Bei der Herstellung von Kunststofffolien, insbesondere aus Polyethylen (PE), lassen sich geringfügige Abweichungen von den vereinbarten Abmessungen und Materialeigenschaften nicht immer vollständig vermeiden. Trotz moderner Extrusionsanlagen, elektronischer Messsysteme und kontinuierlicher Produktionsüberwachung können Schwankungen auftreten, die sich auf die Foliendicke, die Folienbreite, die Rollenlänge oder die Abmessungen konfektionierter Produkte auswirken.
Solche Abweichungen entstehen beispielsweise durch Temperaturschwankungen während der Extrusion, Veränderungen des Materialflusses oder prozessbedingte Schwankungen beim Abkühlen und Aufwickeln der Folie.
Damit Hersteller und Kunden die Qualität von Kunststofffolien einheitlich beurteilen können, werden zulässige Abweichungen und geeignete Prüfverfahren in technischen Regelwerken und vereinbarten Produktspezifikationen beschrieben. Für PE-Verpackungsfolien sind insbesondere die Prüf- und Bewertungsklauseln der Kunststoffverpackungsbranche sowie die jeweils einschlägigen Normen und vertraglichen Vereinbarungen relevant.
In diesem Zusammenhang werden unter anderem die Prüf- und Bewertungsklauseln für Polyethylen-Folien der IK Industrievereinigung Kunststoffverpackungen e. V. beziehungsweise der GKV-Branche herangezogen. Welche Werte im konkreten Fall gelten, hängt von der maßgeblichen Regelwerksfassung, der Folienart und der vereinbarten Produktspezifikation ab.
Was bedeutet Produktionstoleranz?
Eine Produktionstoleranz bezeichnet die zulässige Abweichung eines tatsächlich hergestellten Produkts von einem vereinbarten Sollwert.
Wird beispielsweise eine PE-Folie mit einer Nenndicke von 100 µm bestellt, entspricht dieser Wert der vorgesehenen Solldicke. Die tatsächliche Dicke kann innerhalb der zulässigen Toleranz geringfügig darüber oder darunter liegen.
Produktionstoleranzen sind wichtig, weil Kunststofffolien kontinuierlich hergestellt werden und ihre Eigenschaften durch zahlreiche Prozessparameter beeinflusst werden.
Zu den wichtigsten Toleranzarten bei PE-Folien gehören:
- Dickentoleranz: Zulässige Abweichung der tatsächlichen Foliendicke von der vereinbarten Nenndicke.
- Breitentoleranz: Zulässige Abweichung der Folienbreite vom bestellten Maß.
- Längentoleranz: Zulässige Abweichung der Rollenlänge von der vereinbarten Länge.
- Seitenfalten- und Kantendeckungstoleranz: Zulässige Abweichungen bei Seitenfaltenschläuchen und vergleichbaren Folienausführungen.
- Konfektionstoleranz: Zulässige Abweichung der Abmessungen von fertigen Beuteln, Säcken und anderen konfektionierten Folienprodukten.
Die Toleranzen helfen dabei, realistische Qualitätsanforderungen festzulegen und sicherzustellen, dass Folien und Verpackungen für den vorgesehenen Einsatzzweck geeignet sind.
1. Dickentoleranzen bei PE-Folien
Die Foliendicke ist eine der wichtigsten Eigenschaften bei der Herstellung von Kunststofffolien. Sie beeinflusst unter anderem die mechanische Belastbarkeit, die Reißfestigkeit, die Durchstoßfestigkeit und den Materialverbrauch.
Während der Extrusion können beispielsweise Veränderungen der Schmelzetemperatur, des Materialdurchsatzes oder der Abkühlbedingungen zu geringfügigen Schwankungen der Foliendicke führen.
| Breite | Soll-Stärke | Abweichung |
|---|---|---|
| bis 2500 mm | > 25 μm | ± 13 % |
| ab 2501 mm | > 25 ≤ 50 μm | ± 20 % |
| ab 6001 mm | ≤ 50 μm | ± 25 % |
| ab 6001 mm | > 50 μm | ± 20 % |
Wie wird die Foliendicke gemessen?
Die Dickenmessung erfolgt mit einem geeigneten, kalibrierten Dickenmessgerät nach dem jeweils anzuwendenden Prüfverfahren. Die Messpunkte werden gleichmäßig über die Folienbreite verteilt, damit sowohl örtliche Schwankungen als auch Unterschiede über die gesamte Breite erfasst werden können.
Für eine aussagekräftige Qualitätskontrolle ist es wichtig, die Messung unter definierten Bedingungen durchzuführen und die Ergebnisse nachvollziehbar zu dokumentieren.
Bei der Bewertung sind insbesondere folgende Faktoren zu berücksichtigen:
- Vereinbarte Nenndicke der Folie.
- Tatsächliche Messwerte über die Folienbreite.
- Zulässige Einzelabweichungen und gegebenenfalls weitere Bewertungskriterien.
- Verwendetes Messverfahren und Messgerät.
- Maßgebliche Produktspezifikation beziehungsweise Regelwerksfassung.
Die zulässige Dickenabweichung wird häufig prozentual zur Nenndicke angegeben. Eine Abweichung von ±10 % bedeutet beispielsweise, dass die gemessene Dicke innerhalb von 90 % bis 110 % des Sollwerts liegt.
Beispiel: Bei einer vereinbarten Foliendicke von 100 µm und einer hypothetischen Toleranz von ±10 % ergibt sich ein zulässiger Bereich von 90 bis 110 µm. Ob diese Toleranz für eine konkrete Folie tatsächlich gilt, muss anhand der vereinbarten Spezifikation geprüft werden.
Warum ist die Dickentoleranz wichtig?
Eine möglichst gleichmäßige Foliendicke sorgt für eine zuverlässige Weiterverarbeitung und gleichbleibende Produkteigenschaften. Zu große Schwankungen können beispielsweise das Schweißverhalten, die mechanische Belastbarkeit oder den Materialeinsatz beeinflussen.
Für Verpackungsfolien, Abdeckfolien und technische Folien sollte die zulässige Dickentoleranz deshalb bereits bei der Bestellung beziehungsweise in der Produktspezifikation festgelegt werden.
2. Breitentoleranzen bei Kunststofffolien
Die Folienbreite ist ein weiteres wesentliches Qualitätsmerkmal. Sie bestimmt, wie gut sich die Folie in nachfolgenden Produktionsschritten, bei der Konfektionierung oder in automatisierten Verpackungsanlagen einsetzen lässt.
Die tatsächliche Breite kann geringfügig vom bestellten Sollmaß abweichen. Die zulässige Abweichung wird abhängig von der Folienart und dem jeweiligen Regelwerk in Millimetern angegeben.
Dabei ist zwischen unterschiedlichen Folienausführungen zu unterscheiden:
- Schlauchfolie.
- Halbschlauchfolie.
- Seitenfaltenschlauchfolie.
- Unbesäumte Flachfolie.
- Besäumte Flachfolie.
| Breite in mm | Toleranz in mm |
|---|---|
| bis 800 | ± 8 |
| ab 800 | ± 10 |
| ab 1.200 | ± 12 |
| ab 2.000 | ± 15 |
| ab 3.000 | ± 30 |
| ab 4.000 | ± 50 |
| ab 5.000 | ± 80 |
Die Art der Folie ist für die Bewertung wichtig, weil sich Messung und geometrische Ausführung unterscheiden können.
Breitentoleranzen richtig beurteilen
Bei der Prüfung wird die tatsächliche Folienbreite mit dem vereinbarten Sollmaß verglichen. Die zulässige Abweichung richtet sich nach den für die jeweilige Folienart geltenden Vorgaben.
Für besäumte Flachfolien können andere Toleranzanforderungen gelten als für unbesäumte Flachfolien. Bei Seitenfaltenschläuchen sind außerdem die Seitenfaltentiefe und die Kantendeckung zu berücksichtigen.
Die Einhaltung der Breitentoleranz ist besonders wichtig, wenn die Folie später maschinell verarbeitet, zugeschnitten, verschweißt oder als Verpackung über ein Produkt gezogen wird.
3. Toleranzen bei Seitenfaltenschläuchen
Seitenfaltenschläuche werden häufig für Verpackungsbeutel, Säcke, Abdeckungen und weitere industrielle Verpackungsanwendungen verwendet. Sie besitzen seitliche Falten, durch die sich das Verpackungsvolumen erweitern lässt.
Neben der Gesamtbreite sind bei diesen Folien zwei zusätzliche Maße wichtig:
Seitenfaltenbreite: Sie beschreibt die Breite der seitlich eingelegten Falte. Abweichungen können das verfügbare Volumen und die spätere Form des fertigen Verpackungsprodukts beeinflussen.
Kantendeckung: Sie beschreibt die geometrische Überdeckung beziehungsweise Lage der Folienkanten im Bereich der Seitenfalte. Das Maß ist insbesondere für die korrekte Verarbeitung und die geometrische Ausführung relevant.
Die zulässigen Abweichungen richten sich nach der jeweiligen Ausführung und den vereinbarten technischen Anforderungen.
Bei der Bestellung von Seitenfaltenschläuchen sollten deshalb neben der Liegebreite auch die Seitenfaltenbreite und gegebenenfalls weitere relevante Abmessungen eindeutig angegeben werden.
| Liegebreite in mm | Kantendeckung in mm |
|---|---|
| bis 1.200 | ± 8 |
| ab 1.200 | ± 10 |
| ab 2.000 | ± 12 |
| ab 3.000 | ± 15 |
| ab 5.000 | ± 18 |
| Seitenfaltebreite in mm | Toleranz in mm |
|---|---|
| bis 500 | ± 6 |
| ab 500 | ± 8 |
| ab 800 | ± 12 |
| ab 1.200 | ± 16 |
| ab 2.000 | ± 20 |
4. Längentoleranzen bei Folienrollen
Bei Folienrollen bezeichnet die Längentoleranz die zulässige Abweichung der tatsächlichen Folienlänge von der vereinbarten Rollenlänge.
Die Rollenlänge kann beispielsweise durch die Aufwicklung, den Zuschnitt oder die verwendete Mess- und Erfassungstechnik beeinflusst werden.
Die Toleranz wird üblicherweise prozentual zur Soll-Länge angegeben. Je nach Produkt und vereinbarter Spezifikation können unterschiedliche Grenzwerte gelten.
| Rollenlänge in mm | Toleranz in % |
|---|---|
| bis 100 | ± 3,0 |
| ab 100 | ± 2,5 |
| ab 500 | ± 2,0 |
| ab 1.000 | ± 1,5 |
| ab 2.000 | ± 1,2 |
| ab 5.000 | ± 0,8 |
Beispiel zur Berechnung der Längentoleranz
Bei einer bestellten Rollenlänge von 1.000 m und einer hypothetischen Längentoleranz von ±2 % ergibt sich rechnerisch ein Bereich von 980 bis 1.020 m.
Diese Beispielrechnung dient ausschließlich der Erläuterung. Für die tatsächliche Beurteilung ist der vereinbarte Toleranzwert maßgeblich.
Eine zuverlässige Längenangabe ist besonders wichtig, wenn Folienrollen für automatisierte Verpackungsanlagen eingesetzt werden oder eine bestimmte Anzahl an Verpackungsvorgängen pro Rolle vorgesehen ist.
5. Konfektionstoleranzen bei Beuteln und Säcken
Bei der Konfektionierung wird die Folie beispielsweise geschnitten, gefaltet oder verschweißt, um daraus fertige Beutel, Säcke oder andere Verpackungsprodukte herzustellen.
Durch diese Bearbeitung können geringfügige Maßabweichungen entstehen. Deshalb werden für konfektionierte Produkte eigene Toleranzen für Länge und Breite berücksichtigt.
Die zulässige Konfektionstoleranz bezieht sich auf die vereinbarten Endabmessungen des fertigen Produkts und ist von den Toleranzen der Ausgangsfolie zu unterscheiden.
Für eine verlässliche Bewertung müssen deshalb die Sollmaße des Beutels oder Sacks sowie die dazugehörigen Prüfbedingungen bekannt sein.
Warum sind Konfektionstoleranzen wichtig?
Bei Beuteln und Säcken bestimmen Länge und Breite, ob das Verpackungsprodukt für das jeweilige Packgut geeignet ist. Zu große Abweichungen können das Befüllen, Verschließen oder die Verwendung in automatisierten Anlagen beeinträchtigen.
Gerade bei industriellen Verpackungen und Serienprodukten sollten die erforderlichen Endabmessungen daher eindeutig vereinbart werden.
Welche Regelwerke sind für Produktionstoleranzen relevant?
Für die Bewertung von Kunststofffolien können je nach Produkt und Vereinbarung unterschiedliche technische Regelwerke relevant sein.
Dazu gehören beispielsweise:
- GKV-Prüf- und Bewertungsklauseln für Polyethylen-Folien: Branchenbezogene Vorgaben zur Prüfung und Bewertung bestimmter Eigenschaften von PE-Folien, soweit die entsprechende Fassung auf das Produkt anwendbar ist.
- DIN 55543: Normenreihe zu Prüfverfahren für Verpackungsfolien. Für die konkrete Dickenmessung ist die jeweils einschlägige Normausgabe zu prüfen.
- DIN 16995: Regelwerk zu Folien für Verpackungszwecke und deren Eigenschaften beziehungsweise Prüfverfahren; die konkrete Anwendbarkeit ist anhand der aktuellen Normfassung zu prüfen.
- Individuelle Produktspezifikationen: Vereinbarte Sollmaße, Toleranzen, Prüfbedingungen und besondere Qualitätsanforderungen zwischen Lieferant und Kunde.
Entscheidend ist, dass bei einer Qualitätsbewertung die tatsächlich vereinbarte und anwendbare Regelwerksfassung verwendet wird. Normen und Branchenrichtlinien können überarbeitet werden. Historische Angaben sollten daher nicht ungeprüft als aktuell geltende Grenzwerte übernommen werden.
Warum sind Produktionstoleranzen für Kunden wichtig?
Produktionstoleranzen schaffen eine nachvollziehbare Grundlage für die Qualitätskontrolle und helfen, die Anforderungen von Herstellern und Kunden aufeinander abzustimmen.
Für Unternehmen, die Kunststofffolien weiterverarbeiten oder als Verpackungsmaterial einsetzen, sind sie unter anderem aus folgenden Gründen wichtig:
- Planungssicherheit: Die zulässigen Abmessungen können bei der Konstruktion und Auswahl der Verpackung berücksichtigt werden.
- Prozesssicherheit: Die Folie lässt sich innerhalb definierter Maßbereiche für nachfolgende Verarbeitungsschritte einplanen.
- Qualitätskontrolle: Abweichungen können anhand vereinbarter Kriterien beurteilt und dokumentiert werden.
- Materialeffizienz: Die Abstimmung von Nenndicke und Toleranz unterstützt eine bedarfsgerechte Materialauswahl.
- Klare Vereinbarungen: Lieferant und Kunde verfügen über eine gemeinsame Grundlage für die Bewertung der Produktqualität.
Eine eindeutige Produktspezifikation ist deshalb ein wichtiger Bestandteil einer zuverlässigen Zusammenarbeit.
Fazit: Produktionstoleranzen bei PE-Folien richtig berücksichtigen
Geringfügige Maßabweichungen lassen sich bei der Herstellung und Konfektionierung von Kunststofffolien nicht immer vollständig vermeiden. Entscheidend ist, dass die zulässigen Abweichungen klar definiert, mit geeigneten Prüfverfahren kontrolliert und anhand der vereinbarten Anforderungen bewertet werden.
Zu den wichtigsten Toleranzen gehören die Abweichungen bei Foliendicke, Breite und Länge sowie zusätzliche Maßtoleranzen bei Seitenfaltenschläuchen und konfektionierten Beuteln oder Säcken.
Welche Grenzwerte im konkreten Fall gelten, hängt von der Folienart, den bestellten Abmessungen, dem verwendeten Prüfverfahren und der maßgeblichen technischen Vereinbarung ab.
Bei Fragen zu den Produktionstoleranzen Ihrer PE-Folie oder zu den erforderlichen Abmessungen Ihrer Verpackung empfiehlt es sich, die Anforderungen bereits bei der Bestellung eindeutig festzulegen.
