Hoe Enka groot werd in kleine gaatjes

Spindoppen-know-how veelal zelf omtwikkeld  

( een interview in 1986)

Enka kon worden tot wat zij nu is, door een uiterst fijngevoelig stukje microtechniek: de spindop. Het lijkt allemaal zo simpel: een edelmetalen dopje met gaatjes, waar doorheen een vloeibare massa wordt geperst om zo een draad te spinnen. Maar echt simpel is het niet, want de gaatjes zijn klein, microscopisch klein. Spindoptechneuten rekenen niet in centimeters en niet in millimeters, maar in mu's, in duizendsten millimeters dus. Een hoofdhaar heeft een gemiddelde doorsnee van 60 mu en menig spindopgaatje komt niet verder dan 50 mu.

Hoe worden deze gaatjes, die je met het blote oog nauwelijks kunt zien eigenlijk gemaakt? Juist, met boortjes die je nauwelijks kunt zien.

Veel tijd en energie werd dan ook opgeslokt door het ontwikkelen van dit boorgereedschap. Maar er waren meer problemen. Een gaatje boren van 50 mu is nog te doen, maar het maken van 1.000 exact dezelfde , ,capillairen" is een hels karwei. Bovendien moet gemeten worden of de gaatjes wel de gewenste afmetingen en vorm hebben, waarbij toleranties worden aangehouden van 1 mu. Koude drukte om wat gaatjes of technische hoogstandjes?

Een bericht uit het microscopisch kleine wereldje van de mu's in goud-platina en edelstaal.

Glazen spindoppen

De allereerste spindoppen, die dateren uit de periode rond de eeuwwisseling, waren van glas. Men spande draden, waaromheen het nog vloeibare glas werd gegoten. Als de draden ten slotte waren verwijderd had men een dopje met gaatjes. Maar de methode was uiterst grof en in 1924 ging men over op de fabricage van doppen uit edelmetaal; eerst puur goud, later een legering van goud en platina. Op deze manier was het mogelijk met veel grotere nauwkeurigheid gaatjes te maken. De toenmalige AKU kocht de spindoppen aan, voorgeboord en al. De doppenrevisie gebeurde binnen het bedrijf en daarvoor had men geschoold technisch personeel nodig.

Kwetsbare boortjes

Eén van hen was de heer De Wolf, een jonge instrumentmaker, die in 1932 de Edese fabriek binnenstapte: "Op mijn eerste werkdag zei mijn chef: Als je over drie dagen één revisieboortje gemaakt hebt leer je het wel. Een paar uur later liet ik hem er drie zien en de man was stomverbaasd." De revisieboortjes, ook wel "ponsjes" of "naalden" genoemd, werden in die dagen gemaakt van half-hardmetaal. Ze dienden om de door de zuurbaden aangetaste spindoppen weer in optimale conditie te brengen. De doppen werden gepolijst, maar veelal ook opnieuw ingeboord. De hiervoor gebruikte naalden waren uiterst kwetsbaar en boorden niet zelden scheef, waardoor de gesponnen draden dreigden te verkleven. Na het boren van 10 gaatjes werd de inmiddels mat geworden naald uit de roulatie gehaald om te worden gepolijst. De nu 80-jarige heer De Wolf: "U kunt zich voorstellen dat dit een tijdrovende zaak was. Ik stelde dan ook voor om de ponsjes van gehard metaal te maken, zodat ze langer mee konden."

Vooruitgang

Het voorstel werd afgewezen, omdat een poging om de kwaliteit van de boortjes wat te verbeteren enige tijd daarvoor was mislukt. Maar heer De Wolf was ervan overtuigd dat een kwaliteitsverbetering haalbaar moest zijn. Met eigen geld kocht hij de juiste materialen en ging thuis aan het werk: "Ik maakte een aantal naalden van gehard materiaal en heb ze heel geleidelijk in de fabriek in Ede geïnfiltreerd.” Het experiment slaagde: Pas na het prikken van 500 gaatjes liep de kwaliteit van het boortje achteruit. Anno 1986 werkt Enka met boortjes die wel 50.000 gaatjes lang meekunnen, maar in die tijd betekende De Wolfs ontdekking een grote vooruitgang. Na enige maanden werden alle doppen gereviseerd met zijn geharde naalden. Let wel: nog steeds zonder medeweten van de bedrijfsleiding. Maar dat duurde niet lang en de heer De Wolf werd op het matje geroepen: "Wat ben jij daar aan het uitvreten, vroegen ze me. Ik had de bedrijfsleiding niet mogen passeren en er hadden eerst dikke rapporten geschreven moeten worden. Maar ruim een jaar later zeiden ze: De Wolf, jij gaat naar Arnhem, jij krijgt daar de leiding over een eigen afdeling. "

Doppencentrale

In 1934 ging deze afdeling van start. Aanvankelijk vond op de Doppencentrale alleen doppenrevisie plaats, maar al snel ging men ze ook zelf maken, wat mede mogelijk was geworden door het pionierswerk van de heer De Wolf. Er werd in de beginperiode gewerkt met 8 meisjes, veelal ongeschoolde krachten. Alle vaardigheden werden in de praktijk aangeleerd. Het maken van de ponsjes, het boren van de gaatjes, de microscopische controle ervan en het polijsten en reinigen van de doppen, was specialistisch werk. Een goede taakvervulling was belangrijk, omdat de kleinste beoordelingsfout ernstige stagnatie in het productieproces kon veroorzaken.

Nieuwe technieken

De weinige spindoppen-producenten die er waren hielden hun kennis angstvallig geheim. Enka heeft daarom geheel op eigen kracht nieuwe technieken, testmethoden, gereedschap en procedés moeten ontwikkelen. Zo ontdekte men bij voorbeeld, dat de doppen van de externe leveranciers werden "gehard" ná de boring van de gaatjes. Daarom experimenteerde Enka met het vooraf harden van het metaal. Zo kon hinderlijke kristalvorming in de gaatjes tot een minimum worden teruggebracht. Met het in eigen hand nemen van de fabricage ontstond bovendien de mogelijkheid te experimenteren met de diameter en de profilering van de gaatjes. Proeven toonden bijvoorbeeld aan dat de vorm van het gaatje bepalend was voor gareneigenschappen als buigzaamheid en lichtreflectie. Een ander voorbeeld: Ontdekt werd dat de gaatjes een speciale vorm moesten hebben, om zo een optimale toestroming van de te spinnen vloeistof mogelijk te maken. Voor de techneut van vandaag een vanzelfsprekendheid, maar de goede vorm werd pas verkregen na langdurig onderzoek. Het in eigen hand nemen van de doppenfabricage betekende een duidelijke verbetering in de kwaliteit van de doppen. Het bedrijf was daardoor in staat goede produkten te leveren en daarmee haar concurrentiepositie, met name op de buitenlandse markten, te versterken.

Research

De doppencentrale was inmiddels uitgegroeid tot een afdeling met ruim 75 medewerkers, toen in de jaren '70 een reorganisatie werd doorgevoerd: de afdeling werd opgenomen in de Technische Dienst van ArIa, het centrale researchinstituut van Akzo en Enka. Men heeft daar hard gewerkt aan de ontwikkeling van automatische boormachines, waarvan de eerste in 1960 in gebruik werd genomen. Daarvóór was het boren van de doppen altijd handwerk geweest, dat veel geduld en accuratesse vereiste. Chef van de Technische Dienst van ArIa, de heer Van Bergeijk: "Het kunnen werken met boorautomaten was een belangrijke vooruitgang. Het ging sneller, het was economischer en we konden zo doppen maken met een absoluut constante kwaliteit. Bovendien sterft het ras van de doppenmakers uit. Je vindt vandaag de dag niemand meer die dit fijngevoelige werk in de praktijk wil leren." Het bij "research" onderbrengen van alle activiteiten rond de spindop penproduktie, had uiteindelijk als gevolg dat men zich op ArIa ging specialiseren in de ontwikkeling van nieuwe technieken. Op dit moment werkt men daar bijvoorbeeld aan een automatisch verlopend procedé, voor het maken van doppen waarmee Enka's nieuwe vezel TWARON kan worden gesponnen. De spindoppen-research vindt dus in Arnhem plaats, de feitelijke produktie is ondergebracht in het Duitse Oberbruch, dat wordt beschouwd als de bakermat van de Duitse kunstvezelindustrie.

In 1897 werd daar nl. tijdens het zoeken naar verbeteringen van gloeidraden van lampen een stof ontdekt, waaruit een synthetische draad voor textiele toepassing kon worden gesponnen.

Spindoppen voor derden

Het in Oberbruch gevestigde Enka Tecnica heeft inmiddels een rijke ervaring in het maken van spindoppen. In 1976 werd daarom besloten om ook te produceren voor derden. Een unieke situatie. De opdrachtgevers geven bij het plaatsen van de order immers uiterst vertrouwelijke informatie prijs.

Directeur van Enka Tecnica, de heer Heitmann: "Toch zijn we erin geslaagd het vertrouwen van deze opdrachtgevers te winnen. De klant die zijn spindoppen door ons laat maken, kan er van op aan dat zijn kennis niet ter beschikking komt van Enka's produktiebedrijven. Uiteraard dragen wij als Enka Tecnica er ook zorg voor, dat de kennis die bij Enka aanwezig is ook zorgvuldig wordt behandeld."

Het maken van spindoppen is dermate specialistisch werk, dat slechts een handjevol doppenproducenten actief is. Enka Tecnica, dat in 1925 haar eerste doppen produceerde, is inmiddels uitgegroeid tot één van de belangrijkste leveranciers ter wereld. Deze positie heeft zij o.m. te danken aan de zelf ontwikkelde "auto-prick", een computergestuurde spindop-boorautomaat. Enka Tecnica heeft als enige producent ter wereld drie van deze uiterst moderne machines in gebruik.

              Door het ontwikkelen van de “Auto-Prick” ,die per dag 80.000 spindoppen boort,

              kon Enka Technica uitgroeien tot een van de belangrijkste spindoppenleveranciers

              ter wereld 

Doppen en platen

De edelmetalen spindoppen worden gebruikt voor het "nat-spinnen" van textiele garens. Na de oorlog werd er ook het rayon-bandengaren mee gesponnen. Dit werd een commercieel succes en spoedig gevolgd door de ontwikkeling van synthetische garens als nylon en polyester. Het maken van dergelijke garens vereiste een ander procedé en daarom werd overgegaan op het "smelt-spinnen". Toen Enka ook nylon en polyester ging maken voor industriële toepassingen had dat vergaande gevolgen voor het produktieproces. Er moest nu worden gewerkt met hoge temperaturen en een enorme druk, waartoe robuuste edelstalen spinplaten werden ontwikkeld. Telden de allereerste edelmetalen doppen enige tientallen gaatjes, de spinplaten van vandaag hebben er vele duizenden.

Profilering

Het is hiervoor al gezegd: door de research in de jaren '30 wist men dat geprofileerde gaatjes de eigenschappen van de garens beïnvloeden. Inmiddels is Enka Tecnica in staat om veelvormige minuscule gaatjes in de spinplaten aan te brengen. Dat is echter een lange tijd problematisch geweest, want geprofileerde gaatjes laten zich niet boren. De oplossing werd gevonden in de zg. "vonkerosie-techniek", die in principe twee mogelijkheden aanreikt. In de eerste plaats kan gebruik worden gemaakt van een geladen elektrode, die de vorm heeft van de gewenste profIlering. De spinplaat krijgt vervolgens een tegenovergestelde lading, waardoor de elektrode zich a.h.w. door het materiaal kan heenvreten. Een tweede mogelijkheid die deze erosie-techniek biedt, is het werken met een geladen draad, waarlangs de spinplaat wordt "gestuurd". We kunnen dit het best vergelijken met het figuurzagen van microscopisch kleine vormen. Men moet zich hierbij realiseren dat een draad, hoe dun ook, altijd rond is.

Het "uitzagen" van absoluut scherpe hoeken is dus onmogelijk. Om ook aan deze vraag te voldoen ontwikkelde Enka Tecnica zeer verfijnde stansjes, waarmee de door de " vonkerosie- techniek" gemaakte gaatjes perfect kunnen worden afgewerkt.

Nieuwe produkten

Deze uiterst verfijnde technieken leidden uiteindelijk tot nieuwe produkten. Enka heeft momenteel een groot marktaandeel in de "medische membranen" en dat is vooral mogelijk geworden door ingenieus gevormde gaatjes in spinplaten, zodat een holle vezel gesponnen kan worden. Eén van de nieuwste ontwikkelingen is de zg. "bi- component-draad". Men is erin geslaagd gaatjes te maken met een dusdanige vorm, dat tijdens het spinnen meerdere vloeistoffen gelijktijdig kunnen toestromen. Hierdoor kan een uit meerdere materialen bestaande vezel worden gesponnen. Later worden de verschillende "draad-componenten" weer gesplitst, zodat Enka nu in staat is onvoorstelbaar dunne draden aan te bieden. De dikte van deze draden is te vergelijken met die van natuurzijde. Maar de "bi-component-draad" biedt nog een tweede mogelijkheid: zo kan een draad worden gesponnen, waarvan de kern bestaat uit een geheel ander materiaal dan de "huid". Op deze manier kunnen bij voorbeeld speciale kleureffecten worden bereikt. ArIa is de centrale plaats binnen de organisatie waar veel technische kennis samenkomt en ook beschikbaar is voor alle disciplines. Op deze manier zal de spindoppen-know-how gevoed kunnen worden door ervaringen uit geheel andere richtingen. Er wordt dan ook verwacht dat toekomstige research wederom zal leiden tot nieuwe verbeteringen van spinprocedés.