2. projekt einsatz nachhaltiger materialien - isk · verbund-projekt ziel des folgeprojekts ist es,...
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Verbund-projekt
Ziel des Folgeprojekts ist es, unterschiedliche, in Ab-stimmung mit den Projektteilnehmern ausgewählte, nachhaltige Materialien hinsichtlich unterschiedlicher technischer und verarbeitungsrelevanter Kennwerte zu untersuchen. Ausgewählte Versuchsreihen sollen Aufschluss über die Möglichkeiten einer Umsetzung geben. Die Werkstoffe sollen bemustert und auf Be-sonderheiten untersucht werden. Auf Basis dieser Ergebnisse sollen im weiteren Projektverlauf ausge-wählte Verstärkungsstoffe und Additive eingearbeitet werden, um gezielt erforderliche Eigenschaften zu op-timieren.
Zielsetzung
Projektname: Einsatz nachhaltiger MaterialienProjektstart: November 2013Projektlaufzeit: 1,5 JahreProjektkosten: 2x5.600€*
*ReisekostensindimPreisnichtinbegriffen.Mitglieds-firmen der Trägergesellschaft des Kunststoff-Instituts erhalten einen um zehn Prozent ermäßigten Projekt-beitrag.DieRechnungsstellungerfolgt inTeilbeträgenzum Start des Projekts und nach der Hälfte der Projekt-laufzeit.
Projektdaten
Weitere Auskünfte zum Projektinhalt und –ablauf er-halten Interessenten über unsere Internetseitewww.kunststoff-institut.de oder sprechen uns direkt an:
Dipl.-Ing. Michael Tesch+49 (0) 23 51.10 [email protected]
Dipl.-Ing. Corinna Mädje+49 (0) 23 71.15 [email protected]
Prof. Dr.-Ing. Andreas Ujma+49 (0) 23 71.56 [email protected]
Information
Kunststoff-InstitutfürdiemittelständischeWirtschaftNRWGmbH
(K.I.M.W.)Karolinenstraße 8 | 58507 Lüdenscheid
Tel.: +49 (0) 23 51.10 64-191Fax: +49 (0) 23 51.10 64-190
www.kunststoff-institut.de | [email protected]
Einsatz nachhaltiger Materialien
Technische Anwendungen biobasierter Werkstoffe
2. Projekt
Zwei Projekttreffen pro Jahr für ein bis zwei Personen pro Unternehmen (Teilnehmer können wechseln) Erfahrungsaustausch und Schulungen zum Thema RecherchenundGemeinschaftsuntersuchungenzu den Projektinhalten Teilnahme am Seminar „Einsatz von Bio- kunststoffen“ Zugang zum geschützten Internetbereich Aufbereitung der gesammelten Ergebnisse in einer erweiterbaren Auswahlmatrix
Projektleistungen
Quelle:ebm-papstMulfingenGmbH&Co.KG
Zielgruppe
Das Projekt richtet sich an Unternehmen, die sich einen Überblick über die Einsatzfähigkeit und Op-timierungsmöglichkeiten nachhaltiger Werkstoffe verschaffen möchten, die künftig den Einsatz dieser Werkstoffgruppe planen oder die bereits bestehende Produkte im Markt haben und diese fortentwickeln wollen. Ferner ist das Projekt auch für Unternehmen interessant, die als Zulieferer für künftige Projekte gerüstet sein wollen.
Der Wunsch und auch die Forderung nach Nachhal-tigkeit und Unabhängigkeit von fossilen Ressourcendrängen in der öffentlichen Diskussion immer stärker in das Bewusstsein. Damit einhergehend besteht die Notwendigkeit, den Einsatz alternativer Werkstoffe zu ermöglichen. Biokunststoffe stellen hier eine Material-sparte dar, die grundsätzlich das Potenzial bieten die-sen Forderungen gerecht zu werden.
Industrie und Produktentwicklung haben diesen Trend erkannt.VielenamhafteRohstoffherstellerhabenbe-reits unterschiedliche Biokunststoffe im Portfolio. Zu-künftig sind noch weitere Polymersorten zu erwarten. Kapazitäten zur Produktion von Biokunststoffen wer-densignifikantausgebaut,umdieVerfügbarkeitfürdieEntwicklung neuer Produkte sicherzustellen.
Dabei steht die Entwicklung von technischen Anwen-dungen im Fokus der Industrie. Erste Anwendungen sind bereits auf ihre Serientauglichkeit getestet und vielfach erfolgreich im Markt platziert worden.
Die technische Ein-satzfähigkeit bringt jedoch die Forde-rung nach Haltbar-keit mit sich. Die Prognosen für die künftigen Produkti-onskapazitäten be-stätigen den Trend weg von der biolo-gischen Abbaubar-keit, bis hin zum Einsatz biobasier-ter Materialien.
Inhalt Einsatz nachhaltiger Materialien
Anforderungen bestimmen den Materialeinsatz
Erstellen individueller Anforderungsprofile verschiedener Industriesparten Auswahl und Einsatz technischer Materialien in Abstimmung mit den Projektteilnehmern, z.B. PA, PTT PLA und PHA WPCbzw.NFKmitweiterenMatrixmaterialien Evaluierung von ausgewählten Materialeigen- schaften unter Berücksichtigung der Anforde- rungsprofile mechanische, thermische, elektrische Eigenschaften Alterung rheologische EigenschaftenRecherchenachundAdditivierungmit Verstärkungs– und Füllstoffen Additiven, die zur Eigenschaftsverbesserung bzw. –anpassung eingesetzt werden können Verifizierung der Wirksamkeit durch ausgewählte Prüfungen Weitere verfahrenstechnische Aspekte Einfluss der Maschinenparameter Einfärbung, Oberflächenbehandlung etc. Bestimmung der Veränderung der Verfahrens- parameter durch Additivierung mit Füll- und Verstärkungsstoffen
Projektschwerpunkte
Hier besteht die unweigerliche Forderung, dass die Eigenschaften vergleichbar mit denen der bisher eingesetzten petrochemisch basierten technischen Kunststoffe sind. Daher werden vermehrt sogenannte Drop-In-Lösungen entwickelt, bei denen die Monomere gegen biobasierte Monomere ausgetauscht werden. Diese Werkstoffe besitzen von Haus aus das Potenzial, kommerzielle technische Kunststoffe 1:1 zu substitu-ieren. HäufigsindjedochEigenschaftsänderungenzuerwar-ten (z.B. Schwindungs- und Abkühlverhalten), die eine neutrale Betrachtung aller Prozessschritte notwendig machen.
Ebenso stellt sich die Frage, wie im Hinblick der jewei-ligen Industrieanforderungen Biokunststoffe für den technischenEinsatzmodifiziertwerdenkönnen.Hierzuzählen insbesondere Werkstoffe, die über eine biolo-gische Abbaubarkeit verfügen (z.B. PLA oder PHA).Um das Potenzial der technischen Biokunststoffe aus-schöpfen zu können, stehen nachfolgende Punkte im Interesse der Unternehmen:
Bereitstellung von technischen Kennwerten zur Ab- schätzung der Einsetz- und VerarbeitbarkeitKlärung der Möglichkeit Materialien mit Standard- additiven, wie Verstärkungen, Flammschutz- und UV-Stabilisatoren,etc.sozumodifizieren,dass
sie dem Einsatz gerecht werden inkl. Evaluierung möglicher Eigenschaftsveränderungen.
Erste Untersuchungen zu diesen Themenbereichen sind bereits in einem Verbundprojekt in Zusammen-arbeit des Kunststoff-Instituts Lüdenscheid, der ISK GmbHundderFH-SWFerfolgreichdurchgeführtwor-den. Damit ist das Potenzial jedoch noch lange nicht ausgeschöpft, denn es ergeben sich immer neue Fra-gestellungen, auf die das Folgeprojekt in Abstimmung mit den Projektteilnehmern Antworten liefern soll.
Quelle:ISKGmbH
Verbundprojekt „Einsatz nachhaltiger Materialien II“
Copyright © 2012, FH Südwestfalen, ISK Iserlohn, Kunststoff-Institut Lüdenscheid
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Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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2. Projekt„Einsatz nachhaltiger Materialien“- Technische Anwendung biobasierter Werkstoffe
-Dipl.-Ing. Michael Tesch+49 (0) 23 51.10 [email protected]
Dipl.-Ing. Julia Loth+49 (0) 23 51.10 [email protected]
Dipl.-Ing. Corinna Mädje+49 (0) 23 71.15 [email protected]
Prof. Dr.-Ing. Andreas Ujma+49 (0) 23 71.56 [email protected]
Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Dipl.-Ing. Michael TeschMitglied der GeschäftsleitungBereichsleiter Werkstofftechnik/ Neue MaterialienTel.: +49 (0) 23 51.10 64-160E-Mail: [email protected]
Dipl.-Ing. Julia LothWerkstofftechnik/ Neue Materialien Tel.: +49 (0) 23 51.10 64-161E-Mail: [email protected]
Projektteam
Prof. Dr.-Ing. Andreas Ujma
Tel.: +49 (0)2371.566-190E-Mail: [email protected]
Dipl.-Ing. Corinna MädjeProjektingenierurin
Tel.: +49 (0) 23 71.15 37 -20E-Mail: [email protected]
Blagica IvanovicProjektorganisation Tel.: +49 (0) 23 51.10 64-192E-Mail: [email protected]
Verbundprojekt „Einsatz nachhaltiger Materialien II“
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Zahlen und Fakten zu BiokunststoffenØ 2008 § Globale Produktionskapazität ca. 250.000 – 300.000 t§ Verbrauch Europa 2008 etwa 100.000 t § Produktionskapazität Deutschland ca. 50.000 t§ Nicht kompostierbare Biokunststoffe global < 50.000 t
Ø 2009 § Globale Produktionskapazität ≥ 400.000 t
Ø 2011§ Produktionskapazität Biokunststoffe erstmals 1 Mio. t
überschritten§ Produktionskapazität Deutschland voraussichtlich 200.000t§ Nicht kompostierbare Biokunststoffe global 2011 ca.
350.000t
Ø 2016§ Verfünffachung der Produktionskapazität durch Bio-PET
Ø Gesamtkunststoffmarkt global ~ 270 Mio. t
Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Entwicklung der Produktionskapazitäten
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Ø weltweite Produktionskapazität§ 2011 § 2016
- deutliche Zunahme Bio-PET- Verfünffachung der Kapazitäten
insb. durch Bio-PET- dadurch Verschiebung der
Mengenverhältnisse
Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Beweggründe für den Einsatz nachhaltiger Materialien
Ø Wahrnehmung der Endlichkeit natürlicher Ressourcen
Ø „grüne“ Welle – Produzent/Verbraucher
Ø Marketing / Alleinstellungsmerkmal
Ø Ökobilanz / CO2 Reduktion
Ø Verfügbarkeit der Materialien
Ø Wettbewerb beschleunigte Technologie- und Markteinführung
Ø Realisierung von langlebigen, technischen Produkten mittlerweile möglich
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Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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offene Fragen
Ø Was können nachhaltige Materialien wirklich leisten?
Ø Können sogar Produktverbesserungen erzielt werden?
Ø Welche Modifizierungsmöglichkeiten sind verfügbar?
Ø Können Eigenschaftsprofile verschiedener Materialien bestimmten Industriezweigen zugeordnet werden?
Ø Wie sieht eine systematische Werkstoffauswahl aus?
Ø Welche Vor- und Nachteile sind bei der Materialauswahl generell zu beachten?
Ø Welche Verarbeitungsparameter sind zu berücksichtigen?
Ø Gibt es konstruktive Richtlinien (Artikelgeometrie/ Werkzeug)?
Ø Können Oberflächendekorverfahren angewandt werden?
Ø …
Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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bereits erfolgte Arbeitspakete aus Projekt I, Mai 2010 bis Dezember 2011
Ø Erarbeitung von Anforderungsprofilen verschied. Industriesparten
Ø umfangreiche Materialrecherchen und Erstellung von Materialsteckbriefen
Ø Festlegung der zu untersuchenden Materialien auf Basis der Anforderungsprofile
Ø Materialuntersuchungen
§ Werkstoffprüfungen / Alterungsversuche
§ Materialmodifizierung
§ Verfahrenstechnische Aspekte (Schwindung, Fließverhalten, etc.)
§ Oberflächenbehandlungsverfahren (Lackieren/Induktion)
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Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Projektteilnehmer des Verbundprojektes I
Ø M+C Schiffer GmbH
Ø Leifheit AG
Ø Pöppelmann Kunststoff-Technik GmbH & Co. KG
Ø Volkswagen AG
Ø TerHell Plastic GmbH
Ø Spelsberg GmbH & Co.
Ø ebm-papst GmbH & Co. KG
Ø ITW Technology Center
Ø Bopla Gehäuse Systeme GmbH
Ø REHAU AG + Co
Ø …Nennung mit freundlicher Genehmigung
Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Projektschwerpunkte „Einsatz nachhaltiger Materialien II“Ø Einsatz technischer Materialien in Abstimmung mit den
Projektteilnehmern, z.B.§ PA, PTT§ PLA und PHA§ WPC bzw. NFK mit weiteren Matrixmaterialien
Ø Evaluierung von ausgewählten Materialeigenschaften unter Berücksichtigung der Anforderungsprofilen der Projektteilnehmer§ mechanisch, thermisch, elektrische, rheologische Eigenschaften§ Alterung
Ø Recherche nach§ Verstärkungs– und Füllstoffen§ Additiven, die zur Eigenschaftsverbesserung bzw. –anpassung
eingesetzt werden können§ Einsatz und Evaluierung von Materialmodifizierungen durch
ausgewählte Versuchsreihen und PrüfungenØ Verfahrenstechnische Aspekte§ Bestimmung der Veränderung der Verfahrensparameter infolge
der Modifizierung§ Einfärbung
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Analyse und Bestimmung von Werkstoffeigenschaften
Ø rheologische, fließtechnische UntersuchungenØ mechanische StoffwerteØ thermische StoffwerteØ elektrische StoffwerteØ Schwindung und VerzugØ ...
Quelle: http://www.mvm.uni-karlsruhe.de/789.php
Quelle: FISCHER ELEKTRONIK Quelle: KIMW GmbH
Quelle: ISK GmbH
Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Durchführung von Materialprüfungen vor dem Hintergrund spezieller Anforderungen
Ø Alterungsverhalten§ Sonnensimulation§ Bewitterungstest§ Klimalagerung
Ø Chemikalienbeständigkeit
Ø Geruchsprüfungen
Ø Prüfungen erfolgen in einem Ø akkreditierten Prüflabor
Quelle: KIMW, Geruchsprüfung nach VDA 270
Quelle: KIMW GmbH, Xenontest
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Beurteilung der Materialien im Hinblick der spritzgießtechnischen Verarbeitung
Ø Verarbeitung mit Standardmaschinen§ Vorbereitung, trocknen etc.§ Prozessparameter
- Plastifizierung- Formfüllphase
Ø Vorversuche zur Eigenschaftsaufnahme mit Werkzeugen einfacher Geometrie
Ø Herstellen von Bauteilen mit anspruchsvoller Geometrie (z.B. Telefonschale)
Ø Überprüfen der Entform- und HerstellbarkeitØ Aufzeigen von möglichen ProblemenØ Kaltkanalwerkzeug /Heißkanalwerkzeug
Quelle: KIMW
Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Aufbereitung der Projektergebnisse in einer erweiterbaren Auswahlmatrix
Ø Bündelung der Ergebnisse der bisherigen und zukünftigen Versuche
Ø Möglichkeit, die Datenbank in Zukunft unternehmensspezifisch zu erweitern und zu pflegen
Ø Schaffung von Transparenz
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Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Projektziele„Einsatz nachhaltiger Materialien II“
Ø Marktrecherche – Schwerpunkt Füll- und Verstärkungsstoffe, Additive
Ø Vorauswahl technischer, biobasierter Materialien, die einer weitergehenden Betrachtung zugeführt werden
Ø Beurteilung der Materialien im Hinblick der spritzgießtechnischen Verarbeitung (z.B. Materialvorbereitung, Verarbeitungsparameter)
Ø Analyse und Bestimmung von Werkstoffeigenschaften Ø Durchführung von Materialprüfungen vor dem Hintergrund
spezieller Anforderungen aus den verschiedenen Industriebereichen – z.B. Geruchsprüfungen, Alterungstest(Sonnensimulation, Bewitterung, Klimalagerung etc.)
Ø Evaluierung von Optimierungsmöglichkeiten im Hinblick der mechanischen Eigenschaften unter Berücksichtigung der Marktrecherche
Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Projektleistungen„Einsatz nachhaltiger Materialien II“
Ø Recherchen und Gemeinschaftsuntersuchungen zu den Projektinhalten
Ø Untersuchung verfahrenstechnischer Aspekte und deren Eigenschaftsabgleich
Ø Durchführung von Versuchsreihen zur Eigenschaftsoptimierung
Ø bis zu 4 Projekttreffen für ein bis zwei Personen je Unternehmen
Ø Erfahrungsaustausch und Schulungen zum Thema, die Teilnehmer können wechseln
Ø kostenlose Teilnahme am Seminar „Einsatz von Biokunststoffen“
Ø Zugang zum geschützten InternetbereichØ Aufbereitung der gesammelten Ergebnisse in einer
erweiterbaren Auswahlmatrix
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Ø Projektstart: November 2013
Ø Projektlaufzeit: 1,5 Jahre
Ø Projektkosten: 2 x 5.600 €
Ø Mitgeltende Unterlagen§ Allg. Geschäftsbedingungen§ Projektflyer§ Projektvereinbarung§ http://www.kunststoff-institut.de/download/211
Ø Projektpartner:
Verbundprojekt: Einsatz nachhaltiger Materialien II
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Dipl.-Ing. Michael Tesch+49 (0) 23 51.10 [email protected]
Dipl.-Ing. Julia Loth+49 (0) 23 51.10 [email protected]
Dipl.-Ing. Corinna Mädje+49 (0) 23 71.15 [email protected]
Prof. Dr.-Ing. Andreas Ujma+49 (0) 23 71.56 [email protected]
|-4601.1532 )0( 94+ 191-4601.15 32 )0( 94+ 190
Kunststoff-Institut für die mittelständischeWirtschaft NRW GmbH (K.I.M.W.)
Karolinenstraße 8 58507 LüdenscheidTelefon: Telefax:
Kunststoff-Institut Lüdenscheid Frau Blagica Ivanovic Karolinenstr. 8 58507 Lüdenscheid
per Fax: +49 (0) 23 51.10 64-190 per E-Mail: [email protected]
Anmeldung zum Projekt: Einsatz nachhaltiger Materialien 2
Hiermit bestätigen wir verbindlich unsere Teilnahme an dem Projekt Titel / Bezeichnung:……………………… Einsatz nachhaltiger Materialien 2 Projektleiter:…………………………………. Dipl.-Ing. Michael Tesch Dipl.-Ing. Julia Loth Dipl.-Ing. Corinna Mädje Prof. Dr.-Ing. Andreas Ujma Projektkosten: 5.600,00/Jahr Laufzeit:………………………………………… 1,5 Jahre Projektstart:…………………………………. November 2013 Mitgeltende Unterlagen:………………. Allg. Geschäftsbedingungen, Projektflyer
und Projektvereinbarung Reisekosten sind nicht mit inbegriffen. Mitgliedsfirmen der Trägergesellschaft des Kunststoff-Instituts Lüdenscheid erhalten einen um zehn Prozent ermäßigten Projektbeitrag.
Unsere Einkaufsbestell-Nr. lautet: __________________________
Wir reichen unsere Einkaufsbestell-Nr. nach
Die Rechnungserstellung erfolgt ohne Einkaufsbestell-Nr. Die Einkaufsbestell-Nr. muss spätestens nach Ablauf von zwei Wochen nachgereicht werden! Sollte nach Ablauf der Frist noch keine Bestell-Nr. vorliegen erfolgt die Rechnungsstellung ohne diese Angabe.
Firma*
Straße*
PLZ/Ort*
Telefon
Telefax Folgende Personen nehmen voraussichtlich teil*: Durchwahl/E-Mail*:
1. /
2. /
Datum rechtsverbindliche Unterschrift/Stempel *erforderliche Angaben