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F\u00fcr immer mehr fossile Kunststoffe gibt es eine gr\u00fcne Alternative. Beispielsweise sind 3D-Drucker-Filamente aus PLA schon seit geraumer Zeit im Einsatz. Die Forschung auf dem Gebiet der Biopolymere konzentriert sich jetzt auf die Entwicklung naturfaserverst\u00e4rkter biobasierter Kunststoffe, die biologisch abbaubar sind, f\u00fcr die industrielle Anwendung im 3D-Druck und Mikrospritzguss. Dabei arbeiten niederl\u00e4ndische und deutsche Unternehmen und Institutionen zusammen, unterst\u00fctzt von der EU und der EDR.<\/strong><\/p>\n 3D-Druck und Mikro-Spritzgie\u00dfen sind verschiedene hochpr\u00e4zise Fertigungstechniken, die jedoch beide mit Thermoplasten arbeiten: mit Kunststoffen, die beim Erw\u00e4rmen weich werden. Der 3D-Druck ist eine additive Technik, bei der Objekte Schicht f\u00fcr Schicht aufgebaut werden. Es ist eine langsame Produktionsmethode, besonders geeignet f\u00fcr Einzelst\u00fccke und Prototypen. Beim Mikrospritzgie\u00dfen wird das Polymer \u00fcber eine kleine D\u00fcse in eine Form gespritzt. Diese Technik ist schneller, f\u00fchrt zu einer h\u00f6heren mechanischen Festigkeit und ist besonders f\u00fcr die Serienproduktion geeignet.<\/p>\n Neben der mechanischen Festigkeit ist jedoch auch Flexibilit\u00e4t erforderlich. \u201eDie Zugabe von Fasern sorgt daf\u00fcr, dass das Material fester wird und im Drucker nicht bricht”, sagt Hansj\u00f6rg Wieland. Er ist Projektkoordinator des 3N-Kompetenzzentrums Nachwachsende Rohstoffe und Bio\u00f6konomie in Werlte (Deutschland).<\/p>\n \u201eDas Biopolymer und die Fasern werden in einem Compounder dosiert, gemischt und granuliert. Das Granulat kann dann in einer Mikro-Spritzgie\u00dfmaschine verwendet werden. Oder ein Extruder wird zur Herstellung eines Fadens f\u00fcr den 3D-Druck verwendet. In diesem Fall ist eine andere Zusammensetzung erforderlich. Dies hat mit dem Schmelzpunkt und der Kristallisationsgeschwindigkeit zu tun. Beim Mikro-Spritzgie\u00dfen ist die Menge und Gr\u00f6\u00dfe der Fasern begrenzt; die D\u00fcse ist sehr klein.”<\/p>\n Welche Naturfasern eignen sich f\u00fcr diese Techniken? Wieland: \u201eZun\u00e4chst untersuchten wir Fasern aus dem Gartenbau, wie Tomatenpflanzen, Gras, Holz und Hanf, aber auch Zuckerr\u00fcben und Erbsen. Gegenw\u00e4rtig konzentrieren wir uns haupts\u00e4chlich auf Baumwollfasern, die aus Reststr\u00f6men aus der Textilindustrie stammen. Dabei handelt es sich um sehr d\u00fcnne Zellulosefasern mit einer L\u00e4nge von 5 bis 6 Zentimetern. Dar\u00fcber hinaus verwenden wir Wollfasern, einen Reststrom aus der Garnspinnerei. Und auch Seidenfasern, bei denen es sich um Proteinfasern mit einer L\u00e4nge von etwa 10 cm handelt. Unsere Forschung konzentriert sich darauf, festzustellen, wie unterschiedlich all diese Fasern sind, wenn wir sie f\u00fcr den 3D-Druck verwenden.”<\/p>\n \u00dcbrigens sind nicht alle Ger\u00e4te f\u00fcr die Verarbeitung solch langer Fasern geeignet. 3N verf\u00fcgt \u00fcber eine Maschine f\u00fcr diesen Zweck, aber die niederl\u00e4ndischen Projektpartner Millvision und NHL Stenden in Emmen k\u00f6nnen nur Mikrofasern verarbeiten. Im Rahmen der Projekte 3D-Druck und Mikrospritzguss werden beide Varianten untersucht.<\/p>\n Laut Wieland verlaufe die grenz\u00fcbergreifende Zusammenarbeit zwischen deutschen und niederl\u00e4ndischen Organisationen ausgezeichnet. \u201eDank eines breiten Spektrums an Fachwissen und Einrichtungen erg\u00e4nzen wir uns gut. Millvision liefert die Fasern, 3N und NHL Stenden stellen die Verbindungen her und produzieren die Filamente. Zusammen mit HP Moulding hat das NHL ein Computermodell zur Berechnung der Scherkr\u00e4fte erstellt und produziert so genannte Zugst\u00e4be, mit denen an der Hochschule Bremen getestet wird, wie sich das Material unter realen Bedingungen, beispielsweise unter physikalischer Belastung, verh\u00e4lt. Aus diesen Testergebnissen k\u00f6nnen wir ableiten, f\u00fcr welche Anwendungen das Material geeignet w\u00e4re. Unser Projektpartner IST-Ficotex liefert Materialien und hilft uns mit Informationen \u00fcber die Polymer-\/Fasermischungen.”<\/p>\n Beide Projekte erzielen bereits vielversprechende Ergebnisse. Im vergangenen Jahr wurden beispielsweise die biobasierten 3D-Drucker-Filamente beim Wettbewerb um den Bre3D Award in Bremen mit dem zweiten Preis in der Kategorie Rohstoffe und Materialien ausgezeichnet. Die Jury war begeistert von der Verarbeitbarkeit und den mechanischen Eigenschaften dieser Filamente, die noch besser sind als kommerzielle Filamente aus ABS oder Holz. Die neuen Materialien und die neue Drucktechnik k\u00f6nnen f\u00fcr spezielle Anwendungen eingesetzt werden, wie z.B. Teile von Filmprojektoren und Kleiderhaken. PLA und PHA sind immer noch relativ teuer, aber laut Wieland werden die Unternehmen bereit sein, f\u00fcr hochwertige Produkte, bei denen die Abbaubarkeit von entscheidender Bedeutung ist, einen Mehrpreis zu zahlen.<\/p>\n \u201eDies ist zum Beispiel bei Anwendungen der Fall, bei denen die Gefahr besteht, dass Mikrokunststoffe in die Umwelt gelangen. Gemeinsam mit einem Unternehmen haben wir zum Beispiel eine Spezialmischung f\u00fcr Landmaschinen mit vielen \u00e4u\u00dferen, schnell verschlei\u00dfenden Teilen entwickelt. Dies wird derzeit getestet. \u201eAufbauend auf unseren Erfahrungen mit erneuerbaren Materialien im Rahmen des Projekts stellen wir derzeit auch Halterungen f\u00fcr Gesichtsschutzschilde gegen Corona-Infektion mittels 3D-Druck und Spritzguss mit Biopolymeren her, die auch mit Naturfasern verst\u00e4rkt sind. Diese Schutzschirme werden kostenlos an Rettungsdienste, Pflegeheime und Arztpraxen verteilt.”<\/p>\n F\u00fcr immer mehr fossile Kunststoffe gibt es eine gr\u00fcne Alternative. Beispielsweise sind 3D-Drucker-Filamente aus PLA schon seit geraumer Zeit im Einsatz. Die Forschung auf dem Gebiet der Biopolymere konzentriert sich jetzt auf die Entwicklung naturfaserverst\u00e4rkter biobasierter Kunststoffe, die biologisch abbaubar sind, f\u00fcr die industrielle Anwendung im 3D-Druck und Mikrospritzguss. Dabei arbeiten niederl\u00e4ndische und deutsche Unternehmen […]<\/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":[11579,10608,12257,10719],"supplier":[14,9583,5585,188,17295,8310,14428],"class_list":["post-77253","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-3ddruck","tag-biooekonomie","tag-biopolymere","tag-naturfasern","supplier-3n-kompetenzzentrum-nachwachsende-rohstoffe-niedersachsen","supplier-ems-dollart-region","supplier-european-union","supplier-hochschule-bremen","supplier-ist-ficotex","supplier-millvision","supplier-nhl-stenden-hogeschool"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/77253","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=77253"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/77253\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=77253"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=77253"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=77253"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=77253"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\nEin ganz anderes Produkt sind PHA-Kaffeebecher, die von HP Moulding hergestellt werden.”<\/p>\nGesichtsschutzschilde<\/h3>\n
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