Brightlands Materials Center und Fraunhofer IMWS kooperieren

31.5.2018

Um den 3D-Druck mit thermoplastischen Kunststoffen voranzubringen, arbeiten das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) und das Brightlands Materials Center aus der Region Limburg in den Niederlanden künftig zusammen. Gemeinsam wollen die Partner faserverstärkte thermoplastische Kunststoffe so optimieren, dass sie ideal für den 3D-Druck im industriellen Maßstab geeignet sind.

3D-Druck Bauteil
© Fraunhofer IMWS

Mittels 3D-Druck erzeugte Bauteile aus faserverstärkten Kunststoffen stehen im Fokus des Gemeinschaftsprojekts.

Beim 3D-Druck kommen verschiedene Ausgangsmaterialien zum Einsatz, etwa Metalle, Kunstharze, Keramiken oder Carbonmaterialien. Der 3D-Druck mit Kunststoffen bietet besondere Vorteile durch das geringe Gewicht der entstehenden Produkte, sehr flexible Gestaltungsmöglichkeiten oder die Option zur Integration von Sensoren. Im deutsch-niederländischen Gemeinschaftsprojekt wollen Fraunhofer IMWS und Brightlands Materials Center die Vorteile der individuellen Fertigung mittels 3D-Druck und die attraktiven Eigenschaften faserverstärkter thermoplastischer Kunststoffe als Werkstoff noch besser zur Geltung bringen.

Zunächst gilt es, den Herstellungsprozess beim 3D-Druck grundlegend zu verstehen, beispielsweise die Frage, wie die Verstärkungsfasern dabei in die Matrix eingebettet werden und wie sich das auf die späteren Eigenschaften des Bauteils auswirkt, etwa auf Steifigkeit oder Bruchfestigkeit. Darauf aufbauend möchten die Partner Ausgangsmaterialien und Technologien entwickeln, mit denen sich hochbelastbare und maßgeschneiderte Bauteile herstellen lassen, beispielsweise als Ersatzteile für die Automobil-, Luftfahrt- und Bauindustrie.

»Die bisherige Erfolgsgeschichte des 3D-Drucks zeigt, wie groß die Potenziale dieser Technologie sind. Viele Parameter lassen sich aber noch deutlich verbessern, etwa die Herstellungsgeschwindigkeit oder die mechanische Stabilität von Bauteilen. Die Kompetenzen des Brightlands Materials Centers zu Eigenschaften und Verarbeitung von Kunststoffen, vor allem im Hinblick auf verschiedene Methoden des 3D-Drucks, sind eine ausgezeichnete Ergänzung zu unserem Profil. Ich bin sicher, dass wir gemeinsam große Fortschritte in diesen Fragen erzielen können«, sagt Dr. Ralf Schlimper, Leiter der Gruppe »Bewertung von Faserverbundsystemen« am Fraunhofer IMWS, der die Zusammenarbeit in Halle (Saale) koordiniert.

»Wir sehen der Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IMWS mit großer Freude entgegen. Das Institut hat einen ausgezeichneten Ruf im Bereich thermoplastischer Verbundwerkstoffe, einschließlich zerstörungsfreier Prüfmethoden für die Qualitätskontrolle. Der Zugriff auf dieses Know-how und die exzellente Ausstattung werden unsere eigenen Aktivitäten im Bereich des 3D-Drucks mit endlosfaserverstärkten Werkstoffen entscheidend voranbringen«, sagt Marnix van Gurp, Managing Director of Brightlands Materials Center, der führenden Forschungseinrichtung für nachhaltige Polymerwerkstofflösungen in den Niederlanden.

Die Zusammenarbeit des Landes Sachsen-Anhalts und der Provinz Limburg geht zurück auf eine jahrelange intensive Kooperation der beiden Regionen. »Wir haben viele Gemeinsamkeiten, etwa eine starke Chemie- und Kunststoffindustrie, die hier wie dort prägend für den Standort ist, das Engagement für den Einsatz nachwachsender Rohstoffe in diesem Bereich und das Interesse, die Kooperation von Unternehmen und Forschungseinrichtungen zu verbessern«, sagt Dr. Jürgen Ude, Staatssekretär im Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierung Sachsen-Anhalt.

»In vielen Gemeinschaftsprojekten, etwa »European Chemical Regions Network (ECRN)«, »ChemSME«, »ChemClust« und »S3Chem« haben wir erlebt, wie bereichernd die Zusammenarbeit ist und wie sehr beide Regionen davon profitieren können. Ich bin sicher, dass die Kooperation im Bereich 3D-Druck diese Erfolgsgeschichte fortsetzen wird«, sagt Twan Beurskens, Wirtschaftsminister der Provinz Limburg.