{"id":26150,"date":"2021-05-12T15:32:39","date_gmt":"2021-05-12T13:32:39","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=26150"},"modified":"2021-05-12T15:32:39","modified_gmt":"2021-05-12T13:32:39","slug":"kunststoffbauteile-mit-laengerer-lebenszeit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=26150","title":{"rendered":"Kunststoffbauteile mit l\u00e4ngerer Lebenszeit"},"content":{"rendered":"

23 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs k\u00f6nnen auf Reibungsverluste zur\u00fcckgef\u00fchrt werden. Bauteile mit reduzierter Reibung stellen daher einen wichtigen Beitrag dar, um Ressourcen zu schonen und Klimaschutzziele zu erreichen. Bei Kunststoffen kann geringere Reibung auch Mikroplastik in der Umwelt reduzieren. Mit der Entwicklung schmierstoffgef\u00fcllter Mikrokapseln f\u00fcr Kunststoffe unterst\u00fctzen das Potsdamer Fraunhofer-Institut f\u00fcr Angewandte Polymerforschung IAP und das Kunststoff-Zentrum SKZ in W\u00fcrzburg diese Ziele. Ihre selbstschmierenden Kunststoffe erzielen bis zu 85 Prozent weniger Verschlei\u00df. Seit M\u00e4rz 2021 wird das erfolgreiche Forschungsvorhaben f\u00fcr zwei Jahre fortgef\u00fchrt. <\/strong><\/p>\n

Ob bei Schiebet\u00fcren, Laminat, Zahnr\u00e4dern aus Kunststoff oder anderen beweglichen Bauteilen \u2013 es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen Materialien Reibung ausgesetzt sind. Kunststoffhersteller integrieren daher manchmal feste Schmierstoffe in Kunststoffe, um den Verschlei\u00df von Bauteilen zu verringern. Jedoch gibt es nur eine relativ geringe Anzahl an festen Schmierstoffen, die f\u00fcr die Kunststoffverarbeitung geeignet sind. Bei fl\u00fcssigen Schmierstoffen gibt es hingegen eine deutlich gr\u00f6\u00dfere Bandbreite, teilweise mit h\u00f6herer Effektivit\u00e4t. In einer Kooperation ist es den beiden Forschungseinrichtungen gelungen, fl\u00fcssige Schmierstoffe so zu verkapseln, dass sie als Funktionsstoffe in Polymere eingebracht werden und sp\u00e4ter im Bauteil alle Vorteile einer Fl\u00fcssig-Schmierwirkung entfalten k\u00f6nnen.<\/p>\n

85 Prozent weniger Verschlei\u00df<\/h4>\n

\u00bbWir haben es geschafft, mit fl\u00fcssigem Schmierstoff gef\u00fcllte Mikrokapseln des Fraunhofer IAP \u00fcber einen Doppelschneckenextruder in Thermoplaste einzuarbeiten. Die Herausforderung dabei war, dass die W\u00e4nde der Kapseln bei der Verarbeitung hohe Temperaturen \u00fcberstehen m\u00fcssen, ohne sich zu \u00f6ffnen. Erst wenn bei dem sp\u00e4teren Bauteil Reibung entsteht, d\u00fcrfen die Kapseln aufbrechen und den Schmierstoff freisetzen. Das Bauteil schmiert sich dann sozusagen selber\u00ab, erkl\u00e4rt Moritz Gr\u00fcnewald, Forscher in der Gruppe Materialentwicklung am Kunststoff-Zentrum SKZ. \u00bbUnsere Reib- und Verschlei\u00dfuntersuchungen zeigten an Kunststoff-Stahl-Paarungen einen R\u00fcckgang des Verschlei\u00dfes von bis zu 85 Prozent. Bauteile halten somit deutlich l\u00e4nger und erzeugen weniger Mikroplastik.\u00ab<\/p>\n

Aufbauend auf diesen Ergebnissen wird das Materialsystem f\u00fcr m\u00f6gliche Anwendungen weiter optimiert. Der Fokus der Entwicklung liegt nun auf verbesserten mechanischen und thermischen Eigenschaften der selbstschmierenden Kunststoffe.<\/p>\n

Verst\u00e4rkung selbstschmierender Kunststoffe<\/h4>\n

Durch den zus\u00e4tzlichen Einsatz von Verst\u00e4rkungsstoffen wie Fasern, sollen die selbstschmierenden Kunststoffe mechanisch belastbarer werden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens untersuchen die Forscherinnen und Forscher, welcher Fasertyp sich dazu am besten eignet und wie die Mikrokapseln optimal an die Kunststoffmatrix angebunden werden k\u00f6nnen. Au\u00dferdem sollen die Kapseln auch in h\u00f6her schmelzende Kunststoffe eingebracht werden, um die technischen Einsatzm\u00f6glichkeiten weiter zu steigern. Dazu werden in enger Zusammenarbeit der Projektpartner noch stabilere Kapselwandmaterialien entwickelt. \u00bbDie Herausforderung besteht vor allem darin, dass die Kapseln erst beim Reibkontakt in der finalen Anwendung aufbrechen d\u00fcrfen. Bringen wir aber zus\u00e4tzlich Fasern ein und erh\u00f6hen die Temperaturen, steigen die Belastungen auf die Kapseln schon w\u00e4hrend des Mischprozesses\u00ab, so Dr. Alexandra Latnikova, Spezialistin f\u00fcr Mikroverkapselung am Fraunhofer IAP. Ihr Team am Fraunhofer IAP entwickelt die Kapselsysteme.<\/p>\n

Gro\u00dfes Interesse der Kunststoffindustrie<\/h4>\n

Zahlreiche Anfragen aus der Industrie verdeutlichen den Bedarf an neuartigen Kunststoffen, die mit optimierten Reib- und Verschlei\u00dfeigenschaften ausgestattet sind. Die Mikroverkapselungstechnologie hat dabei gro\u00dfe Vorteile f\u00fcr die Firmen: die gro\u00dfe Bandbreite an fl\u00fcssigen und hochentwickelten Schmierstoffen k\u00f6nnen nun als sich selbst freisetzende, interne Schmiermittel genutzt werden. Begleitet wird das Projekt von einem Ausschuss, in dem Firmen aus allen Bereichen der Kunststoffindustrie, Schmierstoffhersteller und Mikroverkapseler vertreten sind. Das Projekt ist f\u00fcr weitere Partner offen.<\/p>\n

Foto:\u00a9 Shutterstock, asharkyu<\/span><\/p>\n

Selbstschmierende Kunststoffe sollen k\u00fcnftig den Verschlei\u00df von Bauteilen drastisch reduzieren.<\/div>\n

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