In zahlreichen Bauteilen technischer Anwendungen sind Bindenähte nicht zu vermeiden und stellen besonders bei Rezyklaten aufgrund der Vorgeschichte des Matrixmaterials eine große Herausforderung dar. Zuverlässigkeitsexperten aus dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF möchten in dem Projekt »Design for Reliability – Bindenähte in technischen Bauteilen« gemeinsam mit Partnern grundlegende Zusammenhänge hinsichtlich der Zuverlässigkeit von Bindenähten untersuchen.
Durch den verstärkten Einsatz von Rezyklaten aufgrund der ELV-Verordnung der EU, wird die Zuverlässigkeits- und Lebensdauerbewertung von Rezyklaten besonders herausfordernd. Die Vorgeschichte des Materialmix führt bei Rezyklaten zu stärkeren Schwankungsbereichen der rheologischen, morphologischen und mechanischen Eigenschaften, welche für die Qualität und Zuverlässigkeit von Bindenähten besonders wichtig sind. Wird man erst bei der Bauteilbemusterung durch einen vorzeitigen Schadensfall auf kritische Bindenähte aufmerksam, sind Produktionsstart und Liefertermine meist nicht mehr einzuhalten. Zudem sind in einem so fortgeschrittenen Stadium der Bauteilfreigabe, Änderungen am Angusssystem oder am Bauteildesign nur unter hohem finanziellem und zeitlichem Aufwand möglich.
Langzeiteigenschaften von Bindenähten verbessern
Um diesem Umstand entgegenzuwirken, liegt in dem neuen Projekt der Fokus auf den Langzeiteigenschaften der Bindenähte. Dazu werden an einem speziellen Spitzgießwerkzeug Prüfkörper hergestellt, mit denen der Einfluss von Prozessparametern auf die Qualität der Bindenaht bewertet werden kann. Mikroskopische und makroskopische Analysen, während der statischen und zyklischen Beanspruchung geben Aufschluss über die Rissinitiierung und -ausbreitung in den Bindenähten. Die ermittelten Daten und Kennwerte fließen in einen Maßnahmenkatalog zur Zuverlässigkeitsbewertung ein, der den Projektpartnern hilft, spezifische Anforderungen an Materiallieferanten und Fertiger formulieren zu können.
Die teilnehmenden Unternehmen profitieren von dem Know-how des Fraunhofer LBF und können ihre Materialrezepturen sowie Prozessparameter gezielt anpassen, um die Qualität und Zuverlässigkeit ihrer Produkte zu steigern. Das Projekt richtet sich an Firmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Material und Additivhersteller über Compounder bis hin zu Entwicklern und Herstellern von Bauteilen mit Bindenähten, die deren Zuverlässigkeit absichern möchten.
Projektpartner aus der Industrie gesucht
Das Projekt ist offen für weitere Partner aus Industrie und Wirtschaft. Details unter: www.lbf.fraunhofer.de/...
Mehr Informationen zur Untersuchung von Recyclingkunststoffen
Kurz-Video zur Untersuchung von Rezyklatbauteilen im Fraunhofer LBF
Ansprechperson für das Projekt: Dr. rer. sust. Dominik Spancken, Telefon +49 6151 705-412, dominik.spancken@lbf.fraunhofer.de
Durch den verstärkten Einsatz von Rezyklaten aufgrund der ELV-Verordnung der EU, wird die Zuverlässigkeits- und Lebensdauerbewertung von Rezyklaten besonders herausfordernd. Die Vorgeschichte des Materialmix führt bei Rezyklaten zu stärkeren Schwankungsbereichen der rheologischen, morphologischen und mechanischen Eigenschaften, welche für die Qualität und Zuverlässigkeit von Bindenähten besonders wichtig sind. Wird man erst bei der Bauteilbemusterung durch einen vorzeitigen Schadensfall auf kritische Bindenähte aufmerksam, sind Produktionsstart und Liefertermine meist nicht mehr einzuhalten. Zudem sind in einem so fortgeschrittenen Stadium der Bauteilfreigabe, Änderungen am Angusssystem oder am Bauteildesign nur unter hohem finanziellem und zeitlichem Aufwand möglich.
Langzeiteigenschaften von Bindenähten verbessern
Um diesem Umstand entgegenzuwirken, liegt in dem neuen Projekt der Fokus auf den Langzeiteigenschaften der Bindenähte. Dazu werden an einem speziellen Spitzgießwerkzeug Prüfkörper hergestellt, mit denen der Einfluss von Prozessparametern auf die Qualität der Bindenaht bewertet werden kann. Mikroskopische und makroskopische Analysen, während der statischen und zyklischen Beanspruchung geben Aufschluss über die Rissinitiierung und -ausbreitung in den Bindenähten. Die ermittelten Daten und Kennwerte fließen in einen Maßnahmenkatalog zur Zuverlässigkeitsbewertung ein, der den Projektpartnern hilft, spezifische Anforderungen an Materiallieferanten und Fertiger formulieren zu können.
Die teilnehmenden Unternehmen profitieren von dem Know-how des Fraunhofer LBF und können ihre Materialrezepturen sowie Prozessparameter gezielt anpassen, um die Qualität und Zuverlässigkeit ihrer Produkte zu steigern. Das Projekt richtet sich an Firmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Material und Additivhersteller über Compounder bis hin zu Entwicklern und Herstellern von Bauteilen mit Bindenähten, die deren Zuverlässigkeit absichern möchten.
Projektpartner aus der Industrie gesucht
Das Projekt ist offen für weitere Partner aus Industrie und Wirtschaft. Details unter: www.lbf.fraunhofer.de/...
Mehr Informationen zur Untersuchung von Recyclingkunststoffen
Kurz-Video zur Untersuchung von Rezyklatbauteilen im Fraunhofer LBF
Ansprechperson für das Projekt: Dr. rer. sust. Dominik Spancken, Telefon +49 6151 705-412, dominik.spancken@lbf.fraunhofer.de
