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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).
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.
Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung.
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.
Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.
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3D-Mics
Qualifizierung von funktionalen Additiven für das filamentverarbeitende 3D-Druckverfahren
Projektdauer
Von: 01.06.2021 Bis: 31.05.2023Beschreibung
Ziel des Forschungsvorhabens war es, den Einsatz von funktionellen partikulären Additiven (mikroverkapselt) für das FLM-Verfahren systematisch zu untersuchen und zu qualifizieren. Auf diese Weise sollen neue Anwendungsmöglichkeiten generiert, die Eigenschaften von additiv gefertigten Bauteilen verbessert und somit neue Optionen für einen Marktzugang eröffnet werden.
Die Vorgehensweise zur umfassenden Erweiterung des Materialspektrums für das FLM-Verfahren basiert auf der Mikroverkapselung von Funktionsadditiven und deren Integration in die Filamente. Neben grundlegenden Informationen zur Einsatzfähigkeit mikroverkapselter Funktionsadditive in Filamenten und additiv gefertigten Bauteilen lag der Fokus der Untersuchungen insbesondere auf smarten Additiven, die durch die Mikroverkapselung von funktionalen Flüssigkeiten entstehen („Pseudo-Feststoffe“). In Phase 1 der Untersuchungen wurden grundsätzliche Informationen zum Einsatz mikroverkapselter Funktionsadditive im FLM-Verfahren generiert. Um ggf. auftretende Wechselwirkungen mit dem Kernmaterial auszuschließen, wurden in der ersten Projektphase (inerte) Modellpartikel mit definierter Größe und Oberflächeneigenschaften unverkapselt eingesetzt. In Phase 2 wurden schließlich 2 Funktionsadditive ausgewählt, verkapselt, aufbereitet und per FLM verdruckt:
- Mit Öl gefüllte Mikrokapseln zur Herstellung von selbst-schmierenden Kompositen
- Mit Induktion-aktivierbaren Partikeln gefüllte Mikrokapseln zur Verminderung der Anisotropie
Für beide Systeme konnte die grundsätzliche Herstellbarkeit der Kapseln, deren Verarbeitbarkeit und das Druckverhalten der mit Mikrokapseln versetzten Kunststoffe nachgewiesen werden. Anschließende anwendungsrelevante Prüfungen der Probekörper auf ihre jeweilige Funktionalität zeigten eine deutliche Verbesserung der tribologischen Eigenschaften (mit den Öl-gefüllten Mikrokapseln) bzw. eine geringfügige Verbesserung der Mechanik (mit den Induktion-aktivierbaren Mikrokapseln).
