Fenafa-Projekt<\/a> (Ganzheitliche Bereitstellungs-, Verarbeitungs- und Fertigungsstrate\u00adgien von Naturfaserrohstoffen) entwickelten. Das Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL) f\u00f6rderte den Forschungsverbund \u00fcber seinen Projekttr\u00e4ger, die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR). Die im Rahmen des Projekts entwickelte Campingtischplatte ist biegesteif und leicht. Au\u00dferdem l\u00e4sst sie sich in Gro\u00dfserie fertigen.<\/p>\nSo stabil wie ein handels\u00fcblicher Campingtisch, aber viel leichter<\/h3>\n
W\u00e4hrend der Entwicklung f\u00fchrten die Wissenschaftler zun\u00e4chst eine FEM-Berechnung durch. Sie beaufschlagten die simulierte Tischplatte dazu in Anlehnung einer gebrauchs\u00fcblichen \u00adAbst\u00fctzsituation mit einer lokalen Belastung von 400 N am Tischrand, um das Durchbiegen der Aufst\u00fctzfl\u00e4che zu ermitteln. Um das tats\u00e4chliche Durchbiegen der Tischplatte zu messen, fertigten die Ingenieure eine Einspannvorrichtung an und unterzogen den Aufbau einer Analyse mittels Druckpr\u00fcfmaschine vom Typ Zwick\/Roell Z\u00a05,0. Demnach biegt sich die Tischplatte um 2,2 mm bis 2,6 mm. Damit ist sie so biegesteif wie handels\u00fcbliche Campingtischplatten. Allerdings sind letztere durch die eingesetzten Materialien (zum Beispiel Kunstharz-Pressholz, auch bekannt unter dem Namen Werzalit) sehr schwer. Da die Tischplatten sich grunds\u00e4tzlich in einem erheblichen Abstand zum Boden befinden, verschiebt sich dadurch der Schwerpunkt der Gesamtkonstruktion nach oben \u2013 ein unerw\u00fcnschter Nebeneffekt. Darum sind insbesondere Steh\u00adtische kippanf\u00e4llig, was h\u00e4ufig ein schweres Gestell oder ein beschwerender Wassertank ausgleichen soll.<\/p>\n
Um die neue Tischplatte stabil und gleichzeitig leicht zu machen, eignete sich eine Sandwich-Konstruktion am besten \u2013 dies ergaben vorangehende Analysen. Durch diese Bauweise ist es m\u00f6glich, dass der Tisch einerseits durch die verwendete Oberplatte witterungsbest\u00e4ndig ist und sich andererseits in stabilen Prozessen aus nachwachsenden Rohstoffen in Form von Wellpappen-Sandwichkern und mattenf\u00f6rmigen Naturfaser-Thermoplast-Halbzeugen herstellen l\u00e4sst.<\/p>\n
In der modernen M\u00f6belindustrie sind Sandwichstrukturen aus Holzfaserplatten mit Wellpappenkern weit verbreitet. Das Besondere am Fenafa-Verfahren ist das Kombinieren der Spritzgie\u00df-, Umform- und Sandwichtechnik in einem Prozess, wodurch neue Produkteigenschaften und -vorteile entstehen. So lassen sich auf diese Weise unterschiedliche Naturfaserhalbzeuge, Dekorfolien beziehungsweise -platten, spritzgie\u00dff\u00e4hige Kunststoffe und Sandwichkerne verarbeiten. Au\u00dferdem l\u00e4sst sich das Produkt nach der Nutzungsphase leichter entsorgen \u00adbeziehungsweisen recyceln, da die Projektbeteiligten die eingesetzten Komponenten auch nach diesem Gesichtspunkt aussuchten. Um das Produkt flexibel einzusetzen, bringt der Hersteller keine finalen Befestigungselemente an, sondern nur definierte Montagefl\u00e4chen. Dadurch lassen sich Leichtbau-Tischplatten f\u00fcr unterschiedliche Gestelle fertigen, indem die Endmontage lediglich die jeweils passenden Befestigungselemente montiert.<\/p>\n
Montagefl\u00e4chen entstehen im Spritzgie\u00dfwerkzeug<\/h3>\n
Die Oberseite der Tischplatte besteht aus einer witterungsbest\u00e4ndigen Melamin-Dekorplatte und einer umlaufende Tropfkante aus Kunststoff, die den Rand der Sandwichstruktur abschlie\u00dft. Sie wird \u00fcber die Flie\u00dfkan\u00e4le von der Bauteilr\u00fcckseite angespritzt. Die R\u00fcckseite besteht aus einem umgeformten Naturfaser-Polypropylen-Mattenhalbzeug (NF-PP) mit vier hochverdichteten Bereichen an den Montagefl\u00e4chen f\u00fcr Befestigungselemente. Die Bauteilr\u00fcckseite inklusive Montagefl\u00e4chen entsteht im Spritzgie\u00dfwerkzeug mithilfe der werkzeugintegrierten Core-back-Technik, sodass das Handling-Ger\u00e4t am Ende ein fertiges Produkt aus dem Werkzeug entnimmt.<\/p>\n
Diese sogenannte Core-back-Technik bezeichnet ein Verfahren, bei dem das Werkzeug \u00fcber bewegliche Kerne aus Stahl verf\u00fcgt, in denen sich Einspritzd\u00fcsen befinden. Nach dem Schlie\u00dfen des Werkzeugs werden diese Kerne mit einem Kernzug zur\u00fcckgezogen, die dadurch R\u00e4ume zum Einspritzen des hei\u00dfen Kunststoffs freigeben. Die dort eingespritzte Masse bildet sowohl den Tischrand als auch die Montagefl\u00e4chen. Letztere spritzt die Maschine \u00fcber vier Hei\u00df\u00adkanal-Ang\u00fcsse synchron mit dem Kunststoff an, wodurch sie sich mit der leichten Sandwichstruktur verbinden. Ob diese Verbindung robust genug ist, untersuchten die beteiligten bei verschiedenen Parameterkonstellationen: Sie stellten fest, dass sie sogar stabiler als die natur\u00adfaserverst\u00e4rkte Deckschicht ist.<\/p>\n
Um die Tischplatte zu produzieren, baute der Hersteller ein entsprechendes Werkzeug auf, bei dem Ansaug\u00add\u00fcsen auf der Auswerferseite das Halbzeugpaket festhalten. Als Auswerfer fungieren hier die kernzuggesteuerten Formeins\u00e4tze mit integrierten Einspritzd\u00fcsen. Aufgrund der besonderen Form der Tischplatte befinden sich \u00addiese im Gegensatz zum \u00fcblicherweise verwendeten Werkzeugdesign auf der D\u00fcsenseite. Daher verbleibt das Bauteil nach dessen Fertigung und nach dem \u00d6ffnen des Werkzeugs auf der Seite der D\u00fcsen. Das schont einerseits die Oberseite und erm\u00f6glicht es andererseits, die fertige Leichtbau-Campingtischplatte mittels Sauggreifer an der glatten Oberfl\u00e4che zu greifen und zu entnehmen.<\/p>\n
Vom Faserverbund-Halbzeug zum Leichtbau-Fertigteil<\/h3>\n
Gem\u00e4\u00df dem entwickelten Technologiekonzept positioniert ein Handling-Ger\u00e4t im Arbeitsschritt 1 ein NF-PP-Halbzeugzuschnitt auf dem Schiebetisch der Heizvorrichtung, im n\u00e4chsten Schritt f\u00e4hrt es in das IR-Heizfeld, wird auf ca. 220 \u00b0C erw\u00e4rmt und anschlie\u00dfend f\u00f6rdert es der Schiebetisch in die Abholposition des Greifers.<\/p>\n
Im Arbeitsschritt 3 greift das eigens daf\u00fcr entwickelte Handling-Ger\u00e4t den aufgeheizten, biegeschlaffen NF-PP-Plattenzuschnitt, legt ihn auf das vorbereitete Dekorplattenhalbzeug mit Hotmelt-Folie ab und presst es an. Der Klebefilm schmilzt und verbindet die Komponenten der Sandwichstruktur stoffschl\u00fcssig miteinander. Der Greifer legt das Lagenpaket dann in Arbeitsschritt 4 innerhalb weniger Sekunden in das Spritzgie\u00dfwerkzeug ein, wo die integrierten Ansaugd\u00fcsen es fixieren. Das Werkzeug formt die R\u00fcckseite der Tischplatte beim Zufahren um. Au\u00dferdem spritzt die Maschine die Montage\u00adfl\u00e4chen und die Tropfkante. Nach Ablauf der K\u00fchlzeit entnehmen Saug\u00adgreifer die fertige Leichtbau-Campingtischplatte. Um Prozesszeit zu sparen, l\u00e4sst es sich einrichten, das Fertigteil unmittelbar nach dem Einlegen eines neuen Halbzeugpakets zu entformen.<\/p>\n
Um 50 Prozent leichter<\/h3>\n
Die Leichtbau-Campingtischplatte ist um \u00fcber 50 Prozent leichter als g\u00e4ngige Tischplatten gleicher Gr\u00f6\u00dfe und ihre Struktur ist durch den Sandwichaufbau sehr stabil. Dar\u00fcber hinaus l\u00e4sst sich das prozessintegrierte Fertigungsverfahren und das Technologiekonzept auf verwandte Bauteile im technischen Bereich \u00fcbertragen, etwa f\u00fcr Pkw-Kofferraumladeb\u00f6den.<\/p>\n
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Die Autoren danken dem Bundes\u00administerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft und der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe f\u00fcr die finanzielle Unterst\u00fctzung des Projekts.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Campingtische sollten leicht und gleichzeitig robust sein, damit sie schnell und einfach auf- sowie abgebaut werden k\u00f6nnen und nicht beim darauf Abst\u00fctzen zusammenbrechen. Wenn sie aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen, schonen sie au\u00dferdem wertvolle Ressourcen. Diese Anforderungen erf\u00fcllt ein Projekt, f\u00fcr das sich eine Universit\u00e4t und ein Kunststoffverarbeiter zusammengetan haben. Sie entwickelten zudem einen automatisierten Fertigungsprozess, […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"","nova_meta_subtitle":"","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[],"supplier":[6286,19232,1402,1138],"class_list":["post-26266","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","supplier-bundesministerium-ernahrung-landwirtschaft","supplier-fachagentur-nachwachsende-rohstoffe-e-v-fnr","supplier-hugo-stiehl-gmbh-kunststoffverarbeitung","supplier-technische-universitaet-chemnitz"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26266","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=26266"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/26266\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=26266"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=26266"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=26266"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=26266"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}