Was steckt im Plastikmüll? Neue Analysemöglichkeiten für Kunststoffabfälle

Plastik ist für unseren Alltag unverzichtbar geworden. Die Lubey AG und das Fraunhofer-Institut für Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS aus Halle (Saale) möchten ein Verfahren entwickeln, das eine bessere Analyse von Kunststoffen und Kunststoffgemischen ermöglicht und somit die Möglichkeiten zum Recycling verbessern kann.

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Verbesserter 3D-Druck mit teilkristallinen Polymeren

3D-Druck erobert immer mehr Anwendungsfelder und Marktsegmente. Bei der Herstellung anspruchsvoller Kunststoffbauteile aus diesen Materialien gibt es aber noch viele Einschränkungen. Ein Forschungskonsortium aus dem Fraunhofer IMWS, der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (OVGU) möchte additiv gefertigten Kunststoffbauteilen den Weg in neue Anwendungsfelder bahnen.

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Basaltfaserverstärkte Kunststoffe für Automobilanwendungen

Basalt ist nicht nur ein geeignetes Material für den Straßenbau oder Gebäudefassaden. Das Naturgestein lässt sich auch als Verstärkungsfaser in thermoplastischen Verbundmaterialien einsetzen. Das ist das Ergebnis eines gemeinsamen Forschungsprojekts des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS und der Deutschen Basaltfaser DBF GmbH.

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3D-Druck mit lastpfadgerecht ausgelegten faserverstärkten Kunststoffen

Neue Anwendungsgebiete für den kunststoffbasierten und faserverstärkten 3D-Druck möchten die ASW, das FBZ als An-Institut der Hochschule Merseburg und des Fraunhofer-Instituts IMWS erschließen zur Entwicklung einer innovativen Fertigungstechnologie zur Bauteilherstellung.

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Effiziente Sandwich-Leichtbaustrukturen mit hoher Oberflächengüte

Faserverbundkunststoffe und die Sandwichbauweise ermöglichen enorme Gewichtseinsparungen bei der Umsetzung von hochbelastbaren Strukturbauteilen. Gemeinsam entwickeln vier Firmen mit dem Fraunhofer-Institut IMWS Lösungen und Verfahren für Fertigung und Qualitätsprüfung.

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Virtual Reality-Methoden für die biopolymerbasierte Kunststoffverarbeitung

Für die exaktere Rezeptierung und effizientere Verarbeitung neuartigen und abbaubarer Kunststoffe setzen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IMWS gemeinsam mit der prefrontal cortex - Kirsten Freitag Herbst GbR und der Exipnos GmbH nun auf Methoden der Virtuellen Realität (VR). Das soll neue Möglichkeiten bei der Material-, Prozess- und Bauteilentwicklung sowie Prozesssteuerung- und Überwachung von Biopolymeren erschließen.

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Kunststoffe

Wir beschäftigen uns mit Fragestellungen der Kunststoffverarbeitung und Optimierung von Polymermaterialien. Ziel der Arbeiten ist eine verbesserte Energie- und Ressourceneffizienz beim Einsatz der von uns entwickelten Materialien und Prozesse im Industriemaßstab. Davon profitieren Kunden im Umfeld der Mobilitätsanwendungen Automobil, Flugzeug und Schienenfahrzeug ebenso wie Unternehmen aus der Kunststoffindustrie und dem Maschinenbau.

Wir liefern Lösungen beispielsweise für thermoplastbasierten Leichtbau, Reifenanwendungen oder den Einsatz biobasierter Kunststoffe in der Großserie. Dabei betrachten wir die gesamte Wertschöpfungskette von der Mikrostruktur des Werkstoffs bis zum Bauteil nach Maß. Wir entwickeln im kleinen Maßstab und verfügen, unter anderem am Fraunhofer-Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ, über Anlagen bis in den Industriemaßstab und können prototypische Abmusterung vornehmen.

Unser Know-how umfasst:

  • Auswahl der Rohstoffe
  • Mikrostrukturdesign
  • Verarbeitungstechnologie
  • Charakterisierung von Materialeigenschaften im Labor-, Technikums- und Pilotanlagenmaßstab
  • Analyse von Bauteileigenschaften inklusive Vorhersage des Einsatzverhaltens
  • Modellierung und Simulation
  • Prozessentwicklung
Composite unidirektionale Tapes Glasfaser Kohlefaser Biofaser
© Fraunhofer IMWS/Sven Döring
Am Fraunhofer PAZ werden Hochleistungs-Composite aus endlosfaserverstärkten Halbzeugen (UD-Tapes) entwickelt.