Plastik-/Polymeringeniør

En plastik- eller polymeringeniør får plast til at opføre sig, som den skal. Plast er ikke ét materiale, men tusindvis af typer med hver sin opførsel. Samme emne kan blive perfekt i én plast og krølle sammen i en anden.

Det særlige ved faget er, at emnet, formen og processen ikke kan skilles ad. En godstykkelse på 3 mm giver svind. En dårligt placeret indløbskanal giver et synligt sømærke midt på produktet. Ingeniøren skal tænke alle tre ting samtidig.

Materialevalg

• Vælge mellem termoplast som PP, PA, ABS, PC, POM og PEEK
• Vurdere behov for glasfiber, additiver, UV-stabilisator og flammehæmmer
• Vælge biobaseret eller genanvendt materiale, når kunden kræver det
• Vurdere kemikaliebestandighed, temperaturområde og krybning over årtier
• Sikre at materialet er godkendt til kontakt med fødevarer eller til medicinsk brug

Design af emne og form

• Tegne emnet med korrekt slipvinkel, ribber og ensartet godstykkelse
• Placere indløb, delelinje og udstøderstifter sammen med værktøjsmageren
• Køre støbesimulering og forudsige svind, luftlommer og bindesømme
• Designe snapfits, hængsler og samlinger uden skruer
• Vælge mellem koldkanal og varmkanal i formen
• Vurdere hvor mange kaviteter der giver bedst økonomi

Proces og produktion

• Køre indkøring af nyt værktøj og finde procesvinduet
• Optimere temperaturer, indsprøjtningshastighed, eftertryk og køletid
• Reducere cyklustid, hvilket ofte er det, der tjener pengene
• Fejlfinde kassation: svindmærker, brændemærker, flash, forvridning og delaminering
• Lave scientific molding og DoE-forsøg for at finde robuste indstillinger
• Kvalificere processen med IQ, OQ og PQ i medicoproduktion
• Vurdere om tørring af granulatet er tilstrækkelig, da fugt ødelægger fx PA og PC

Andre processer end sprøjtestøbning

• Ekstrudering af rør, profiler og folie
• Blæsestøbning af flasker og dunke
• Termoformning af bakker og emballage
• Rotationsstøbning af store tanke
• Kompositter med glasfiber og epoxy, fx til møllevinger
• 3D-print i polymer til prototyper og småserier

En almindelig arbejdsdag
Rollen ligger et sted mellem skrivebord og produktionshal. Formiddagen kan gå med CAD og simulering, eftermiddagen ude ved maskinen med en formtekniker og en håndfuld prøveemner.

Meget arbejde er detektivarbejde. Kassationen er steget fra 2 til 8 procent siden i mandags. Er det et nyt granulatparti, en tilstoppet kølekanal, eller har nogen ændret en indstilling om natten?

Værktøjsindkøringer giver lange dage. Et nyt værktøj koster ofte flere hundrede tusinde kroner, og det skal virke, før serieproduktionen kan starte.

Hvor arbejder de?

• Store danske producenter: LEGO i Billund, Danfoss, Grundfos, Coloplast og Novo Nordisk
• Medicovirksomheder som Ambu, Radiometer og Unomedical
• Underleverandører i plastklyngen omkring Herning, Ikast og Trekantområdet
• Værktøjsmagere og formbyggere
• Emballagevirksomheder som Faerch og Superfos
• Råvareleverandører og compounders med teknisk salg
• Teknologisk Institut, som har plastafdeling og laboratorier
• Genanvendelsesvirksomheder og cirkulære projekter

Karriereveje

• Projektingeniør med ansvar for produkter fra idé til serie
• Procesingeniør eller produktionsteknisk ansvarlig på et støberi
• Materialespecialist med fokus på nye polymerer og genanvendt plast
• Værktøjs- og formansvarlig med leverandørstyring, ofte i Asien
• Kvalitets- og valideringsansvarlig i medicoproduktion
• Teknisk salg hos en råvare- eller maskinleverandør
• R&D og produktudvikling, hvor design og materiale mødes
• Bæredygtighedsrolle med LCA, genanvendelse og designfor genbrug

Hvilken lovgivning dækker denne rolle?
Selve rollen kræver ingen autorisation, men produkterne er stramt reguleret. Plast i kontakt med fødevarer skal opfylde EU's plastforordning og forordningen om materialer i kontakt med fødevarer, hvor Fødevarestyrelsen fører tilsyn. Medicinsk udstyr er omfattet af EU's forordning om medicinsk udstyr, MDR, med Lægemiddelstyrelsen som dansk myndighed, og materialer skal biokompatibilitetstestes efter ISO 10993. Kemikalier og additiver i plasten er reguleret af EU's REACH-forordning og CLP-forordningen under Miljøstyrelsen, og legetøj skal desuden leve op til EU's legetøjsdirektiv. Emballage er omfattet af EU's emballageforordning med krav om genanvendeligt design og genanvendt indhold, og engangsplast er begrænset af EU's engangsplastdirektiv.

Der findes ingen dansk uddannelse, der hedder plastingeniør. Man kommer ind via maskin-, produktions- eller materialeteknologi og specialiserer sig undervejs eller på jobbet.

Den almindelige vej

• Gymnasial baggrund med Matematik A og Fysik B, gerne Kemi C
• Bachelor i maskinteknologi, produktion, materialeteknologi eller kemi og teknologi, 3-3,5 år
• Kandidat med speciale i polymerer, materialer eller produktionsteknik, 2 år

DTU udbyder Design og Innovation samt Kemi og Teknologi med polymerfag. Aalborg Universitet har Materialeteknologi og Maskin og Produktion. Syddansk Universitet i Sønderborg og Odense har produktionsretninger, og Aarhus Universitet har maskinteknologi. Samlet cirka fem år efter gymnasiet.

Diplomingeniørvejen, som er stærk i dette fag
Diplomingeniør i maskinteknik, produktion eller global management and manufacturing tager 3,5 år og indeholder et halvt års praktik. Denne vej er meget udbredt i plastbranchen, fordi virksomhederne værdsætter produktionsnær erfaring. VIA University College i Herning ligger midt i den danske plastklynge og har tætte bånd til virksomhederne.

Kortere veje ind

• Produktionsteknolog, en erhvervsakademiuddannelse på 2 år, som ofte suppleres med en overbygning
• Plastmager, en erhvervsuddannelse på cirka 4 år, som er den praktiske vej til støbemaskinerne
• Værktøjsmager, ligeledes en erhvervsuddannelse, med formbygning som speciale
• Mange formteknikere og plastmagere læser videre og ender i ingeniørrollen

Alternative veje ind i faget

• Fra plastmager- eller værktøjsmagerfaget. Praktisk maskinforståelse er guld værd og svær at læse sig til.
• Fra kemi og materialevidenskab, især til materialevalg og udvikling af nye blandinger.
• Fra medico-produktion, hvor validering og renrumsproduktion allerede er hverdag.
• Fra kompositbranchen, fx vingeproduktion, hvor polymerer og hærdning er kendt stof.
• Fra emballagebranchen, hvor krav om genanvendelse driver nye opgaver.

Ph.d. eller ej
En ph.d. tager tre år oveni kandidaten. Den er relevant til udvikling af nye polymerer, nedbrydelig plast og avanceret genanvendelse. Til design, proces og produktion vejer praktisk erfaring med værktøjer og maskiner markant tungere.

Kurser og efteruddannelse

• Kurser i scientific molding, som er den systematiske metode til procesindkøring
• Moldflow- eller simuleringskurser hos softwareleverandøren
• GD&T og tolerancesætning
• Kurser i medicinsk udstyr og MDR, hvis du arbejder i medico
• Kurser i fødevaregodkendte materialer efter Fødevarestyrelsens regler
• Six Sigma og DoE til systematisk fejlfinding
• Arbejde med visse additiver og opløsningsmidler er omfattet af Arbejdstilsynets regler om stoffer og materialer

Hvad arbejdsgivere kigger efter

• Om du har stået ved en sprøjtestøbemaskine, ikke kun læst om den
• Evne til at læse et defekt emne og slutte baglæns til processen
• CAD-kompetencer og forståelse for hvordan tegningen bliver til en form
• Simuleringserfaring, typisk Moldflow eller Moldex3D
• Sans for økonomi. Cyklustid og kavitetsantal afgør, om produktet tjener penge.
• Engelsk på arbejdsniveau, da værktøjer ofte bygges i Asien
• Vilje til rejsedage til værktøjsleverandører og kunder

Faget kombinerer CAD, simulering, maskiner og laboratorium.

Design og simulering

• CAD i SolidWorks, Creo, NX eller Fusion 360
• Autodesk Moldflow og Moldex3D til støbesimulering
• Ansys eller Abaqus til styrke- og krybningsberegning
• Tolerancekædeanalyse og GD&T
• 3D-print til hurtige prototyper i SLA, SLS eller FDM

Produktionsudstyr

• Sprøjtestøbemaskiner fra Arburg, Engel, Krauss-Maffei eller Sumitomo Demag
• Varmkanalsystemer fra fx Mold-Masters eller Synventive
• Granulattørrere og materialetransportsystemer
• Temperaturregulatorer og køleanlæg til værktøjet
• Ekstrudere, blæsestøbemaskiner og termoformingslinjer
• Robotter og handlingsudstyr til udtagning og efterbearbejdning

Måling og materialetest

• Trækprøvemaskine til styrke og forlængelse
• Slagprøve efter Charpy eller Izod
• DSC til smeltepunkt, krystallinitet og hærdningsgrad
• TGA til termisk stabilitet og fyldstofindhold
• MFI-måling af smelteindeks på hvert granulatparti
• Reometer til viskositet ved forskellige forskydningshastigheder
• FTIR til at identificere ukendt plast eller kontrollere genanvendt materiale
• 3D-scanner og koordinatmålemaskine til dimensionskontrol
• Fugtanalysator, fordi fugt i granulatet ødelægger PA, PC og PET

Data og styring

• MES- og maskindatasystemer med cyklustid, kassation og OEE
• Statistisk processtyring og DoE i Minitab eller JMP
• PLM-systemer til tegninger, revisioner og materialedata
• Materialedatabaser som CAMPUS og leverandørernes datablade
• LCA-værktøjer som SimaPro til klimaaftryk på emnet