden. Im 2023 werden wir unsere Geräte an zwei Messen ausstellen: An der SOLIDS in Parma vom 14. bis 15. Juni und an der POWTECH in Nürnberg vom 26. bis zum 28. September.
Wir freuen uns schon jetzt auf Ihren Besuch in Parma oder Nürnberg! Bis dahin zeigen wir Ihnen gerne einige Impressionen unserer Messeauftritte aus dem vergangenen Jahr:
ACHEMA in Frankfurt a. Main, 22. bis 26. August 2022
POWTECH in Nürnberg, 27. bis 29. September 2022
