Dr. rer. nat Ingo Wolffram
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31.12.2014

Im Rahmen des Verbundvorhabens "Lignin als nachwachsender Rohstoff für Anwendungen in der Elektronikindustrie" wurde von der Firma Hiendl das Teilprojekt "Herstellung von Profilen aus nachwachsenden Rohstoffen für die Siebdruckrahmenfertigung" bearbeitet. Im Rahmen des Projekts wurden insgesamt zwölf Rezepturen untersucht. Die bei Projektbeginn untersuchten Rezepturen konnten die Anforderungen für den Bau von Siebdruckrahmen bei weitem nicht erfüllen. Die mechanischen Eigenschaften, speziell das Biege-E-Modul, waren deutlich zu niedrig um Rahmen mit hinreichender Kurz- und Langzeitfestigkeit herzustellen. Im weiteren Projektverlauf wurden zahlreiche Optimierungsschleifen an Rezepturen, Werkzeug- und Extrusionstechnik durchgeführt. Der Übergang zu glasfaserverstärkten Rezepturen ließ die vielversprechenden Eigenschaften oftmals leider nur erahnen, da die Rezepturen aufgrund ihrer zu geringen Schmelzestabilität nicht extrudiert werden konnten. In den letzten Optimierungsschleifen wurden neben Biopolymeren mit höherer Schmelzestabilität auch Kombinationsprodukte eingesetzt, die neben Glasfasern auch Holzfasern enthielten. Damit konnten Profile extrudiert werden, die eine gute Prozeßstabilität und ein sehr hohes Biege-E-Modul aufwiesen. Gegenüber dem Projektstart konnte das Biege-E-Modul um 282 % gesteigert werden. Auch die daraus aufgebauten Siebdruckrahmen wiesen eine hinreichende Kurz- und Langzeitfestigkeit auf, so dass die zu Projektbeginn definierten Ziele erreicht werden konnten.

Das Ziel des Verbundvorhabens ist der Verbreiterung des Know-Hows im Bereich der Werkstoff- und der Kunststofftechnik. Im beschriebenen Teilprojekt soll die Ausweitung der Verwendung von innovativen, ligninbasierten Materialien in einen innovativen Markt (Elektronik) am Beispiel von Konstruktionsprofilen für den Bau von Siebdruckrahmen untersucht werden. Dabei soll mit entsprechender Entwicklungsarbeit im Bereich Rohstoffe, Material, Werkzeugtechnik und Extrusiontechnik ein Profilsystem aufgebaut werden, das die Anforderungen für den Einsatz im Bau von Siebdruckrahmen erfüllt. Das Projekt gliedert sich in die Abschnitte (a) Abstimmung mit den Projektpartner über Vorgehensweise und Terminschiene (b) Vorversuche im Bereich der Profilextrusion und beim Siebdruckrahmenbau (c) Auswertung der ersten Ergebnisse anhand mechanischer Kenndaten und Praxisdaten beim Bau von Siebdruckrahmen (d) Ermittlung der Anforderungen an die Materialien für den Bau von Siebdruckrahmen gemeinsam mit den Projektpartnern (e) Entsprechende Anpassung von Material, Werkzeug- und Verfahrenstechnik nach Auswertung der ermittelten Daten (f) Optimierungsschleifen bei Materialentwicklung, Extrusionstechnik und Werkzeugtechnik mit begleitender Auswertung der mechanischen Kenndaten und Praxisdaten (g) Extrusion von Profilen für den Aufbau eines funktionsfähigen Siebdruckrahmens