Cookies ermöglichen eine bestmögliche Bereitstellung unserer Dienste. Mit der Nutzung unserer Seiten und Services erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies verwenden. Mehr InfosOK

Verbessertes Füllverhalten naturfasergefüllter Schmelzen

Die Dichte von Naturfasern liegt bei ca. 1 kg/cm3. Im Gengensatz dazu weißen mineralische Füllstoffe typischerweise eine Dichte über 2 kg/cm3 auf. Durch die niedrigere Dichte des Füllstoffs eignen sich naturfasergefüllte Kunststoffe, wie etwa Wood Polymer Composites (WPC), hervorragend für den Einsatz als leichte Konstruktionswerkstoffe mit hoher Steifigkeit. Bei der Spritzgussverarbeitung von WPC-Materialien mit Füllgraden oberhalb von 40 Gew.-% treten häufig Probleme auf, wie die Ausbildung von Fließanomalien oder Entmischungen beim Füllvorgang. Diese Phänomene beeinträchtigen die Bauteilqualität erheblich und erschweren zudem die Vorhersage der Formteilfüllung sowie der sich ergebenden Bauteileigenschaften. Durch gezielte Zugabe von Treibmitteln will das SKZ in Zusammenarbeit mit der Kunststofftechnik Paderborn (KTP) dieser Problematik entgegenwirken und somit innovative Lösungen für den Einsatz von Naturfasern im Spritzgießverfahren ermöglichen. Basierend auf den Ergebnissen des Vorläuferprojektes FV359, bei dem WPC bereits erfolgreich als Kernmaterial für das Sandwichspritzgießen eingesetzt wurde, soll nun das Füllverhalten naturfasergefüllter Schmelzen optimiert werden. Durch die Zugabe von Treibmitteln kann die Materialviskosität des WPCs, die während des Füllvorgangs auftritt, deutlich herabgesetzt werden. Dieses Verhalten soll durch gezielte Anpassung der WPC-Rezeptur und der Treibmittelzugabe dazu genutzt werden, das Fließverhalten maßgeblich zu verbessern. Dabei soll auch die Frage der optimalen Wandstärke für geschäumte, naturfasergefüllte Spritzgussbauteile geklärt werden.

In der Kooperation der beiden Forschungsstellen werden an einem zu entwickelnden Spritzgießwerkzeug experimentelle Untersuchungen mit unterschiedlichen WPC-Rezepturen unter Einsatz chemischer und physikalischer Treibmittel durchgeführt. Um ein tieferes Verständnis für die Vorgänge während des Spritzgießprozesses von geschäumtem WPC zu erlangen, ist zudem eine umfassende rheologische Charakterisierung der eingesetzten Materialien geplant. Die hinsichtlich des Schäumens von WPC erlangten Erkenntnisse sollen schließlich auf die Anwendung im 2K-Sandwichspritzgießverfahren übertragen und angewandt werden. Durch den erfolgreichen Abschluss des Projektes ergeben sich vielfältige Möglichkeiten für den Einsatz von WPC in vorher noch nicht zugänglichen Anwendungsgebieten, wie beispielsweise als Leichtbauwerkstoff.

Das IGF-Vorhaben 20365 N der Forschungsvereinigung FSKZ e. V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Unternehmen, die an dem Projekt interessiert sind, können gerne Kontakt mit dem SKZ aufnehmen.