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3-D-Druck im Fokus

Der schlechte Ruf, der Plastik weithin nachgesagt wird, k√∂nnte bald der Vergangenheit angeh√∂ren: Eine Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Rolf M√ľlhaupt entwickelt derzeit am Freiburger Materialforschungszentrum (FMF) der Albert-Ludwigs-Universit√§t so genannte sortenreine Verbundwerkstoffe, die sowohl aus fossilen als auch aus erneuerbaren Rohstoffen hergestellt und sp√§ter r√ľckstandsfrei recycelt werden k√∂nnen. Zeitgleich arbeiten Forscherinnen und Forscher am FMF daran, aus Abfallprodukten wie Orangenschalen und Altpapier neue Materialien herzustellen, die f√ľr den 3D-Druck von Nutzen sind.

Bei der K, der weltweit gr√∂√üten Handelsmesse f√ľr Kunststoffe und Gummi, die vom 16. bis 23. Oktober 2019 in D√ľsseldorf stattfindet, pr√§sentieren die Freiburger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre neuen Werkstoffe. Das Besondere an den sortenreinen Verbundwerkstoffen ist, dass sie auf Basis von Kohlenwasserstoffmaterialien erzeugt werden, die sich ohne Zugabe von Fremdstoffen selbst verst√§rken und sich durch eine hohe Festigkeit, Steifigkeit und Schlagz√§higkeit auszeichnen. ‚ÄěSie lassen sich als Rohstoff- und Energiequellen nutzen und eignen sich auch f√ľr den 3D-Druck“, sagt Timo Hees. Sein Kollege Carl Schirmeister erg√§nzt: ‚ÄěDie Verbundwerkstoffe k√∂nnen k√ľnftig im nachhaltigen Leichtbau, bei der Herstellung orthop√§discher Hilfsmittel wie Orthesen sowie bei Kunststoffgetrieben n√ľtzlich sein.“

Quasi im Labor nebenan stellen Anne Asmacher und Benjamin Stolz aus Abfallprodukten wie Altpapier und Orangenschalen ebenfalls Materialien her, die f√ľr den 3D-Druck geeignet sind. Dazu wird das chemisch unbehandelte Altpapier zun√§chst zerkleinert und mit St√§rke versetzt, sodass eine Paste entsteht, die 3D-Drucker verarbeiten k√∂nnen. ‚ÄěDurch die Mineralisierung mit einem Silikat k√∂nnen die mechanischen Eigenschaften gesteigert und die Widerstandsf√§higkeit gegen√ľber Feuchtigkeit und Entflammbarkeit erh√∂ht werden“, sagt Benjamin Stolz. Aufgrund der au√üergew√∂hnlich niedrigen Dichte sei das Material insbesondere f√ľr Anwendungen im Leichtbau geeignet. Durch die Gewichtsersparnis k√∂nne beispielsweise im Transportsektor oder der Luftfahrt- und Automobilindustrie Treibstoff eingespart werden, was sich neben der Verwendung des Abfallprodukts Altpapier zus√§tzlich positiv auf die Nachhaltigkeit auswirke.

Dar√ľber hinaus haben die Forscher mit Limonen, einem Stoff, der aus Orangenschalen gewonnen wird, Verbindungen hergestellt, die sich durch eine niedrige Z√§hfl√ľssigkeit, auch Viskosit√§t genannt, auszeichnen. ‚ÄěVon Vorteil ist dabei, dass sie zus√§tzlich an Steifigkeit und Temperaturstabilit√§t gewinnen und sich deshalb unter anderem f√ľr den additiven Werkzeugbau wie Spritzgussformen eignen“, sagt Anne Asmacher.

Quelle: Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

 

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