Anspruchsvolle Kombinationen und effektvolle Schichten

„Prognosen sind schwierig, wenn sie sich auf die Zukunft beziehen.“ Mit diesem, meist Winston Churchill zugeschriebenen Spruch wird das Dilemma aller Voraussagen deutlich. Man hält sie vage oder hofft, dass sie vergessen sind bis es soweit ist. Nun sind die reichlich 13 Jahre bis 2020 keine Ewigkeit, aber um nachzuvollziehen, wie viel sich ändern kann, sollte man einmal 13 Jahre zurückschauen.

Laminatfußboden war ein belächelter Außenseiter, dem allenfalls eine unbedeutende Nische im sozialen Wohnungsbau zugetraut wurde. Produziert wurde er mit Vorschubgeschwindigkeiten zwischen 30 und 40 m/min. Die Gesamtproduktion 1993 belief sich auf bescheidene 21 Millionen m². Heute beläuft sich die Weltproduktion auf 830 Millionen m² und damit in einer Liga mit dem Teppichboden und den keramischen Bodenbelägen. Produziert wird mit Vorschubgeschwindigkeiten bis zu 200 (und demnächst 300) m/min. Die dafür entwickelte neue Maschinentechnik hat inzwischen auch die Möbelindustrie erreicht und ermöglicht auch da Vorschubgeschwindigkeiten bis zu 120 m/min. Oder nehmen wir die CNC- Bearbeitungszentren. Anfang der neunziger Jahre wurden Programme noch mit Geometriekoordinatensätzen geschrieben. Die Bildschirme leuchteten hellgrün oder orange. Das normale Lebensdauer- ende eines Schaftfräsers war der Bruch, nicht der Verschleiß – irgendwann traf er einen Saugnapf, eine Spannpratze oder einfach den Maschinentisch. Und für eine Schreinerei war eine solche Maschine praktisch unbezahlbar. Heute geht es kaum noch ohne, fast jeder Schüler kann im Prinzip mit dem Rechner umgehen und die Programmierung erfolgt aus der CADZeichnung halbautomatisch per Postprozessor.

Was sind also die Trends, denen es heute nachzuspüren gilt. Was sind die Materialien von morgen und welche Technologien bieten noch Entwicklungspotenzial? Ein wichtiger Trend ist mit Sicherheit die zunehmende Verknappung von (gutem) Holz. Zwar wies die Waldinventur der Bundesregierung eine Nettozunahme des Holzbestandes auf, jedoch zeigte sich schon kurze Zeit später, dass der Trend zur thermischen Verwertung von Holz deutlich unterschätzt wurde und die Bilanz gerade noch ausgeglichen ist. Verbände und Gewerkschaften laufen Sturm gegen die Verbrennung der Existenzgrundlage tausender Arbeitsplätze und in der Feinstaubecke regt sich auch Widerstand gegen die kleinen Holzpelletheizungen ohne Filter. Trotzdem ist schon heute eine Verknappung und Verteuerung beim Rohstoff Holz eingetreten.

Die Antworten auf diese Herausforderung sind vielfältig und doch meist gleichartig – Verbundwerkstoffe heißt das Zauberwort (das Recyclingexperten den Angstschweiß auf die Stirn treibt). Verbundwerkstoffe beginnen mit einer genauen Definition des Anforderungsprofils an ein Bauteil. Danach werden an jeder Stelle des Bauteiles die geeignetsten Materialien definiert und es wird ein Verfahren gesucht, diese Materialien zum Bauteil zu verbinden.

Über die technischen und wirtschaftlichen Vorzüge der rahmenlosen Sandwichplatten ist in den letzten Monaten viel berichtet worden. Jetzt sind sie verfügbar und werden vom Markt gut angenommen. Und bezüglich der Verknappung von Holzspänen war das Timing perfekt. Es wird sicher nicht mehr lange dauern, bis die Sandwichplatten über die „braven“ Decklagen aus MDF oder Feinspanplatten hinauswachsen. Mit passenden Lösungen für die Abdichtung am Spülen- und Herdausschnitt und für den Transport zum Kunden steht dem Küchenarbeitsplatten-Sandwich mit Corian, Granit oder einem Massivholzdeck eigentlich nichts im Wege. Und wer sagt denn, dass eine Sandwichplatte immer einen Wabenkern haben muss. Sollte es nicht möglich sein, Wood Plastic Composites (WPC’s) zu verschäumen und damit einen faserverstärkten Schaum geringer Dichte zu niedrigen Kosten und mit hoher Festigkeit zu erzeugen? Lässt sich dazu vielleicht sogar Recycling –Polypropylen oder –polyethylen verwenden, statt es zu verbrennen.

Natürlich sind Sandwichplatten, salopp gesagt, keine eierlegenden „Milch–Woll–Schweine“.

Sie sind leicht und das ist für den Körperschall nicht gut. Hier sind andere Eigenschaften gefragt, wie sie zum Beispiel von Gipsfaserplatten eingebracht werden können. Da Gips als Fußboden nicht ganz optimale Eigenschaften aufweist, geht es wieder um Verbundwerkstoffe mit verschleißbeständigen und dekorativen Deckschichten. Der Phantasie sind kaum Grenzen gesetzt, bis hin zum Laminatboden mit Gipsfaserplattenkern und Klickprofil für den Feuchtbereich von Bädern und Küchen ist schon heute alles möglich.

Ein Beispiel dafür sind ceraclic–Fußbodenplatten mit Laminatbodenoberfläche, Gipsfaserträgerplatte und Trittschalldämmung stellen im Verbund eine optimale Lösung für den anspruchsvollen Neubau dar.

Worin besteht nun der Zusammenhang zur Werkzeugtechnik 2020? Nicht nur die Werkstoffe werden individuell, auch die Werkzeuge müssen feinfühlig auf die Verbundwerkstoffe abgestimmt werden. So bewähren sich zum Beispiel bei Sandwichplatten Kombinationen aus PKD – und Hartmetallwerkzeugen. Eine komplette Auslegung als PKD – Werkzeug ist zwar möglich aber wirtschaftlich unsinnig. Andererseits erfordert die Kombination eine besondere Sorgfalt beim Nachschärfen, um nach dem separaten Schärfen auf verschiedenen Maschinen im zusammengebauten Zustand wieder einen optimalen Rundlauf zu erhalten.

Mehr und mehr wird das Werkzeug zur wissensbasierten Dienstleistung zur Lösung eines Zerspanungsproblems. Ob das Werkzeug 2020 schon als Zugabe zur Begleichung der Rechnung über die Dienstleistung zur Lösung des Zerspanungsproblems übergeben wird, lässt sich heute noch nicht sagen, der Weg führt aber dahin.

Andererseits werden die Verarbeiter von Verbundwerkstoffen zunehmend mit der Frage konfrontiert, ob immer ein Spezialwerkzeug notwendig ist. Das kann dann relativ teuer werden, wenn für jeden Auftrag neue Werkzeuge erforderlich sind. Hier weisen alternative Geschäftsmodelle wie genossenschaftliche Zentralfertigungen oder Werkzeugmiete den Weg. Beides hat wieder mit Dienstleistungen zu tun und sorgt für einen schonenden Umgang mit Ressourcen. Womit sich der Kreis schließt.

Nicht nur die Holzwerkstoffhersteller mussten in jüngster Vergangenheit lernen, dass Wachstum auch an Beschaffbarkeitsgrenzen stoßen kann. Auch die Werkzeughersteller hatten mit Versorgungsengpässen und Preissteigerungen bei Hartmetall und Spezialstählen zu kämpfen. Und auch hier könnten Verbundwerkstoffe ein Schlüssel zu Versorgungssicherheit und Ressourcenschonung sein. Das „Zauberwort“ heißt hier Beschichtung. Zwar ist durch Beschichtung in der Holzbearbeitung keine so dramatische Leistungsverbesserung wie in der Metallbearbeitung zu erwarten, aber eine Reihe von Bearbeitungsprozessen lässt sich durch Beschichtungen der Schneiden oder der Werkzeugtragkörper spürbar verbessern. So spart die Marathon- Beschichtung von Profilblanketts, Hobel- und Minizinkenmessern zahlreiche Werkzeugwechsel und verbessert damit die Wirtschaftlichkeit enorm.

Messer mit Marathon–Beschichtung werden nach der Beschichtung nochmals an der Spanfläche oder Freifläche geschliffen, um optimal scharfe Schneidkanten zu erhalten. So führt auch das Nachschärfen ohne erneute Beschichtung zu vergleichbar langen Standwegen. Die Verlängerung des Standweges beruht vor allem auf der Reibungsminderung im Spanungsprozess.

Aber auch die adhäsionsmindernde Beschichtung von Stammblättern von Dünnschnitt- und Massivholzsägeblättern sorgt durch die geringere Verharzung für wesentlich weniger Prozessstörungen. ■