Neue Wertschöpfung aus Wood Plastic Composites durch Einsatzmöglichkeiten für Spritzgussanwendungen

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Wood Plastic Composites (WPC) sind Werkstoffe aus thermoplastisch verarbeitbaren Polymeren und Holzpartikeln. Die Vorteile dieser Werkstoffklasse liegen in der Verfügbarkeit und dem Preis der Holzpartikel, welche üblicherweise als Sekundärrohstoff anfallen, und die daraus resultierende Möglichkeit, den Kunststoff teilweise durch Holz zu ersetzen, wodurch fossile Rohstoffe eingespart und die Eigenschaften des Verbundes maßgeschneidert für die Anwendung eingestellt werden können.

Das Ziel des Projektes war es, geeignete Formulierungen von Wood Plastic Composites für Spritzgussanwendungen zu entwickeln, da vorangegangene Forschungen sich fast ausschließlich mit der Extrusion dieser Werkstoffklasse beschäftigen, jedoch die Anwendungen im Spritzguss Vorteile hinsichtlich Produktgeometrie, Designfreiheit und Verarbeitung aufweisen. Im Rahmen des Projektes wurden mit dem Projektteam, bei dem die teilnehmenden Partner aus den Bereichen Rohstoffhersteller, anwendungsorientierte Forschung und Anwender bzw. Verarbeiter kommen, einerseits eine Wissensbasis über die Rezeptur-Eigenschaftsbeziehungen erarbeitet und darauf basierend die WPC-Rezepturen für den Spritzguss entwickelt.

Da die Rezeptur der WPCs die mechanischen und optischen Eigenschaften, sowie die Verarbeitungsfähigkeit bestimmt, ist es notwendig, die Zusammenhänge zwischen der Rezeptur und den Eigenschaften zu bestimmen, um für die weiteren Schritte wissensbasiert die am besten geeigneten Rezepturen auswählen zu können. Mit diesen Rezepturen wurden auch praxisnah Demonstrationsteile gefertigt, wodurch weiteres Know-how für die Entwicklung von WPC für den Spritzguss gewonnen wurde. Zusätzlich wurden durch die rheologische Charakterisierung solche Daten gewonnen, die als Basiswissen zur Auslegung zukünftiger Spritzgusswerkzeuge dienen, sowie durch die thermische Charakterisierung der Composites deren Eignung zum Einsatz für die jeweiligen Anwendungen überprüft.

Weiters wurden im Rahmen des Projektes auch Daten über den Prozess an sich erhoben, wie z.B. die maximal mögliche Granulatfeuchte vor der Verarbeitung und die maximale Standzeit des Materials bei Maschinenausfall. Diese und andere Fragestellungen waren kritische Punkte, da es darum ging, diese in der Praxis auftretenden Probleme zu beleuchten und mit deren Beantwortung Unternehmen, welche keine Erfahrung mit WPC besitzen, dahingehend zu unterstützen, dass diesen die Schwellenangst vor der Verwendung von WPC genommen wird.

Die Ergebnisse aus diesem Projekt stellen das Basiswissen für zukünftige Anwendungen dar, welche auch in dem hier vorliegenden Abschlussbereicht dargestellt sind. Zusätzlich wird die bereits vorhandene Kompetenz über die Extrusion, welche am Institut in den letzten Jahren aufgebaut wurde, mit dem Know-how über den Spritzguss von WPC ergänzt. Daraus ergeben sich vielfältige Möglichkeiten der Anwendung von WPC durch einen bisher für diese Materialklasse noch nicht zugänglichen Verarbeitungsweg der Kunststoffindustrie, wodurch auch eine wirtschaftliche und strategische Stärkung der Partner zu erwarten ist.

Projektleiter

Dr. Christoph Burgstaller
Transfercenter für Kunststofftechnik (TCKT) - UAR

Projektmitarbeiter

• DI C. Bandion
• DI V. Reisecker
• DI G. Schaffler
• Ing. A. Gösweiner
• Ing. H. Ladner
• Ing. K. Moser
• B. Edlinger
• F. Hartl
• C. Maticka

Projekt- und Kooperationspartner

• Dr. T. Pham, Borealis Polyolefine Gmbh
• Ing. K. Eiweck, Intier Automotive Eybl GmbH (Ebergassing) & Co OHG
• Ing. H. Schulze, PPI Plastic Products Innovation GmbH & Co KG

Transfercenter für Kunststofftechnik (TCKT) - UAR
Dr. Christoph Burgstaller
Franz-Fritsch-Strasse 11
4600 Wels
Tel.: +43 (7242) 2088-1000
E-Mail: christoph.burgstaller@uar.at
Web: www.tckt.info