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Material

Entwicklung maßgeschneiderter Compounds
Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).

Prozess

Verarbeitung und Weiterbearbeitung von Kunststoffprodukten
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

Messtechnik

Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung. 

Kreislaufwirtschaft

Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.

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WPC - Wood Polymer Composites

Der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen in der Kunststoffindustrie gewinnt immer mehr an Bedeutung. Bereits seit 2003 begleitet das SKZ die Entwicklung neuer WPC-Materialien bzw. naturfaserverstärkter Kunststoffe (NFK). Wir beschäftigen uns mit den einzelnen Schritten der gesamten Wertschöpfungskette (ausgenommen Synthese) dieser Materialien, angefangen von Rezepturentwicklung bis hin zur Verwertung. Im Fokus unserer Aktivitäten steht die Materialauswahl und Rezepturoptimierung sowie die für WPC und NFK relevantesten Technologien: Compoundieren, Extrusion, Spritzgießen, Schweißen und Kleben. Zusätzlich werden unsere Dienstleistungen durch Nachhaltigkeitsbewertung und Qualitätssicherung ergänzt. 

Dr.-Ing. Michael Bosse
Gruppenleiter Materialentwicklung
Würzburg
+49 931 4104-529
m.bosse@skz.de

Dienstleistungen

Materialmuster

Zusammen mit den Experten für Compoundieren und Spritzgießen können wir ihre Ideen in reale Produkte umsetzen. Gerne beraten wir sie hinsichtlich der optimalen Prozessführung und liefern ihnen Probekörper für weiterführende Charakterisierungen. Gemeinsam mit ihnen entwickeln wir die neuen Rezepturen bis zur Serienproduktion weiter.

Rezepturerstellung

Durch unsere jahrelange Erfahrung stellen wir Ihnen anwendungsspezifische Rezepturen. Die Auswahl geeigneter Grundmaterialien, Additive und funktionale Füll- oder Verstärkungsstoffe liefert die Basis für Leistungsfähige WPC-Mischungen.

Extrudieren

Das SKZ blickt auf langjährige Erfahrungen hinsichtlich der Verarbeitung von WPC-Rezepturen zurück und kann sie je nach Anforderungsprofil bei der Optimierung der Extrusionstechnologie und der Auswahl der richtigen Prozessparameter beraten.

Kleben

Die Verwendung von Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung und das Kleben von WPC-Produkten erweitern deren Anwendungsmöglichkeiten. Am SKZ können wir ihnen Untersuchungen zur Vorbehandlung der WPC-Oberfläche mit Methoden wie Aufrauen, Corona-, Plasmavorbehandlung und Fluorierung anbieten. Gerne unterstützen wir sie bei der Auswahl eines geeigneten Klebstoffs und der Analyse der für ihr Produkt passenden Klebeparameter und Evaluierung der Verfahrensparametereinflüsse.

Qualitätssicherung

Wir prüfen u. a. nach den folgenden bereits bestehenden Regelwerken:

  • Prüfungen nach den Qualitäts- und Prüfbestimmungen der Qualitätsgemeinschaft Holzwerkstoffe e. V.
    zur Erlangung des Gütesiegels für Terrassendecks (Erstprüfung und Fremdüberwachung)
  • Prüfungen nach DIN EN 15534
  • Prüfungen nach ÖNorm B3031; ÖNorm B3032
  • Erstellung und Durchführung von Prüfprogrammen für bauaufsichtliche Zulassungen für statisch relevante Anwendungen

Die Prüfungen umfassen u. a.:

  • Prüfungen von Materialeigenschaften
    z. B. mechanische und thermische Eigenschaften, Beständigkeitsprüfungen
  • Prüfungen von Produkteigenschaften
    z. B. Wasseraufnahme, Biegeverhalten, Stoßfestigkeit, Langzeitverhalten, Rutschfestigkeit, chemische Beständigkeit, Witterungsbeständigkeit, Temperaturverhalten
     
Materialrecherche

Sie überlegen WPC für ihre Produkte einzusetzen oder denken darüber nach ihre eingesetzte Rezeptur in seinem Eigenschaftsprofil zu verbessern? Dann kontaktieren Sie uns! Gerne unterstützen wir sie mit unserem breiten Wissensschatz bei Umsetzung innovativer und wirtschaftlich attraktiver Lösungen.

Untersuchungen zur Witterungsbeständigkeit

Für WPC Produkte, die bisher vorwiegend im Außenbereich zu finden sind, werden hohe Langzeitstabilitäten bis zu 25 Jahre verlangt. Deshalb sind die Prüfung der Langzeitstabilität und die Vorhersage der Lebensdauer für WPC in Außenanwendungen besonders wichtig. Unter Berücksichtigung der Faktoren Feuchtigkeit, Strahlung, Temperatur und das Vorhandensein von Mikroorganismen haben wir in Zusammenarbeit mit der Universität Göttingen Prüfverfahren zur Vorhersage der biologischen Beständigkeit entwickelt. Gerne unterstützen wir Sie mit unserem Fachwissen.

Spritzgießen

Die Verarbeitung von WPC mittels Spritzgießen stellt Verarbeiter vor hohe Herausforderungen. 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. Zudem kann es durch das Auftreten einer hohen Scherbelastung während der Verarbeitung zu einer thermischen Schädigung der Holzfasern kommen, was die Bauteilqualität mindert. Sprechen Sie uns gerne an, wenn wir Sie bei aufkommenden Fragestellungen unterstützen können.

Schweißen

Heutzutage werden in Deutschland sehr unterschiedliche WPC-Rezepturen eingesetzt. Daher müssen die Schweißparameter abhängig von der WPC-Zusammensetzung und der Bauteil-Geometrie optimiert werden, um eine höchstmögliche Nahtfestigkit zu erreichen.
Mögliche Verfahren:

  • Heizelementstumpfschweißen (HS) 
  • Ultraschallschweißen (US) 
  • Vibrationsschweißen (VIB)

Hierdurch ergeben sich neue Anwendungsgebiete und neue Produkte u.a. im Bau-, Möbel- und Automobilbereich.

Zerstörungsfreie Prüfung

Entlang der gesamten Wertschöpfungskette von WPC-Bauteilen liefern zerstörungsfreie Mess- und Prüfmethoden entscheidende Kenngrößen, um Herstellungsverfahren zu optimieren, Produktentwicklungszyklen zu verkürzen und die finale Bauteilqualität zu beurteilen. Dies schließt die Bestimmung von Faservolumengehalt und Faserorientierung gleichermaßen wie die Detektion von herstellungs- und anwendungsbedingten Fehlstellen wie Lunkern und Risse ein. Hierfür stehen am SKZ verschiedene Labor- und Inlineprüfverfahren u. a. auf Basis Ultraschall, Röntgen einschließlich Computertomografie, Thermografie, Terahertz- und Radartechnik zur Verfügung.

 
Kontakt:
Giovanni Schober | +49 931 4104-464 | g.schober@skz.de

Zum Bereich Zerstörungsfreie Prüfung

Publikationen

Aktuelle Forschungsprojekte und Veröffentlichungen

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