Multifunktionale Polymere Freitag, 21.10.2016
Innovative Lösungen für multifunktionale Werkstoffe und effiziente kurze Prozessketten
Auf der weltgrößten Kunststoffmesse K 2016 vom 19. bis 26.
Oktober 2016 in Düsseldorf präsentiert sich das
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF)
erneut mit einem eigenen Stand im Science Campus der Messe
(Halle 7, Stand SC21).
Das IPF empfiehlt sich der
Branche mit seiner international anerkannten Kompetenz auf
dem Gebiet multifunktionaler polymere Konstruktions- und
Funktionswerkstoffe, Verbundwerkstoffe und Biomaterialien
als leistungsfähiger Kooperationspartner und kreativer
Technologietreiber. Dem am Institut verfolgten Ansatz einer
interdisziplinären anwendungsorientierten
Grundlagenforschung mit enger Verknüpfung zu den
Bedürfnissen der praktischen Anwendung wurden erst kürzlich
in einer Evaluierung erneut ein sehr gutes
wissenschaftliches Niveau und hohe Relevanz bescheinigt. Ein
Alleinstellungsmerkmal der Polymerforschung am IPF ist ihre
Ganzheitlichkeit: Materialdesign, Werkstoffaufbereitung und
-verarbeitung erfolgen in Einheit mit
physikalisch-chemischer Charakterisierung sowie der
Modellierung von Polymersystemen. Es interagieren am
Institut Ingenieur- und Naturwissenschaftler entlang der
gesamten Entwicklungskette für Polymere und polymerbasierte
Werkstoffe.
Gezeigt werden auf der Messe unter
anderem neueste Ergebnisse, Kompetenz und methodische
Möglichkeiten in der Ober- und
Grenzflächencharakterisierung, bei der Entwicklung von
multifunktionalen Nanokompositen auf Basis von Thermoplasten
und Elastomeren, Faserverbundwerkstoffen und
Werkstoffverbunden (darunter Kunststoff-Metall-Hybride)
sowie auf dem Gebiet funktionaler, Pulverlacksysteme (z. B.
kratzbeständig, nachformbar).
Am Institut
entwickelte innovative Pulverlacksysteme, die bei relativ
niedrigen Temperaturen vernetzen (< 150 °C) und extrem
dehnungsbeständige Lackfilme entstehen lassen, haben den
Einsatz von Pulverlacken für temperatursensible Werkstoffe
wie Holzkomposite, SMC (sheet molded composites) oder
thermosensitive Metalllegierungen ermöglicht. Eine
Additivierung der Pulverlacke mit IR-Absorbern führt darüber
hinaus zur Aushärtung in Sekunden (mittels
Hochleistungs-IR-Strahlern) an Stelle von Minuten im
Ofenprozess. Auf diese Weise wird der Weg zu einer
effizienteren Gestaltung von Lackierprozessen für
metallische Substrate mit Pulverlacken eröffnet, da nunmehr
zuerst flächige Substrate beschichtet und danach z.B. durch
Tiefziehen in das 3D-Bauteil umgeformt werden können. In
neuen Arbeiten bewiesen spezielle Pulverlackrezepturen ihre
Tauglichkeit als reaktive Haftschicht beim
spritzgießtechnischen Fügen von Metall-Kunststoff-Verbunden.
Mit ihrer Hilfe können auch ohne unterstützende konstruktive
Maßnahmen, wie z.B. Hinterschneidungen für Formschluss, sehr
hohe Haftfestigkeiten zwischen Metall und dem Thermoplast
Polyurethan erreicht werden. Damit werden kurze
Prozessketten mit ressourcen-, kosten- und
energieeffizienter Produktion von
Multimaterial-Hybrid-Bauteilen realisierbar. Solche
Werkstoffe sind vor allem in der Fahrzeugindustrie von hohem
Interesse und finden zunehmend Verwendung.
Die
Forschungsarbeiten werden in von der AiF geförderten
internationalen CORNET-Projekten (PreFiHy 122 EBR, Simopoli
144 EBG) gemeinsam mit Partnern in Deutschland und Belgien
vorangetrieben (Fraunhofer-Institut für Werkstoffmaschinen
und Umformtechnik IWU, Fraunhofer Institut für
Produktonstechnik und Automatisierung IPA , Centre de
Recherche Métallurgique, CRM und Centre collectif de
l'industrie technologique, SIRRIS).
Foto: Jürgen Lösel - Herstellung von Hart-Weich-Werkstoffverbunden durch Spritzgießen
21.10.2016 / BB