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Forschung

WPC-Sandwichspritzgießen 2

Verbesserung des Füllverhaltens von naturfasergefüllten Schmelzen durch Beigabe von Schaumbildern im Spritzgießprozess

Vorhabennummer: 20365 N

Projektdauer

Von: 01.03.2019 Bis: 31.07.2021

Beschreibung

Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorläufervorhabens „Innovativer Einsatz von WPC als Kernmaterial im Sandwichspritzgießen“ (IGF-Vorhaben 17605 N) soll in diesem Verbundprojekt der beiden Forschungseinrichtungen SKZ und KTP (Kunststofftechnik Paderborn) eine Verbesserung des Füllverhaltens von naturfasergefüllten Schmelzen durch die Beigabe von Schaumbildnern im Spritzgießprozess erzielt werden. Dies ist vor allem für Holz-Kunststoff-Verbundmaterialien (WPC-Materialien) mit hohen Füllstoffgehalten oberhalb von 40 Gew.-% notwendig, da sich bei hohen Holzanteilen Fließanomalien und Entmischungen beim Füllvorgang ausbilden können. Diese Phänomene beeinträchtigen die Bauteilqualität teilweise erheblich und erschweren die Vorhersage der Formteilfüllung und den sich ergebenen Bauteileigenschaften. 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. Durch experimentelle Untersuchungen an einem zu entwickelnden Spritzgießwerkzeug sollen dazu im Rahmen des Forschungsprojekts verschiedene WPC-Materialien und unterschiedliche Treibmittel betrachtet werden. Eine zusätzliche Charakterisierung der unterschiedlichen Materialien und Probekörper durch rheologische Untersuchungen dient zu Erlangung von weiterem Verständnis der wirkenden Vorgänge während des Spritzgießprozesses von mit Schaumbildnern versetztem WPC. Nachdem möglichst optimale Prozessparameter und Materialrezepturen gefunden worden sind, sollen die Ergebnisse auf die Anwendung im 2K-Sandwichspritzgussverfahren übertragen werden. Hierzu sind weitere experimentelle Untersuchungen durchzuführen und die Probekörper anschließend auszuwerten. Durch den erfolgreichen Abschluss des Projekts ergeben sich vielfältige Möglichkeiten für den Einsatz von WPC in vorher noch nicht zugänglichen Anwendungsgebieten. Besonders durch die Verwendung als Leichtbauwerkstoff ist eine deutlich wirtschaftliche und strategische Stärkung der WPC-Industrie zu erwarten.
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Ansprechpartner:

Dr. Johann Erath
Innovations- und Technologiemanager
j.erath@skz.de
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz  Logo
AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungs- vereinigungen Otto von Guericke e. V. Logo
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