7 November 2014

Biokunststoffe mit Rapid Prototyping verarbeiten

Hochschule Merseburg entwickelt Versuchsanlage

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Austragen von thermoplastischem Bio-PU aus einer
0,5 mm-Düse des Extruders der Versuchsanlage.
Foto: Hochschule Merseburg/D. Glatz

Die Hochschule Merseburg hat eine Versuchsanlage zum Rapid Prototyping mit Biokunststoffen entwickelt. Diese für die Industrie wichtige Technologie konnte bislang mit Biopolymeren nicht genutzt werden. Auf der Versuchsanlage, die das Fused Extrusion Prototyping-Verfahren anwendet, ließen sich im Projekt verschiedene biogene Kunststoffe u. a. aus Polymilchsäure, Stärke, biobasiertem Polyamid und biobasiertem Polyurethan bis 300°C verarbeiten.

Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) gefördert.

Rapid Prototyping (RP) ist ein Begriff für verschiedene Verfahren, die dreidimensionale Bauteile ohne den Umweg über Formen direkt aus den Daten eines Konstruktionsprogrammes wie CAD erzeugen können. RP-Anlagen werden umgangssprachlich auch als 3D-Drucker bezeichnet.

Die Technologie, dank der sich die Produktentwicklungszeiten in der Industrie drastisch verkürzen lassen, hat sich heute am Markt durchgesetzt. Allerdings sind die verschiedenen RP-Verfahren jeweils nur auf ein bestimmtes Material zugeschnitten, Biokunststoffe ließen sich damit bislang nicht verarbeiten.

In dem jetzt abgeschlossenen Projekt stand die Weiterentwicklung des Fused Extrusion Prototyping-Verfahrens (FEP) zur Verarbeitung thermoplastischer Biokunststoffe in Granulatform im Mittelpunkt. Ziel war es, Anwendern erstmals eine freie Auswahl bei allen thermoplastischen Granulaten zu ermöglichen. Dazu wurden in dem Vorhaben eine Versuchsextrusionsanlage und eine Steuerungseinheit mit entsprechender Software entwickelt und mit biobasierten thermoplastischen Kunststoffen wie bspw. Polyamid, Polyhydroxybutyrat, Polyurethan, Polymilchsäure und Stärke getestet. Nach umfangreichen Anpassungen konnte die entwickelte Mini-FEP-Anlage alle Kunststoffe in allen Granulatgrößen in Temperaturbereichen bis 300°C verarbeiten.

Die Hochschule Merseburg plant, die Anlage im Rahmen einer Ausgründung zur Marktreife weiter zu entwickeln.

Informationen zum Projekt stehen auf fnr.de im Menü Projekte & Förderung unter dem Förderkennzeichen 22007607 zur Verfügung.

Source: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), Pressemitteilung, 2014-11-05.

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