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Entwicklungsbörse Kunststofftechnik


 

Erfolgsgeschichte

DuroVerbund 1

Zu den Highlights der Verbundprojekte am Kunststoff-Institut Südwest gehört das Projekt DuroVerbund. Hier konnte durch den Einsatz von duroplastischen Kunststoffen, gasdichte Hybridbauteile hergestellt werden. Vergleichende Untersuchungen an einem umspritzten Steckerkontakt mit Thermoplast erreichten bei weitem nicht diese Werte und zeigen das immens hohe Potential dieses Werkstoffs.

Das Ergebnis wird unter anderem dadurch erreicht, dass sich die Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedlichen Materialien (Duroplast – metallischer Steckerkontakt) sehr ähneln, wodurch eine geringe Bauteilstressung erzeugt wird. Ergänzend hierzu können geringe Spalte erreicht werden, die eine äußert geringe bzw. keine Kapillarität gegenüber Flüssigkeiten (Benzin, Öl, etc.) erzeugen. Im Vergleich zu Thermoplasten sind hier Spaltmaße im Bereich von 14μm keine Seltenheit, die ausreichen, um innerhalb weniger Stunden eineElektronik durch einkapillierende Feuchtigkeit ausfallen zu lassen. Ein weiterer Vorteil liegt im geringen Werkzeuginndruckniveau, der je nach Material im Bereich von 40 bar (Vergleich Thermoplaste: > 250 bar) liegt, der sich zum Umspritzen von empfindlichen Elektroniken empfiehlt.

 

 

 

Aktuelle Verbundprojekte

Das wesentliche Ziel dieses Projekts ist es, Ihr Unternehmen kontinuierlich mit Neuigkeiten und Innovationen aus der Kunststoffverarbeitung zu versorgen. Hierzu werden One-Pager zu den wesentlichen Highlights erstellt, die Sie kurz und bündig über die wesentlichen Inhalte der gesichteten Werkstoffe, Verfahren, etc. informieren.

Dies stellt eine wesentliche Ergänzung zu Ihren eigenen Tätigkeiten im Bereich TechnologieScouting dar. Hierdurch können Sie künftig auf ein noch breiteres Fundament zurückgreifen, um auf anstehende Herausforderungen, wie bspw.

  • Elektromobilität
  • Generativer Werkzeugbau
  • 3D Druck
  • Printed Electronics
  • Recycling
  • etc.

vorbereitet zu sein. Hierbei werden neue Kunststoffmaterialien, Fügeverfahren, Fertigungstechnologien, Automatisierungslösungen bis hin zu neuen Geschäftsbereichen recherchiert.

Wer auf dem immer schneller wandelnden Kunststoffmarkt möglichst auch übermorgen erfolgreich wirtschaften möchte, der sollte nach Möglichkeit bereits schon heute abschätzen können, was in einigen Jahren im Trend liegt. Ein allgemeines Beobachten reicht hier schon lange nicht mehr aus.

Unser Technologiescouting ermöglicht Ihnen die Bewertung von Technologien, die nicht zu den Kernkompetenzen Ihres Unternehmens zählen, aber zukünftig für das eigene Unternehmen relevant werden könnten.

Ähnlich wie bei der Marktanalyse geht es beim Projekt „Knowhow & Technolgietransfer“ um das Beschaffen der richtigen Informationen aus fachspezifischen Quellen, sodass Sie als Unternehmer die richtigen Schlüsse aus diesen Informationen ziehen können. Als Informationsquellen nutzen wir das Internet, Fachliteratur und -datenbanken, Förder- und Verbundprojekte sowie das Besuchen von Schlüsselveranstaltungen (Messen & Fachkongresse). Die Informationen werden hier auf das wesentliche zusammengefasst und als Onefolder zweimal im Jahr vorgestellt. Um das Netzwerk zu stärken werden als Veranstaltungsorte die teilnehmenden Unternehmen sowie Innovationsträger inkl. Unternehmensrundgänge forciert.

Das Projekt startet im November 2020. Um Ihre firmenspezifischen Kunststoffinteressen vertreten zu haben, sollte eine Anmeldung zum Kickoff vorliegen.

Eine ausführliche Projektvorstellung sowie ein Anmeldeformular finden Sie unter dem nebenstehenden Downloadtipp. Gerne erläutern wir Ihnen weitere Inhalte in einem persönlichen Gespräch.

Mehrkomponententechnik, elektrisch leitende Funktionen und mehr mit 3D Druck

Einsteiger, fortgeschrittener Nutzer oder Profi – die Auswahl des richtigen 3D-Druckers und entsprechenden Material bleibt eine schwierige Angelegenheit. Der Markt ist stark umworben und man verliert leicht den Überblick bei der großen und stetig steigenden Auswahl.

Die Standardgeräte sind den Anwendern zwischenzeitlich gut bekannt. Eben hier entstehen aktuell Entwicklungen, die oftmals untergehen. So sind Geräte im Markt bzw. werden diskutiert, die Mehrkomponenten und -farben, partiell oder ganzheitlich Verstärkungsfasern bis hin zu elektrisch leitenden Funktionen in additiv gefertigten Kunststoffformteilen integrieren. Eben hier setzt das Projekt an.

Es soll ein elektronisches Nachschlagewerk erstellt werden, welches Aufschluss über die Verfahren bzgl.

  • Materialmix
  • Oberflächengüte
  • Druckgeschwindigkeit
  • Kosten
  • Farben
  • Elektrische leitfähige Materialien
  • Mehrkomponenten

auflisten soll. Dies soll einmal in Kurzform für den kompakten Vergleich mit einem Punktesystem und ausführlich & aber dennoch übersichtlich in schriftlicher Form erfolgen.

Teilnehmerspezifische Interessenslagen werden berücksichtigt!

Eine ausführliche Projektvorstellung sowie ein Anmeldeformular finden Sie unter dem nebenstehenden Downloadtipp. Gerne erläutern wir Ihnen weitere Inhalte in einem persönlichen Gespräch.

Laufzeit: 6 Monate (September 2020 – März 2021)

Das Verbundprojekt „Mediendichte Hybridbauteile“ widmet sich dem Umspritzen von metallischen Lei-terbahnen mit thermoplastischen Kunststoffen hinsichtlich der erreichbaren Dichtigkeit. Die Dichtigkeit beim Umspritzen von Einlegeteilen wird in einer Vielzahl von Anwendungen diskutiert. Hierzu zählen Sen-soren, elektrische Bauteile, die in widrigen Umgebungsbedingungen eingesetzt werden, etc. Zur Steige-rung der Dichtigkeit werden oftmals das Umspritzmaterial, die Stanzgitteroberfläche, der Einsatz von Haftvermittlern etc. diskutiert. Der Einfluss der Verfahrensparameter wird in den seltensten Fällen voran-geführt. Innerhalb des Projekts sollen unter Zuhilfenahme der DOE (Design of Experiments, d.h. statisti-sche Versuchsmethodik) und Dichtigkeitsprüfungen, in Abhängigkeit von klimatischen Bauteilstressun-gen, der Einfluss auf die Dichtigkeit und entsprechende Schlüsselparameter aufgezeigt werden. Ein zwei-ter Punkt ist die Stanzgittergeometrie. Hier ist nicht bekannt, wie sich der Einfluss von verbundenen oder getrennten Leiterbahnen auf die Dichtigkeit nach dem Umspritzen auswirkt. Der Einfluss könnte enorm sein, da verbundene Leiterbahnen die Umspritzkomponente beim Schwinden hindern bzw. sich das Kunst-stoffmaterial von der Leiterbahn löst und ein Spalt entsteht.

Der Projektname steht für das feste und dichte Umspritzen von metallischen Einlegern mittels duroplastischen Kunststoffen, sowie für die Verbundhaftung zwischen Duroplasten und Thermoplasten.
Das Verbundprojekt baut auf den Ergebnissen des bereits durchgeführten Projekts „Duro-Verbund“ auf, in dem der mediendichte Verbund zwischen Kunststoff und Metall intensiv untersucht wurde.
Die Schwerpunkte des Anschlussprojektes „Duro-Verbund 2“ sind weitere Untersuchungen hinsichtlich der Verbesserung der Haftverbünde/Dichtigkeit durch Vorbehandlungen der Oberflächen (z.B. Haftvermittler) und der Einfluss durch Einlagerung in Fluiden (Wasser-Glykol, Öle, etc.) auf die Dichtigkeit. Für die Untersuchungen der Haftfestigkeit/Dichtigkeit zwischen Thermoplast und Duroplast soll eine geeignete Probekörpergeometrie entwickelt und realisiert werden.

Nach dem erfolgreichen Projekt „Industrieller 3D-Druck“ sollen in diesem Fol-geprojekt weitere Fragestellungen beantwortetet werden. Im ersten Projekt wurden unterschiedliche Verfahren und Materialien untersucht. Hierbei wur-den die mechanischen Eigenschaften, die Oberflächenbeschaffung und die Maßhaltigkeit bestimmt. Die Ergebnisse waren insgesamt sehr aufschlussreich, so dass der Wunsch aufkam, weitere Details zu untersuchen. In diesem Projekt werden weitere benötigte Details und Prozessschritte für einen industriellen 3D-Druck untersucht.

Das Kunststoff Institut Südwest bringt seine tiefen Kenntnisse und Erfahrungen aus der industriellen Kunststoff-und 3D-Technologie in ein zukunftsweisendes Forschungsprojekt ein: Das von der Clusterorganisation mircoTEC Südwest (Freiburg) koordinierte und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Vorhaben befasst sich mit dem digitalen Druck künstlichen Gewebes.

Das Ziel des Forschungsvorhabens „3D-Bio-Net“ ist die Erschaffung und Erforschung sowie praktische Erprobung einer offenen generischen Plattform für den digitalen Druck von künstlichem Gewebe. Das Forschungsvorhaben wird sich mit dem kompletten Arbeitsablauf für die digitale Produktion von solchen Geweben befassen. Darüber hinaus wird der Einsatz eines speziellen 3D-Druckers für künstliche Gewebe, einer dafür entwickelte Software sowie verschiedener Biomaterialien und Prozesse im Projekt geprüft werden.

Beteiligte Partner sind neben dem Kunststoff Institut Südwest die microTEC-Südwest –Mitglieder BioFluidix GmbH, Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen, Universitäts-Klinikum Freiburg und eine Ausgründung des KIT (vasQlab) sowie weitere Experten überwiegend aus der Clusterregion wie Cellgenix GmbH, ibidi GmbH und die Infoteam Software AG.

Das Kunststoff-Institut Südwest wird seine tiefen Kenntnisse über Produktionstechniken und –verfahren sowie die passenden Materialien für Stützstrukturen einbringen. Vorhandene Strategien und Technologien aus dem Umfeld des industriellen 3D-Drucks sollen durch die Unterstützung des Kunststoff-Instituts Südwest in das Projekt einfließen..

Gleichzeitig erhält das Kunststoff-Institut Südwest zahlreiche interessante Einblicke in den Stand, die Methoden, Technologien und Vorgehensweisen der Bio-Forschung, die in der Rückkopplung der Institutsarbeit für die Unternehmen in den Verbundprojekten auch hilfreich sein können.

Projektlaufzeit: 08/2017 – 07/2020

Das Projekt wird vom BMBF im Programm „Förderung von KMU-zentrierten, strategischen FuE-Verbünden in Netzwerken und Clustern (KMU-NetC)“ im Bereich „Neue Instrumente und Programme der Innovationsförderung“ gefördert und ist auf drei Jahre angelegt.

Technologie- und Produktlebenszyklen werden immer kürzer. Was unternehmen Sie, um Schritt zu halten?

Größte Nachteile der bisherigen Vorgehensweisen bei der Technologiebeschaffung:

  • für den Einzelnen ist es sehr kostenintensiv, aus diesem Grund machen einige Betriebe gar nichts
  • kaum ein branchenübergreifender Überblick gewährleistet (Scheuklappensicht)
  • eine globale Abdeckung kaum erreichbar
  • häufig existiert das Zufallsprinzip
  • derzeit keine definierte Ergebnisvorstellung möglich, z.B. ausgerichtet auf den internen Produktlebenslauf
  • keine Kontinuität gewährleistet (wechselnde Personen, wechselnde Zeiträume,… )

KISW Lösung

  • Ein wissenschaftlicher Mitarbeiter (Grundausbildung Physiker) wird von mehreren Firmen für 2 Jahre angestellt
  • Dieser Scout wird ganzjährig unterwegs sein und Messen, Firmen und Konferenzen besuchen (Internet- und Zeitschriftenrecherche sind obligatorisch)
  • Neben Trendberichten stehen eindeutig neue Technologien und Produkte im Zentrum der Berichte
  • Es werden quartalsmäßige Treffen angesetzt, bei denen die Ergebnisse vorgestellt werden (auch mit Unterstützung externer Referenten)
  • Die Teilnehmer werden gezielt so zusammengestellt, dass keine Konflikte durch Konkurrenz entstehen. Dadurch kann es innerhalb der Teilnehmergruppe zu einem intensiven Erfahrungsaustausch kommen

Der Technologiescout…

  • wird ca. 50 Veranstaltungen pro Jahr besuchen. Hierzu gehören Messen und Konferenzen in Deutschland, USA, Thailand, Japan, …
  • wird alle drei Monate für jede Gruppe separat von seinen Recherchen berichten.
  • wird nach Möglichkeit auf Ihre Wünsche eingehen, was die zu besuchenden Messen, Konferenzen und Firmen betrifft
  • ermöglicht Ihnen einen anderen Blick, da er ungebunden vom Tagesgeschäft ist (keine Betriebsblindheit)
  • wird alle Berichte im geschützten Bereich auf der Website des Kunststoff-Instituts zur Verfügung stellen

Projektlaufzeit: 04/2017 – 03/2019

 

Sie haben Interesse, an einem der Projekte mitzuwirken?
Gerne stehen wir Ihnen zu Verfügung.


Kontakt

Marius Fedler
Kunststofftechnik
Telefon: +49 (0) 23 51.10 64-170
fedler@technologymountains.de

Marius Fedler