Additive Fertigung von Papier-Polymer-Kompositen

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Additive Fertigungsverfahren werden aufgrund von Weiterentwicklungen der Materialien und Verfahren sowie einer verbesserten Prozessstabilität verstärkt auch zur Herstellung von Kunststoffbauteilen in (Klein-)Serien eingesetzt. Gerade der Trend zunehmender Produktindividualisierung (mass customization) und die damit verbundenen geringen Stückzahlen erfordern den wirtschaftlichen Einsatz derartiger Technologien. Somit wird nicht mehr nur die schnelle Herstellung von Anschauungsmustern und (teilfunktionsfähigen) Prototypen, sondern auch die Fertigung einsatzbereiter Funktions- und Strukturbauteile zu einem wichtigen Anwendungsfeld additiver Fertigungsverfahren.

Auch in der Verpackungsindustrie steigt die Nachfrage nach individualisierten Faltschachteln, die aus funktionalen, lokalen, saisonalen oder werbetechnischen Gründen sowie aktuellen Trends herrührt, und mit kleinen Losgrößen verknüpft ist. Ein gemeinsam gestartetes Forschungsvorhaben des SKZ und der Papiertechnischen Stiftung PTS zielt auf die Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen für die Produktion von Papier-Polymer-Kompositen mittels additiver Fertigung (Extrusionsverfahren/Fused Filament Fabrication FFF). Zur Realisierung eines optimierten Komposites werden ausgewählte Papiersubstrate und Polymere charakterisiert. Darauf aufbauend erfolgt die Analyse der Kompatibilität der Materialien in Bezug auf Haftung und Dimensionsstabilität. Die Erkenntnisse werden genutzt, um am Beispiel der rippenverstärkten Faltschachtel das Potential dieses Fertigungsansatzes zu zeigen.

Das IGF-Vorhaben 19315 N der Forschungsvereinigungen der Papiertechnischen Stiftung PTS und des SKZ wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das Projekt ist Anfang Februar 2017 gestartet und läuft bis Ende Januar 2019.
Interessenten können gerne mit dem SKZ oder der PTS Kontakt aufnehmen.