Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die sichere Handhabung einer steigenden Anzahl elektronischer Ger\u00e4te und Komponenten sowie immer sensibler reagierender Bauteile, stellt die Industrie vor eine wachsende Herausforderung.
\nUm diese Herausforderung zu meistern werden geeignete Transport- und Aufbewahrungssysteme ben\u00f6tigt, um Sch\u00e4den durch ungewollte elektrostatische Entladungen zu vermeiden.
\nProjektziel ist es, der Industrie leitf\u00e4hige Transport- und abschirmende Installationssysteme aus recycel-ten Materialien zur Verf\u00fcgung zu stellen. Gleichzeitig sollen diese Bauteile farbig frei gestaltbar sein.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenNach Ermittlung der Eigenschaften des Basismaterials (Reject-Material) werden Rezepturen zur Erreichung der geforderten Eigenschaften entwickelt und im Technikumma\u00dfstab am IAF produziert.
\nGleichzeitig werden M\u00f6glichkeiten zu einer industriellen und wirtschaftlichen Aufarbeitung des Reject-Materials und entsprechender Compounds zusammen mit Firma Hiller ermittelt.
\nErfolgversprechende Rezepturen werden bei den Partnern (Fa. Daigler: Spritzguss und Fa. BEN: Extrusion) verarbeitet und anschlie\u00dfend auf elektrische und mechanische Eigenschaften hin \u00fcberpr\u00fcft.
\nNach weiterer Optimierung werden Prototypen (Transportboxen, Platten) ebenfalls bei den entsprechenden Partnern hergestellt und potenziellen Kunden f\u00fcr weitere Tests \u00fcberlassen. Hierf\u00fcr ist das Ingenieurb\u00fcro Plastics zust\u00e4ndig.
\nBei der Verwendung von Additiven zur Erh\u00f6hung der Leitf\u00e4higkeit, bzw. zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wird darauf geachtet, \u00fcberwiegend Recyclingmaterial und geeignete Produktionsabf\u00e4lle zu verwenden.
\nAllein im Verbund der deutschen Automobilindustrie sind rund 36 Mio. Kleinladungstr\u00e4ger (KLT) mit einem Gewicht von ca. 2 kg im Umlauf. Bei einem angenommenen Marktanteil an ESD-gesch\u00fctzten KLT von 10 % und einer Lebensdauer von 6 Jahren ergibt sich ein Bedarf von ca. 600.000 Beh\u00e4lter pro Jahr. Dies entspricht einer Menge von 1200 t\/a Reject-Material, welches dem Stoffkreislauf zur\u00fcckgef\u00fchrt wird. In dieser Berechnung sind Gro\u00dfladungstr\u00e4ger (ca. 60 kg\/St) und abschirmende Installationssysteme nicht ber\u00fccksichtigt.
\nDie Erkenntnisse, die aus dem Projekt entstehen, werden den Partnern, aber auch anderen mittelst\u00e4ndischen Unternehmen bei der Durchf\u00fchrung von Recycling-Projekten helfen, wissenschaftliche und technische Problemstellungen zu meistern.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Projektziel ist die Entwicklung eines antistatischen bzw. elektrisch ableitf\u00e4higen Werkstoffs aus modifiziertem Reject-Material. Die wichtigste Kenngr\u00f6\u00dfe ist der spezifische Oberfl\u00e4chenwiderstand. Dieser sollte zwischen 104 und 108Ohm betragen.
\nIn Phase 1 konnten die wichtigsten Ziele des Projekts bereits erreicht werden: In mehreren Versuchsreihen wurden verschiedene Materialen auf ihre Eignung zur Leitf\u00e4higkeit in der Reject-Matrix hin \u00fcberpr\u00fcft. Die besten Ergebnisse konnten hier mit einer Kombination aus gemahlenem Aluminium und Kohlenstofffasern erreicht werden. Die geforderte Ableitf\u00e4higkeit (104-108Ohm Oberfl\u00e4chenwiderstand) konnte mittels C-Fasern und zus\u00e4tzlichem Aluminium auf 105Ohm eingestellt werden (Rezeptur mit 5%C-Faser Roving und 15%Aluminium Mahlgut). Die Einf\u00e4rbung des Materials wird durch Beimischung von 2-3% Farbbatch realisiert.
\nIn Phase 2 wurde aufgrund schlechter Verf\u00fcgbarkeit und hohem Einkaufspreis entschieden, die C-Faser Rovings durch gemahlene C-Faser (kurz CFG) zu ersetzen. Da diese CFG auf eine einheitliche L\u00e4nge von 200\u00b5m gemahlen ist mussten einige \u00c4nderungen wie Schneckenkonfiguration, Dosiermenge und Prozessparameter ge\u00e4ndert werden. Eine 1:1 \u00dcbernahme bereits gemachter Erfahrungen bez\u00fcglich CFG und PP ist nicht m\u00f6glich, da die Leitf\u00e4higkeit auch vom inneren Gef\u00fcge abh\u00e4ngt. Da PP einen h\u00f6heren Kristallinisationsgrad aufweist, reicht die selbe Menge an Fasern nicht f\u00fcr PE aus. In einer Reihe von Vorversuchen konnte eine Mindestmenge von 14%CFG ermittelt werden. Mit einer zus\u00e4tzlichen Beimengung von 10% Alu wird ein spezifischer Oberfl\u00e4chenwiderstand von ca. 1x106Ohm erreicht.
\nDie Herstellung von Prototypen (Spritzgussdeckel) gestaltete sich aufgrund nicht ausreichender Materialeigenschaften als schwierig. Das Material blieb im Werkzeug und wurde von den Auswerferstiften durchl\u00f6chert. Die Deckel haben sich nach der Abk\u00fchlung durch innere Spannungen gew\u00f6lbt. Ein leichtes Abbrechen von Kanten ist ebenfalls als Materialschw\u00e4che zu deuten.
\nUm eine bessere Verarbeitung und sp\u00e4tere Handhabung zu erhalten wurden die Materialeigenschaften in 2 Schritten optimiert. Um die Bruchempfindlichkeit (Handhabung) zu verringern wurden verschiedene Schlagz\u00e4hmodifier getestet. Dabei hat sich ein mit 15%Talkum gef\u00fclltes LD-PE als am besten geeignet herausgestellt. Ferner wurde das Basismaterial (Reject-Material) aufbereitet. 1. Schritt war die Abtren-nung der Cellulose von der Flocke. In einem 2. Schritt wurden mit dem cellulosefreien Flockenmaterial per Windsichtung alle Fremdk\u00f6rper (Verschl\u00fcsse aus PP, Holz, Gummi, Kork, etc.) entfernt.
\nDieses Material diente dann als neues Basismaterial f\u00fcr die Herstellung einer neuen Prototypencharge. Die mechanischen Werte zeigen sich vor allem hinsichtlich Zugdehnung und Kerbschlagz\u00e4higkeit (gegen\u00fcber Ausgangsagglomerat um ca. Faktor 2 verbessert.
\nDas neue Prototypenmaterial f\u00fcr den Spritzguss setzt sich wie folgt zusammen: 14%CFG mit 10%Alu und 6%LD-PE (mit 15%Talkum). Der spezifische Oberfl\u00e4chenwiderstand liegt bei einer Vorabmessung bei 3,2*105Ohm. H\u00f6here Talkumgehalte haben einen stark negativen Einfluss auf die Widerstandswerte. Die gleiche Rezeptur mit einem Anteil von 10% LD-PE (mit 15%Talkum) liegt bei 1,3*109Ohm.
\nBeim Spritzguss des neuen Materials f\u00e4llt eine stark verringerte Klebrigkeit positiv auf. Die gespritzten Deckel zeigen keine der vorangegangenen Schwachstellen mehr auf. Die Deckel sind alle gef\u00fcllt, die Auswerfer hinterlassen keine L\u00f6cher, der Anguss bleibt am Spritzgussteil und im abgek\u00fchlten Zustand sind keine inneren Spannungen auszumachen.
\nDie Auswirkungen von Reinigungsl\u00f6sungen wurden exemplarischen am Beispiel P3 aquanta \u00fcberpr\u00fcft. Eine Langzeitexposition in 1%iger L\u00f6sung bei 60\u00b0C f\u00fcr 48h konnte keine signifikanten \u00c4nderungen auf die elektrischen (Oberfl\u00e4chenwiderstand) und mechanischen (Zugmodul, Zugspannung) Eigenschaften festgestellt werden.
\nMit der ermittelten Rezeptur (Prototyp) konnte nur eine geringe D\u00e4mpfung (ca. 10db) elektromagnetischer Strahlung erreicht werden. Um die Abschirmung zu verbessern wurde ferromagnetisches MnZn-Ferrit eingearbeitet. Eine Verbesserung der Schirmd\u00e4mpfung konnte damit nicht erreicht werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Das Projekt wurde auf der 8. Internationalen AVK-TV Tagung 2005 vorgestellt. Ferne wurden am Tag der offenen T\u00fcr 2005 und 2006 mit Plakaten und Anschauungsobjekten auf die Entwicklungst\u00e4tigkeit hinge-wiesen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die wichtigsten Produkteigenschaften wie elektrische Ableitf\u00e4higkeit, Einf\u00e4rbbarkeit und Stabilit\u00e4t gegen\u00fcber anwendungstypischen Reinigungsmitteln konnten erreicht werden. Dar\u00fcber hinaus konnten die mechanischen Eigenschaften stark verbessert werden. Eine nachhaltige Umweltentlastung wird durch die ausschlie\u00dfliche Verwendung von Recycling- und aufgearbeiteten Materialien gew\u00e4hrleistet. Finanzielle Attraktivit\u00e4t und ein steigendes Interesse an dem entwickelten Recycling-Compound sind weitere positive Aspekte.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die sichere Handhabung einer steigenden Anzahl elektronischer Ger\u00e4te und Komponenten sowie immer sensibler reagierender Bauteile, stellt die Industrie vor eine wachsende Herausforderung. Um diese Herausforderung zu meistern werden geeignete Transport- und Aufbewahrungssysteme ben\u00f6tigt, um Sch\u00e4den durch ungewollte elektrostatische Entladungen zu vermeiden. Projektziel ist es, der Industrie leitf\u00e4hige Transport- und abschirmende […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[56,47,51,52,53],"class_list":["post-23146","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-baden-wuerttemberg","tag-klimaschutz","tag-ressourcenschonung","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"20489\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-20489.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"103.799,00","dbu_projektdatenbank_firma":"DAIGLER Kunststoffspritzerei GmbH","dbu_projektdatenbank_strasse":"Im Reihing 3","dbu_projektdatenbank_plz_str":"72818","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Trochtelfingen","dbu_projektdatenbank_p_von":"2004-06-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2006-06-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"2 Jahre","dbu_projektdatenbank_telefon":"07124\/9296-0","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Baden-W\u00fcrttemberg","dbu_projektdatenbank_foerderber":"68","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/23146","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/23146\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":36149,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/23146\/revisions\/36149"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23146"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23146"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23146"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}