{"id":83120,"date":"2021-01-06T07:26:17","date_gmt":"2021-01-06T06:26:17","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=83120"},"modified":"2020-12-18T13:50:06","modified_gmt":"2020-12-18T12:50:06","slug":"thinking-dezember-2020-holz-hanf-und-huehnerfedern-mit-fasern-aus-der-natur-zu-technischen-bauteilen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/thinking-dezember-2020-holz-hanf-und-huehnerfedern-mit-fasern-aus-der-natur-zu-technischen-bauteilen\/","title":{"rendered":"ThinKing Dezember 2020: Holz, Hanf und H\u00fchnerfedern \u2013 mit Fasern aus der Natur zu technischen Bauteilen"},"content":{"rendered":"<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone  wp-image-83122\" src=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/header1.jpg\" alt=\"header1\" width=\"570\" height=\"178\" srcset=\"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2020\/12\/header1.jpg 960w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2020\/12\/header1-300x94.jpg 300w, https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/media\/2020\/12\/header1-600x188.jpg 600w\" sizes=\"auto, (max-width: 570px) 100vw, 570px\" \/><\/p>\n<p><strong>Der letzte ThinKing des Jahres 2020 geht an ein Verfahren, das durch sein Leichtbau-Potenzial \u00fcberzeugt. <a href=\"https:\/\/youtu.be\/X-cKvQYX8FY\" target=\"_blank\">Das Faserblasverfahren oder FIM<\/a> (Fiber Injection Molding) nutzt drei Werkzeugh\u00e4lften zur Produktion eines Bauteils. Das Verfahren erreicht in einer intelligenten Kombination aus Materialunabh\u00e4ngigkeit und verfahrenstechnischem Know-how Bauteile, die nicht nur besonders leicht, sondern auch kostenbewusst, materialeffizient sowie ressourcen- und klimaschonend sind.<\/strong><\/p>\n<p>Die Landesagentur f\u00fcr Leichtbau Baden-W\u00fcrttemberg pr\u00e4sentiert diese Innovation mit ihrem ThinKing im Dezember 2020. Mit diesem Label gibt die Leichtbau BW GmbH monatlich innovativen Produkten oder Dienstleistungen im Leichtbau aus Baden-W\u00fcrttemberg eine Plattform.<\/p>\n<h3>Auf einen Blick:<\/h3>\n<ul>\n<li>Hohes Leichtbau-Potenzial: Faserdichte im Prozess einstellbar<\/li>\n<li>Materialeffizient: durchschnittlich 20 bis 30% geringerer Materialbedarf und damit auch weniger Masse<\/li>\n<li>Kosteneffizient: etwa ein Drittel weniger Materialkosten<\/li>\n<li>Hohe Materialvielfalt: Von Kunststoff- \u00fcber Recycling- bis Naturfasern sind nahezu alle<\/li>\n<li>Fasern oder blasf\u00e4higen F\u00fcllmaterialien zu verarbeiten<\/li>\n<li>Ressourceneffizient: der Recyclinganteil kann 50 % und h\u00f6her sein<\/li>\n<li>Kurze Produktionszeiten: f\u00fcr die Gro\u00dfserie geeignet<\/li>\n<\/ul>\n<p>\u201eWas ben\u00f6tigt man, um ein Bauteil herzustellen? Das Material, eine Form und eine M\u00f6glichkeit, diese zu f\u00fcllen\u201c, beschreibt Egon F\u00f6rster, gesch\u00e4ftsf\u00fchrender Gesellschafter der Fiber Engineering GmbH, die ersten \u00dcberlegungen zur Entwicklung des Faserblassystems FIM (Fiber Injection Molding).<\/p>\n<p>Das Unternehmen nutzt Fasern jeglicher Herkunft, um dreidimensional geformte, leichte Bauteile herzustellen, die bisher prim\u00e4r ihre Anwendungen in der Automobilindustrie finden. Die Teile \u00e4hneln auf den ersten Blick geformten Fasermatten-Zuschnitten. Sie werden jedoch ohne den Zwischenschritt \u00fcber das Halbzeug hergestellt.<\/p>\n<p>Im ersten Prozessschritt werden beim Faserblasverfahren die Fasern direkt in zwei Werkzeugh\u00e4lften geblasen und diese Kavit\u00e4t mit einem Faservolumengehalt homogen gef\u00fcllt. Eine dritte Werkzeugh\u00e4lfte verdichtet, verklebt und formt anschlie\u00dfend durch Erw\u00e4rmen die im Schnitt etwa ein bis 140 mm langen Fasern im Bauteil. Zum Einsatz kommen duroplastische oder thermoplastische Bindemittel, die als Fasern oder Pulver beigemischt werden. Alternativ kann das Bauteil wie beim RTM-Verfahren mit Harz infiltriert werden.<\/p>\n<p>Im Prozess k\u00f6nnen die mechanischen Eigenschaften des Bauteils \u00fcber die Dichte, das hei\u00dft \u00fcber den Faservolumengehalt und das Verdichten durch die dritte Werkzeugh\u00e4lfte lokal je nach Anforderungen eingestellt werden.<\/p>\n<h3>Materialeffizienz schont Budget und Umwelt<\/h3>\n<p>Das Fiber Injection Molding, kurz FIM, erm\u00f6glicht bis zu 100% Materialeinsatz. Das hei\u00dft, es k\u00f6nnen Formteile mit Endkontur gefertigt werden, sodass wenig bis kein Randbeschnitt notwendig wird.<\/p>\n<p>\u201eDas ist wichtig, denn Materialkosten machen in der Automobilindustrie h\u00e4ufig bis zu 70% der Gesamtkosten aus\u201c, betont F\u00f6rster den kostenbewussten Ansatz des Verfahrens. Durch die spezifische Dichte-Einstellung und den entfallenden Verschnitt k\u00f6nnen im Durchschnitt 20 bis 30% der Materialkosten eingespart werden.<\/p>\n<p>Die Bauteile sind zudem deutlich leichter. \u201eBei einer Gurtabdeckung f\u00fcr einen Pkw konnten wir eine Gewichtsersparnis von 50% und eine Materialkostensenkung von ebenfalls 50% erzielen\u201c, berichtet F\u00f6rster von einem der Projekte aus der Automobilindustrie.<\/p>\n<p>In den mechanischen Eigenschaften sind die FIM-Bauteile variabel. Sie k\u00f6nnen hart oder weich ausgelegt werden und sind damit je nach Material und Dichte zum Beispiel f\u00fcr feste Tr\u00e4gerteile (T\u00fcrinnenmodule oder Instrumententafeln), D\u00e4mmungen oder Isolierungen sowie Polster geeignet.<\/p>\n<h3>Nachhaltig besser sitzen<\/h3>\n<p>Bei Sitzpolstern steht das Faserblasverfahren in direktem Wettbewerb zu den PUR-Verfahren. Und auch hier ist das Leichtbau-Potenzial erheblich: bis zu 30% lassen sich bei Sitzen in Polster und R\u00fcckenlehne einsparen, sei es f\u00fcr Flugzeuge, Automobile oder Schienenfahrzeuge \u2013 oder f\u00fcr Babytrageschalen.<\/p>\n<p>Denn im Unterschied zu gesch\u00e4umten Bauteilen ist das Faserblasverfahren auch dann besser geeignet, wenn es strenge Vorgaben bez\u00fcglich CO<sub>2<\/sub>-Emission oder Schadstoffgehalt zu erf\u00fcllen gilt. Das ist wichtig f\u00fcr Babytrageschalen, aber auch ein Pluspunkt f\u00fcr die Automobilindustrie. Denn der CO<sub>2<\/sub>-Footprint des Fahrzeugs kann durch die Verwendung von Naturfasern \u2013 zum Beispiel f\u00fcr R\u00fcckenlehnen \u2013 gesenkt werden.<\/p>\n<p>Mit dem FIM-Prozess lassen sich bis auf klebrige Fasern sehr viele Materialien \u2013 von Carbon- \u00fcber Basalt und Kunststoffen bis hin zu Naturfasern wie Holz, Wolle, Hanf oder sogar Seegras verarbeiten.<\/p>\n<p>Ebenso kann das Faser-Ausgangsmaterial einen hohen Rezyklat-Anteil enthalten. Das robuste System erm\u00f6glicht sogar, Recyclingmaterial auch aus schwierigen Reststoff-Fraktionen zu verwenden. Und so hilft das Faserblasverfahren, zus\u00e4tzlich Ressourcen einzusparen und CO<sub>2<\/sub>-Emissionen zu mindern. Au\u00dferdem lassen sich auch die Bauteile selbst am Ende ihres Lebens wieder recyceln.<\/p>\n<h3>Im Einsatz f\u00fcr die Gro\u00dfserie<\/h3>\n<p>Momentan sind viele Projekte in der Entwicklung, die auf Naturfasern oder Recyclingware setzen, um die Anspr\u00fcche an eine CO<sub>2<\/sub>-Reduzierung zu erf\u00fcllen.<br \/>\nIn den USA wurde das Verfahren vor einiger Zeit zum ersten Mal auch in einer Gro\u00dfserie eingesetzt. F\u00fcr Stirnwand und Bodenisolierung f\u00fcr den VW Passat wurden damals 10 kg<br \/>\nFasern verarbeitet. Alle 90 s wurden jeweils beide Teile als ein Fahrzeugsatz zeitgleich fertig.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>\u00dcber die Fiber Engineering GmbH<\/h3>\n<p>Fiber Engineering entwickelt mit dem Faserblasverfahren FIM aus Stapelfasern 3D-Formteile. Das Verfahren ist weltweit in \u00fcber 30 L\u00e4ndern patentiert. Das Unternehmen bietet f\u00fcr interessierte Anwender Produktentwicklung mit PT-Werkzeugen, Teilefertigung f\u00fcr Kleinserien, Serienwerkzeuge und Serienmaschinen f\u00fcr die Mittel- oder Gro\u00dfserienproduktion.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Der letzte ThinKing des Jahres 2020 geht an ein Verfahren, das durch sein Leichtbau-Potenzial \u00fcberzeugt. Das Faserblasverfahren oder FIM (Fiber Injection Molding) nutzt drei Werkzeugh\u00e4lften zur Produktion eines Bauteils. 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