HOLZ POLYMER VERBUNDWERKSTOFFE (WPC)

Forschungsinhalte

Im Bereich Holz Polymer Verbundwerkstoffe stehen Komposite aus nachwachsenden Rohstoffen (WPC – Wood Polymer Composite / NFC – Natural Fibre Composite) im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten. Diese basieren auf thermoplastischen oder duromeren Kunststoffen als Matrix. Als Verstärkungsmaterialien kommen sowohl Naturfasern und Holz, als auch anorganische und synthetische Fasern bzw. Füllstoffe zum Einsatz. Mit Verfahren wie Extrusion, Spritzguss oder 3D-Druck sind die Materialien zu unterschiedlichsten Produkten verarbeitbar. Neben der Vielfalt bei der Formgebung zeichnen sich diese Werkstoffe durch gezielt einstellbare Eigenschaftsprofile aus. Unser einzigartiges Know How ermöglicht es, sogar Hochleistungs-Keramik aus biogenen Rohstoffen zu komplexen Teilen zu verarbeiten.

 

 

Unsere Forschungsthemen umfassen:

  • Optimierung der Materialperformance durch Rezepturentwicklung
  • Einsatz von Biopolymeren
  • Einsatz von Recyclingmaterialien (post production, post consumer)
  • Einsatz unterschiedlicher Naturfasern
  • Entwicklung von Hybridmaterialien
  • Prozessoptimierung
    • bei der Compoundierung
    • bei der Profilextrusion (auch Schäumen und Coextrusion)
    • beim Spritzguss
    • zur Herstellung von Filamenten für FDM (Fused Deposition Molding)
  • Komplexe 3D-Keramikwerkstoffe auf Basis von biogenen Rohstoffen
  • Carbon Werkstoffe aus biogenen Rohstoffen

 

Die F&E Aktivitäten werden von einem bereichsübergreifenden „Analytics and Methods“-Team unterstützt sowie vom Team der „Marktanalyse und Innovationsforschung” (MAIF) begleitet.

 

Team Spritzguss und Materialentwicklung

In diesem Team liegt der Fokus auf der Entwicklung innovativer Biokomposite und naturfaserverstärkter Polymere für Spritzguss-Anwendungen. Kernbereiche sind ökologische Gesichtspunkte, Charakterisierung und Auswahl von Rohstoffen, deren Verarbeitbarkeit im Compounding und die finale Formgebung.

Team Fasern, Carbon und Keramik

Dieses Team beschäftigt sich mit innovativen faserverstärkten Komposit-Werkstoffen, Carbon-Werkstoffen und Keramiken. Ein Schwerpunkt liegt auf der Charakterisierung und Modifizierung  von Faseroberflächen und der Ermittlung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen zur Optimierung der Faser/Matrix-Haftung. Das Themenfeld Karbonisierung umfasst die Herstellung von Carbonfasern, sowie porösen und aktivierten Kohlenstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen wie Holz, Lignin und Cellulose. Spezielle Verbundwerkstoffe auf Duromerbasis dienen als Basis zur Herstellung von biobasierten Siliziumcarbid-Keramik-Strukturwerkstoffen.

 

Team Prozesse, Simulation und Modellierung

In diesem Team liegt der Fokus auf der Entwicklung und Optimierung von Extrusions-Prozessen. Die Weiterentwicklung von Simulations- und Modellierungsmethoden für Mischvorgänge und Plastifizierung sind ein Kernthema. Weitere Schwerpunkte bilden Coextrusion, Schäum-Verfahren, sowie die Herstellung von Filamenten für den FDM (fused deposition modeling) 3D-Druck aus Biomaterialien.

 

 

Team Analytics and Methods (A&M)

Das Team A&M unterstützt und vernetzt alle Bereiche in der Analytik und Methodenentwicklung.