Biowerkstoffe Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Entwicklung und Herstellung eines Kunststoffcompounds, für die Produktion von Elektroklemmen aus nachwachsenden Rohstoffen, unter Berücksichtigung der Anforderungen von Elektroklemmenherstellern (EbiKE)

Anschrift
Universität Paderborn - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Kunststofftechnik
33098 Paderborn
Warburger Str. 100
Kontakt
Prof. Dr.-Ing Volker Schöppner
Tel: +49 5251 60-3057
E-Mail: volker.schoeppner@ktp.upb.de
FKZ
22035514
Anfang
01.07.2016
Ende
31.08.2017
Aufgabenbeschreibung
Die Universität Paderborn strebt in Zusammenarbeit mit Reihenklemmenherstellern in Ostwestfalen - Lippe die Entwicklung eines Kunststoffs auf Basis nachwachsender Rohstoffe an, der für den Einsatz in der Elektroindustrie geeignet ist. Für Erfüllung dieser Anforderungen müssen Additive in den biobasierten Kunststoff eingearbeitet werden. Es sind geeignete Kunststoffe und Additive aus nachwachsenden Rohstoffen zu identifizieren und Rezepturen zu formulieren und anhand der Rezepturen Compounds herzustellen. Mit diesen Compounds sind im Anschluss Probekörper mit verschiedenen Prozesseinstellungen auf einer Spritzgießmaschine herzustellen. Anschließend sind die geforderten Eigenschaften im Labor zu untersuchen. Nach einem Soll-Ist Vergleich der Eigenschaften findet eine Optimierung der Additivierung und der Prozessparameter statt. Mit diesen Optimierungen findet eine weitere Compoundierung und Prüfkörperherstellung statt. Eine abschließende Bewertung zeigt, welche Material- und Eigenschaftsklassen erreichbar sind. AP1 Erstellung technischer Unterlagen (Projektierung) AP1a Erstellung Lasten- und Pflichtenheft AP1b Recherche hinsichtlich verfügbarer biobasierter Polymer und Additive AP2 Entwicklung verschiedener Materialrezepturen für mind. zwei Basispolymere AP3 Statistische Versuchsplanung zum Einfluss der Prozessparameter und Additive beim Spritzgießen -Variation der Prozessparameter AP4 Compoundierung und Granulierung AP5 Experimentelle Untersuchungen - Spritzgießen AP5a Probekörperherstellung AP5b Material- und Bauteilprüfung AP6 Auswertung der statistischen Versuchsplanung und Bewertung der Verarbeitbarkeit AP6a Beurteilung der Additivierung AP6b Ermittlung optimaler Prozessparameter AP7 Experimentelle Untersuchungen AP7a Probekörperherstellung mit optimalen Prozessparametern und Rezepturen AP7b Material- und Bauteilprüfung AP8 Analyse der Ergebnisse und Evaluierung der erreichbaren Material- und Eigenschaftsklassen AP9 Projektdokumentation
Ergebnisdarstellung
Projektergebnisse: Durch die Verwendung von Polyamid 6.10 und Melamincyanurat als Flammschutzmittel konnte eine Eignung nach UL94 von V0 bei der Wanddicke von 1 mm nachgewiesen werden. Für die geforderten 0,4 mm Wanddicke stand während des Bearbeitungszeitraums kein Werkzeug zur Verfügung. Die Materialabbauuntersuchungen zur Validierung der produktionsinternen Wiederaufbereitung der Abfälle aus der Spritzgießfertigung erfolgten in zwei Schritten. Zunächst wurden vier Materialien in einem adaptierten Miniaturprozess thermisch und mechanisch geschädigt. Es wurden ein biobasiertes und flammgeschütztes PPA, ein biobasiertes flammgeschütztes PA 4.10 und ein konventionelles flammgeschütztes PA 66 untersucht. Zudem wurde das Basispolymer der Compoundierung, das PA6.10, mit in die Untersuchungen aufgenommen. Anschließend wurde diese Schädigung bewertet. Im nächsten Schritt wurde eines der Polymere wurde das biobasiertes und flammgeschütztes PPA in einem industriell relevanten Maßstab thermisch und mechanisch geschädigt. Das Resultat beider Untersuchungen zeigte, dass die aufgebrachte thermische und mechanische Schädigung der Polymere keine signifikante Schädigung der Materialien erzeugt hat. Daher würde eine produktionsinterne Wiederverwertung der betrachteten biobasierten Polymere mit einer geringen Beimischung zur Neuware keine Qualitätseinbußen erzeugen.

neue Suche

Präsentation zum BioConceptCar
Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
Diese Internetseite verwendet Cookies, um die Nutzererfahrung zu verbessern und den Benutzern bestimmte Dienste und Funktionen bereitzustellen. Details
Cookies erlauben