Dampffrei zu Schaumstoff-Bauteilen

Back to Beiträge

Das Fraunhofer ICT erprobt für die Herstellung von Schaumstoffen die dampffreie Versinterung der Kunststoffbeads – und zwar mittels Radiofrequenz.

Für die Herstellung von Schaumstoffen im Formteilverfahren werden traditionell aufgeschäumte Kunststoffbeads mittels Wasserdampf zu Bauteilen versintert. Die Werkstoffauswahl ist dadurch auf Materialien begrenzt, die sich im Druck- und Temperaturbereich klassischer Dampfformteilprozesse (zwischen 1 und 8 bar) miteinander verbinden lassen. Dazu gehören beispielsweise Polystyrol (PS), Polypropylen (PP) und thermoplastische Polyurethan (TPU).

Eine neue Technologie nutzt Radiofrequenz anstelle des Wasserdampfs für die Versinterung der Schaumbeads. Das erhöht das Einsatzspektrum dieser Technologie enorm: Materialien mit Schmelzpunkten bis über 240 °C können dafür eingesetzt werden. Eine solche Anlage von Kurtz Ersa steht nun am Fraunhofer ICT und erweitert den Arbeitsbereich der Schäumtechnologien.

Weitere Schaumstoff-Anwendungen möglich

Diese Bauteile hat das Fraunhofer ICT mit der Radiofrequenz-Technologie aus kommerziellen und eigens entwickelten Partikelschäumen hergestellt. Foto: Fraunhofer ICT

Die Technologie bietet die Möglichkeit, thermoplastische Schaumpartikel mittels Radiofrequenz dampffrei zu Bauteilen zu versintern. Die Radiowellen koppeln dabei direkt in das Material ein. Das führt zu einer hohen Energieeffizienz im Vergleich zur herkömmlichen Verarbeitung von Partikelschäumen. Damit werden neue Anwendungen für Dämmstoffe im Bau ebenso wie für anspruchsvolle Verpackungsanforderungen und neue Schäume in der Mobilitätsbranche möglich.

Erste Erfahrungen haben die Forscher bei der Charakterisierung und Analyse von Polymeren hinsichtlich ihrer Eignung für die Radiofrequenzverarbeitung gewonnen. Mittels des neuen Radiofrequenz-Formteilautomaten wurden bereits eine Vielzahl von Materialien zu Formteilen versintert. Sowohl kommerzielle als auch eigenentwickelte Materialien auf Basis von PLA, TPU, PET und weiteren Thermoplasten wurden erfolgreich abgemustert. Auch die „klassischen“ Materialien zum Beispiel auf Basis PS und PP wurden eingesetzt.

Neue Chancen für das Partikelschaum-Verbund-Spritzgießen

Der dampflose, energieeffiziente Prozess zur Partikelschaumherstellung eignet sich auch im Besonderen für die Verarbeitung von Hochtemperatur-Thermoplasten und eröffnet dadurch ein erweitertes Anwendungsfeld für Partikelschäume. Es bieten sich zudem neue Möglichkeiten der Verarbeitung von feuchtesensitiven Materialien und Hybridisierung mit ungeschäumten Materialien. Und auch für das Partikelschaum-Verbund-Spritzgießen (PVSG) eröffnen sich nach Aussage der Forscher durch die Radiofrequenz-Technologie neue Möglichkeiten.

Die neue Anlage wird bereits für erste Entwicklungsprojekte eingesetzt und steht auch für Industriekunden zur Verfügung. 

sk

Share this post

Back to Beiträge