tifko: Technologie-Institut startet erstes Projekt zur Entwicklung innovativer Kunststoffe

Uwe Hüser (2. v.l.), Staatssekretär im Mainzer Wirtschaftsministerium, übergab einen ersten Förderbescheid über 800.000 Euro an Prof. Dr. Silke Rathgeber, Geschäftsführerin der tifko GmbH, (2. v.r.). Im Aufsichtsrat der tifko GmbH sitzen unter anderem der Landrat des Landkreises Neuwied, Rainer Kaul, (l.) sowie der Oberbürgermeister der Stadt Neuwied, Nikolaus Roth, (r.) - (Bild: Stadt Neuwied).

Das Technologie-Institut für funktionale Kunststoffe und Oberflächen GmbH (tifko) mit Sitz in Neuwied startete im September mit seinem ersten Projekt an der Universität in Koblenz zur Entwicklung thermoplastischer Kunststoffe, die durch Zugabe geeigneter Füllstoffe elektrische und thermische Leitfähigkeit aufweisen. Vier regionale Unternehmen sind an dem Projekt „PolyComp“ beteiligt. Viele weitere Firmen und Einrichtungen im Innovationscluster Metall-Keramik-Kunststoff (IMKK) sollen später die Forschungsergebnisse nutzen können. Der Europäische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und das Land Rheinland-Pfalz stellten hierfür Fördermittel von rund 800.000 Euro bereit.

Die tifko GmbH ist eine Initiative des Wirtschaftsministeriums Rheinland-Pfalz im Rahmen des IMKK unter Beteiligung kommunaler Vertreter der Stadt sowie des Landkreises Neuwied. Das Projekt „PolyComp“ steht für Kompetenzfeldaufbau, Compoundierung und Prüfung gefüllter Thermoplaste (PolyComp) und wird sich mit der Entwicklung thermoplastischer Kunststoffe beschäftigen, die durch die Beimischung geeigneter Füllstoffe elektrisch und thermisch leiten. „In Zusammenarbeit mit vier beteiligten Unternehmen ist der Aufbau einer umfassenden instrumentellen und personellen Forschungs- und Entwicklungsplattform geplant“, erklärt Prof. Dr. Silke Rathgeber, Geschäftsführerin der tifko GmbH. Die tifko wird über nasschemische und Physiklabore, ein umfangreiches Angebot an Methoden zur elektrischen, thermischen und mechanischen Charakterisierung von Kunststoffen sowie eine Infrastruktur für die Compoundierung (Extrusion) und Formgebung (Spritzguss) verfügen. Das Kompetenzspektrum der beteiligten Firmen ist breit gefächert: Ein Unternehmen aus dem Bereich Extrusion, Spritzguss und Werkzeugauslegung, ein Experte für Klebeverbindungen, ein Maschinen- und Werkzeughersteller sowie ein Folienspezialist unterstützen das Projekt.

Leitfähigkeit an die Anwendung anpassen
Kunststoffe sind frei formbar, resistent gegen Umwelteinflüsse und leicht. Mithilfe von thermoplastischen Kunststoffen lassen sich komplex geformte Bauteile herstellen. Kunststoffverbundmaterialien kombinieren die Vorteile der flexiblen und kostengünstigen Prozessierbarkeit sowie der positiven Eigenschaften von Kunststoff mit den physikalischen Eigenschaften anderer Materialklassen, wie beispielsweise Härte oder elektrische und thermische Leitfähigkeit. Das Zugeben von leitfähigen Füllstoffen zu einer Kunststoffmatrix ermöglicht es, die elektrische beziehungsweise thermische Leitfähigkeit über mehrere Größenordnungen an die jeweilige Anwendung anzupassen. Modifizierte Kunststoffe, die mit Metallen und Kohlenstoffmodifikationen wie Graphit oder Kohlenstoffnanoröhren verbunden wurden, sind immer thermisch leitfähig. Mischt man mineralische und keramische Füllstoffe zu den Kunststoffen, entstehen Materialien, die wärmeleitfähig und gleichzeitig elektrisch isolierend sind. Diese modifizierten Thermoplaste eröffnen neue Möglichkeiten für innovative und leicht zu montierende Lösungen, die bisher nur keramischen und metallischen Werkstoffen vorbehalten waren.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten
Die Einsatzgebiete dieser Materialien sind vielfältig. Elektrisch leitfähige Kunststoffe können unter anderem zum Schutz vor elektrostatischer Aufladung und elektromagnetischer Strahlung eingesetzt werden, beispielsweise zur Herstellung von Gehäuse- und Maschinenteilen im Explosionsschutz wie Ventilatorengehäuse. Auch für sensible elektronische Bauelemente wie Mikrochips oder in Form von Folien zum Ausleseschutz von Identifikations- oder Kreditkarten eignen sich die innovativen Thermoplaste.

Aus wärmeleitfähigen Kunststoffen lassen sich komplex geformte Einhausungen herstellen, die die Bauteile vollständig umschließen. Solche thermisch leitfähigen, aber elektrisch isolierenden Kunststoffkörper können verwendet werden, um mehrere elektronische Bauteile zu fixieren, elektrisch zu isolieren, vor Umwelteinflüssen zu schützen und dabei die Wärme an die Umgebung weiterzuleiten. Anwendungsmöglichkeiten finden sich im Bereich der Elektronik, zum Beispiel in Form von Lampenfassungen, Spulenkörpern oder LED-Gehäusen. Im Maschinenbau können thermisch leitfähige Kunststoffe zur Wärmeableitung aus hochbelasteten Bauteilen wie Gleitlagern und Motorgehäusen eingesetzt werden.

Leitfähig modifizierte Klebstoffe eröffnen neue Wege zur mechanischen Fixierung von Komponenten, zum Beispiel in mechatronischen und elektronischen Systemen. Dabei kann die Verbindungsfläche gleichzeitig Funktionen wie elektrische Kontaktierung, Wärmeableitung oder Schutz vor elektrostatischer Aufladung und elektromagnetischer Strahlung übernehmen.

Über tifko
Das Technologie-Institut für funktionale Kunststoffe und Oberflächen GmbH ist eine gemeinnützige Forschungseinrichtung im Innovationscluster Metall-Keramik-Kunststoff und hat den Auftrag, den Technologietransfer aus der Wissenschaft in die Anwendung zu fördern. Die tifko GmbH bietet kleinen und mittleren Unternehmen sowohl Unterstützung bei Forschungs- und Entwicklungsvorhaben als auch Service- und Beratungsleistungen, wie Analytik, Online-Qualitätssicherung, Fehleranalyse sowie Prozessanalyse und -entwicklung, im Bereich der Herstellung, Entwicklung und Charakterisierung innovativer Kunststoffwerkstoffe. Durch eine enge inhaltliche und personelle Verzahnung mit der Universität in Koblenz sollen die Akquise von gut ausgebildeten Arbeitskräften und deren Bindung an die Region gefördert werden. Die Zusammenarbeit zwischen Universität und tifko wurde im November 2013 durch einen Kooperationsvertrag besiegelt. Durch die Vernetzung soll die Materialforschung an der Universität in Koblenz ebenso gestärkt werden wie der Technologietransfer in die Unternehmen der Region.

Über das IMKK
Metall, Maschinenbau, Keramik, Feuerfesttechnologie, mineralische Baustoffe, Kunststoff und Oberflächentechnik sind die Schwerpunktbranchen mit mehr als 250 Betrieben und 25.000 Arbeitsplätzen in den Landkreisen Altenkirchen, Neuwied und Westerwald. Mit der Einrichtung des Innovationsclusters Metall-Keramik-Kunststoff (IMKK) hat das Land Rheinland-Pfalz ein Instrument geschaffen, um regionale Innovationsprozesse zu moderieren und den Unternehmen einen raschen, fundierten und kontinuierlichen Zugriff auf Forschungsergebnisse von Hochschulen und anwendungsorientierten Forschungsinstituten sowie auf neue Produktionsverfahren und High-Tech-Werkstoffe zu ermöglichen. Der Innovationscluster Metall-Keramik-Kunststoff steht für das Ziel der rheinland-pfälzischen Wirtschaftspolitik, Herausforderungen wie die Energiewende, ein nachhaltiges, effizientes Ressourcenmanagement – die Green Economy – und die Gestaltung zukunftsfähiger Arbeitsplätze als Chance zu nutzen und so die internationale Wettbewerbsfähigkeit des Mittelstandes in den sich ständig wandelnden globalisierten Märkten zu stärken.

Weitere Informationen: www.metall-keramik-kunststoff.de, www.tifko.de

Technologieinstitut für funktionale Kunststoffe und Oberflächen GmbH, Neuwied

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