Mario Tanke
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28.02.2003

Im ersten Berichtszeitraum konnten die Strukturierungs- und Analysetätigkeiten hinsichtlich der Anforderungsaufnahme, der Beschaffung von Werkstoffen, der Schaffung von geeigneten Datenstrukturen für Produkt- und Produktionseigenschaften sowie der Versuchsvorbereitungen weitestgehend abgeschlossen werden. Dabei wurden Werkstoffcharts auf Basis der von den Werkstoffherstellern der Biokunststoffe zur Verfügung gestellten technischen und ökonomischen Kenngrößen und vergleichbarer Untersuchungen technischer Kennwerte am IFF sowie anderer Institutionen erarbeitet. Diese enthalten wichtige physikalische Eigenschaften, Verarbeitungseigenschaften und spezielle Besonderheiten. Es wurden insgesamt vier unterschiedliche Polymergruppen mit insgesamt 16 Polymeren untersucht. Mit vier Firmen wurden Produktbeispiele erarbeitet und entsprechend eine Kurzcharakteristik des Produkts sowie ein entsprechendes Pflichtenheft erstellt. Gemäß dem Arbeits- und Zeitplan ist die direkte Verarbeitung der ausgewählten Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen (Biokunststoffen) mittels Rapid-Prototyping-Verfahren durchgeführt worden. Anhand der Eigenschaften der Biopolymere wurde eine Auswahl geeigneter Rapid-Prototyping-Verfahren getroffen und entsprechende Tests mit den Verfahren SLS (Selective Laser Sintering) sowie LOM (Vertreter des Layer Laminated Manufacturing) durchgeführt. Die Versuche sind bisher so erfolgsversprechend verlaufen, dass in den nächsten Schritten 3D-Probekörper hergestellt werden sollen. Das ursprünglich für April 2001 geplante Statusseminar mit den interessierten Industrieunternehmen soll im Herbst 2001 durchgeführt werden, da dann auch die weiterführenden Ergebnisse zu den Probekörpern vorliegen.

Mittels der Rapid-Tooling-Verfahren ist es möglich, Werkstücke schichtweise aufzubauen. Dabei werden pulverisierte Polymere oder Metalle über eine computergesteuerte Animation mittels eines Lasers verschweißt und das kompakte Werkstücke Schicht für Schicht aufgebaut. Dieses Verfahren eignet sich, um schnell einen Prototyp für ein bestimmtes Werkstück oder eine Kleinserie herzustellen, ohne der Aufwand der zeit-und kostenintensiven Herstellung eines Werkzeuges betreiben zu müssen. Die andere Variante ist die, daß man mit Hilfe dieser Technologie schnell zu einem Werkzeug beispielsweise für das Spritzgießen gelangen kann. Im geplanten Vorhaben soll überprüft werden, inwieweit Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen (z. B. Stärke, PLA) im Verfahren eingesetzt werden können. So wird die Möglichkeit eröffnet, schnell anhand der vorhandenen Werkstoffe auf Basis nachwachsender Rohstoffe Prototypen herzustellen.