Fraunhofer LBF: Effiziente Kunststoffverarbeitung durch gezielte Optimierung der Fließfähigkeit – Partner für neues Projekt gesucht

Verbesserung der Fließfähigkeit durch geeigneten Polymerblend am Beispiel hochgefüllter wärmeleitender Compounds. Der Spiraltest zeigt rechts eine deutlich erhöhte Fließlänge gegenüber einem kommerziell verfügbaren Compound - (Bild: Fraunhofer LBF).

Fließverbesserer spielen eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung von Kunststoffschmelzen. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat das Projekt „FlowTech“ ins Leben gerufen, um die Fließfähigkeit von Kunststoff-Compounds zu verbessern. Ziel ist es, das Verständnis von Fließverbesserern zu vertiefen und ihren Einfluss auf die Verarbeitung zu analysieren.

Unternehmen sollen durch verbesserte Oberflächenqualität, geringere Produktionskosten und höhere Energieeffizienz profitieren können. Gesucht werden Partner, um gemeinsam Wirkweisen von Fließverbesserern in Polymeren wie PA und PBT zu erforschen, gezielt Struktur-Eigenschaftsbeziehungen zu verstehen und Handlungsempfehlungen hinsichtlich des Nutzens und der Kosten abzuleiten.

Fließverbesserer sind entscheidend für die Qualität von Kunststoffprodukten. Sie reduzieren die Viskosität, verbessern die Detailgenauigkeit und verringern die Zahl der Fehlproduktionen. Insbesondere bei hochviskosen Polymeren und komplexen Geometrien sind sie oft unverzichtbar. Darüber hinaus tragen sie zur Reduzierung der Verarbeitungstemperaturen und -zeiten bei, wodurch sich die Energieeffizienz steigert und die Produktionskosten sinken. Das Verhalten von Fließverbesserern hängt stark von der Materialzusammensetzung und den Prozessparametern ab, sowohl in hochgefüllten Kunststoff-Compounds – beispielsweise in wärmeleitfähigen oder Flammschutz-Compounds – als auch bei der Rezyklat-Aufbereitung.

Fließverbesserer helfen bei der Prozessoptimierung
Im neuen Projekt „FlowTech“ wollen Forschende des Fraunhofer LBF gemeinsam mit Partnern aus der Industrie das Verständnis für den Einfluss von Fließverbesserern auf die Fließfähigkeit technischer Kunststoff-Compounds wie PA und PBT unter verschiedenen Prozessbedingungen vertiefen. Dabei müssen Faktoren wie die Art und das Gehalt der Fließverbesserer, die Polymerart, der Füllstofftyp und -größe sowie die Konzentration der Füllstoffe berücksichtigt werden.

Der Einsatz von Fließverbesserern zielt darauf ab, die Prozessparameter zu optimieren, um eine hohe Homogenität des Compounds und die erforderliche Funktionalität des Materials zu erreichen. So kann in nachfolgenden Verarbeitungsprozessen, wie dem Spritzgießen, die erforderliche Oberflächenqualität erzielt werden. Auch die Kombination mit anderen Additiven wie Stabilisatoren oder Flammschutzmitteln kann die Wirksamkeit der Fließverbesserer beeinflussen und muss daher berücksichtigt werden. All diese Faktoren sind entscheidend für die Auswahl und Formulierung von Fließverbesserern in Kunststoff-Compounds, um die gewünschten Verarbeitungs- und Produkteigenschaften zu erzielen.

Handlungsempfehlungen für produktspezifische Anwendungen
Die teilnehmenden Unternehmen können von einer systematischen Analyse und Auswahl geeigneter Fließverbesserer profitieren. Diese können die Verarbeitbarkeit und die Produktqualität erheblich steigern. Die Forschung umfasst die Untersuchung von Fließkurven und Wirkweisen in hochgefüllten Compounds sowie die Reduktion von Zykluszeiten. Durch die enge Zusammenarbeit mit den Projektpartnern soll eine umfassende Datenbasis geschaffen werden, um den Einsatz von Fließverbesserern in der Industrie zu optimieren.

Spritzgießer sollen (energie-)effizienter arbeiten können und Produktentwickler die Wandstärken ihrer Bauteile reduzieren können. Compoundeure können mehr über die Entwicklung kundenspezifischer, leicht fließfähiger Kunststoffformulierungen erfahren. Additivhersteller können das Einsatzspektrum eigener Produkte erweitern.

Weitere Informationen:
www.lbf.fraunhofer.de/de/verbundprojekte/fliessverbesserung-technische-kunststoffe.html?utm_campaign=PI-flowtech, www.lbf.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt

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