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7. November 2017
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BIONIK-INNOVATIONS-CENTRUM B-I-C – Abgeschlossene Forschungsprojekte

FORD / PP-NF

Kurzdarstellung des Projektes

In den vergangenen Jahren erfahren naturfaserverstärkte Kunststoffe (NFK), die im Spritzgießverfahren verarbeitet werden, eine rasante Weiterentwicklung. Das Herstellverfahren lässt es zu, standardisierte Bauteile mit hoher Genauigkeit in großer Menge herzustellen. NFK werden bereits von der deutschen Automobilindustrie in Serie im Interieur und Exterieur verschiedener Fahrzeuge eingesetzt.
Sie zeichnen sich durch einen geringen Energiebedarf bei der Herstellung, einen weitestgehend neutralen CO2-Kreislauf, eine geringe Dichte, ein niedriges Preisniveau und eine hervorragende Rezyklierbarkeit aus.
In dem Forschungsprojekt werden die Einflüsse, welche die Prozessparameter, wie Faserart, Faservorbehandlung, Matrixmaterial, etc. auf die Rheologie und mechanischen Eigenschaften von NFK haben, untersucht.
Ein detailliertes Wissen über Prozessparameter-Bauteil-Interaktionen lässt es zu, im Spritzguss hergestellte NFK besser beurteilen zu können. Durch die Projektergebnisse können neue potentielle Einsatzmöglichkeiten von nachhaltigen Naturfaserverbundwerkstoffen erkennbar gemacht werden.



Bild 1: Jutefaserverstärktes Polypropylen in Spritzgussanwendung

Projektziele

Weitergehende Untersuchungen, bezüglich der Interaktionen an der Faser-Matrix-Grenzfläche sind geplant. Neue Möglichkeiten für eine optimale Faseranbindung an die Matrix sollen erforscht werden. Hierbei soll der Fokus auf die Erzeugung und Bewertung von graduellen Übergängen der mechanischen Eigenschaften an der Faser-Matrix-Grenzfläche gelegt werden. Das natürliche Vorbild sind Gefäßpflanzen. Um sich ausreichend gegen dynamische und statische Belastungen zu schützen generieren verschiedene Gewächse, an der Grenzfläche zwischen hochsteifen Cellulosefasern und viskoser Parenchymmatrix, einen graduellen Übergang der mechanischen Eigenschaften.

Projektleitung und Projektmitarbeiter
Prof. Dr. Jörg Müssig (Leitung), Stephan Richter

Finanzierung
     - Ford Forschungszentrum Aachen GmbH

Kooperationspartner
    - Ford Forschungszentrum Aachen GmbH, Aachen, D
    - AFT Plasturgie, Fontaine Les Dijon, F
    - GreenGRan, Wageningen, NL
    - Industriefärberei Plack, Biedenkopf, D
    - J.H. Tönnjes gmbh & Co. KG, Delmenhorst, D
    - NAFGO GmbH, Neerstedt, D

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