Fraunhofer ICT: Monomaterial-Sandwichsysteme, programmierbare Materialien und umweltfreundliche TPU-Systeme

Mono-Materialsysteme für nachhaltigen und kreislauffähigen Leichtbau - (Bild: Fraunhofer ICT).

Das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT (Fraunhofer ICT) stellt auf der Fakuma 2023 Lösungen u.a. für den effizienten Leichtbau und für nachhaltige und funktionale Materialien vor.

Monomaterial-Sandwichsysteme
Monomaterial-Sandwichsysteme aus faserverstärkten Deckschichten und geschäumten Kernen - alles auf Basis desselben Polymers - finden zum Beispiel in der Automobilindustrie, dem Bauwesen und der Luftfahrt als nachhaltige Kunststofflösungen zunehmend Einsatzgebiete. Durch die Sandwichbauweise lassen sich strukturell anspruchsvolle Bauteile hoher Steifigkeit und Festigkeit erzeugen, die sich am Ende des Produktzyklus aufgrund des Monomaterialansatzes sehr gut wieder in den Materialkreislauf einbringen lassen sollen. Diese Materialien und Bauweisen ermöglichen damit sowohl eine Reduzierung der Umweltauswirkungen im Gebrauch als auch beim Recycling und tragen so zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes dieser Anwendungen bei.

Programmierbare Schuhsohle aus Faltenstruktur - (Bild: Fraunhofer ICt).

Programmierbare, viskoelastische Materialien und Bauweisen
In programmierbaren, viskoelastischen Materialien kann ein komplexes Materialverhalten einprogrammiert werden. Zum Beispiel deformieren sie sich dadurch bei mechanischer Belastung in ungewöhnlicher Weise.

Je nach Anwendung und Situation nimmt das Material, von externen Triggern initiiert, verschiedene Zustände und Materialeigenschaften an. Programmierbare Materialien eröffnen ein Potenzial für neue Systemlösungen, weil sie wesentliche Systemfunktionalitäten wie Bewegungsmuster selbst übernehmen und damit zusätzliche Systemteile überflüssig machen. Für den vertieften Einstieg in das Thema wird auf das Fraunhofer Cluster Programmierbare Materialien CPM verwiesen.

Reaktive Extrusion mit reduziertem CO2-Fußabdruck - Umweltfreundliche thermoplastische Polyurethan Elastomere (TPU)
TPUs bieten eine gute Kombination aus Flexibilität, Festigkeit, chemischer Beständigkeit und Verarbeitbarkeit. Mit diesen Vorzügen sind sie für viele Anwendungen einsetzbar. Eine inline-Prozessanalytik und vollständige Datenerfassung und -auswertung an den Extrudern ermöglichen effiziente Werkstoff- und Prozessentwicklungen.

Dr. Jan Diemert, stellvertretender Leiter des Bereichs Polymer Engineering am Fraunhofer ICT, äußert sich im Vorfeld der Messe: „Wir freuen uns, unsere nachhaltigen und funktionalen Weiterentwicklungen einem interessierten Fachpublikum zu präsentieren. Unsere Forschung zielt darauf ab, die Grenzen der Kunststofftechnologie zu erweitern und innovative Lösungen für die Industrie von morgen zu schaffen.“

Fakuma 2023, Friedrichshafen, 17.-21. Oktober 2023, Halle B2, Stand 2104

Weitere Informationen: www.ict.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT, Pfinztal

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