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3D-Druck anspruchsvoller Teile aus teilkristallinen Polymeren gibt es noch etliche Einschränkungen Ein Forschungskonsortium aus mehreren Instituten möchte additiv gefertigten Kunststoffbauteilen den Weg in neue Anwendungsfelder bahnen Das Gemeinschaftsprojekt wird mit Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung EFRE gefördert Teilkristalline Polymere im 3D-Druck Entwicklungsprojekt für bessere Bauteil-Eigenschaften Produktion Automation Polymere bestehen aus langen Molekülketten die normalerweise ungeordnet vorliegen Bei einigen thermoplastischen Kunststoffen kann es beim Erstarren der weichen Kunststoffschmelze aber zu einer partiellen Ordnung der Molekülketten kommen Diese Kristallisation hängt von den Abkühlbedingungen Zusatzund Füllstoffen im Polymer sowie den Strömungsbedingungen während des Erstarrens ab Das Ergebnis des Kristallisationsprozesses beeinflusst signifikant die mechanischen Eigenschaften des Polymers Die bei der Verarbeitung benutzten Parameter sind daher der Schlüssel zu besseren Kunststoffbauteilen aus dem 3DDruck Viele der in der Industrie am häufigsten genutzten Kunststoffe Polyethylen PE oder Polypropylen PP können im teilkristallinen Zustand vorliegen Im aktuellen Trend zu additiven Fertigungsverfahren spielen solche teilkristallinen Polymere allerdings bisher fast noch keine Rolle Das Spektrum der benutzbaren Kunststoffe ist eingeschränkt und die Eigenschaften der Bauteile sind oft verbesserungswürdig Viele additive Fertigungsverfahren arbeiten mit filamentbasierten Methoden Nutzt man dabei teilkristalline Polymere als Ausgangsmaterial treten häufig technische Probleme mit Verzug und inhomogenen mechanischen Eigenschaften auf die zum Bauteilversagen führen können Dies verhindert den Einsatz additiv gefertigter Kunststoffbauteile in vielen Anwendungen Die Projektpartner Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS der Martin-Luther-Universität HalleWittenberg MLU und der Ottovon-GuerickeUniversität Magdeburg OVGU wollen diese Lücke schließen und neue Wege zur additiven Fertigung hochwertiger Bauteile aus teilkristallinen Polymeren eröffnen Für dieses Ziel werden die Kompetenzen der Region gebündelt An der MLU bestehen Kenntnisse im Bereich teilkristalliner Polymere das Fraunhofer IMWS steuert die anwendungsbezogenen Erfahrungen im Bereich additiver Fertigung bei ebenfalls an Bord ist die Fakultät für Maschinenbau der OvGU die ihre Simulationskompetenz zu mechanischen Eigenschaften von Bauteilen in das Projekt einbringt Die Arbeiten sind zudem eng angebunden an den seit 2011 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG geförderten Sonderforschungsbereich Polymere unter Zwangsbedingungen sowie dem Interdisziplinärem Zentrum für transferorientierte Forschung in den Naturwissenschaften IWE TFN und der darin integrierten internationalen Graduiertenschule zu Funktionellen Polymeren an der MLU das Kunststoff-Kompetenzzen-24 April 2021 Teilkristalline Kunststoffe bieten interessante Eigenschaften Sie sollen sich auch im 3D-Druck besser verarbeiten lassen Bild Fraunhofer IMWS