KUZ will Abfälle aus 3D-Druck wiederverwenden

Die angestrebte Wiederverwendung von 3D-Druckabfällen dient der Kreislaufwirtschaft, hat aber auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten Vorteile. Foto: KUZ

Forschungsprojekt Re-Up-3D-Printwaste untersucht qualitative Aufwertung und Wiederverwendung von Abfällen aus dem 3D-Druck mittels chemischer Additive.

Am Kunststoff-Zentrum in Leipzig (KUZ) startete das vom BMWi geförderte Forschungsprojekt Re-Up-3D-Printwaste, das sich dem Recycling und der qualitativen Aufwertung von Druckabfällen mittels geeigneter chemischer Additive widmet, um die Abfälle erneut im 3D-Druckbereich verwenden zu können.

3D-Druck-Abfälle aus SLS und FDM im Fokus

Das Vorhaben des KUZ fokussiert sich zum einen auf das Re- und Upcycling von Druckabfällen aus dem Bereich des selektiven Lasersinterns (SLS), hier konkret PA12-Altpulver, als auch auf Stützstrukturen und Fehldrucke aus dem Fused Deposition Modeling (FDM)-Druck. Hier liegt das Hauptaugenmerk auf PLA sowie dessen Wiederverwendung in Form von Filamenten im FDM-Druckbereich.

Das Forschungsprojekt Re-Up-3D-Printwaste des KUZ fokussiert sich auf das Re- und Upcycling von Druckabfällen aus dem Bereich des selektiven Lasersinterns (SLS) und auf Fehldrucke aus dem Fused Deposition Modeling (FDM)-Druck. Foto: KUZ

Für die Bereitstellung hochwertiger Filamente wird im Projekt ein Upcycling des Altkunststoffes realisiert. Für die qualitative Aufwertung des Kunststoffes werden Kettenverkürzer und Antioxidanzien für PA12-Altpulver (hochmolekular) sowie Kettenverlängerer, Hydrolysestabilisatoren und Antioxidanzien für PLA untersucht. Hier kommen unter anderem Entwicklungsprodukte von Spezialchemikalienherstellern zum Einsatz.

Wiederverwendung auch wirtschaftlich interessant

Wie das KUZ erklärt, ist dem angestrebten Recycling von 3D-Druckabfällen nicht nur unter dem Aspekt der Kreislaufwirtschaft (Circular Economy), sondern auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten Beachtung zu schenken. Schließlich stellen die Materialkosten (PLA-Filament: 25 bis 30 EUR/kg; PA12-Pulver: 80 bis 120 EUR/kg) den größten Posten der 3D-Druckbetriebskosten dar. Hohen Materialkosten stehen hohe Abfallraten beim SLS- (50 bis 70 %) sowie FDM-Druck (20 bis 30 %) gegenüber.

Darüber hinaus zielt das Projekt auf die Generierung von SLS-FDM- als auch FDM-Materialkombinationen aus Druckabfällen. Die Motivation hierfür ist in der jüngsten Entwicklung des 3D-Druckbereiches zu sehen. Während sich die additive Fertigung in der Vergangenheit hauptsächlich auf die Fertigung von Prototypen konzentriert, zeichnet sich in der Zwischenzeit ein klarer Trend in Richtung der industriellen Fertigung von realen und funktionalen Bauteilen ab. Demzufolge wird letztendlich auch der Bedarf an anwendungsoptimierten 3D-Druckmaterialien steigen, die unter anderem durch Materialkombinationen gestellt werden.

Das Projekt gliedert sich in zwei Phasen: 1. Untersuchungen zum Kunststoff-Upcycling sowie Generierung und Charakterisierung von Materialkombinationen unter Verwendung von Neuware, 2. Erzeugung und Charakterisierung von Materialkombinationen aus Druckabfällen.

Interessierte 3D-Druckfirmen, Filamenthersteller, Compoundeure und Spezialchemikalienhersteller sind herzlich eingeladen, am Projekt (Laufzeit bis 06/2022) mitzuwirken, so das KUZ, das auf verschiedenen Gebieten der industrienahen Forschung aktiv ist.

gk

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