Das Projekt "Kombinationsverfahren zum Laserschneiden und zur lokalen Laserentfestigung von Bauteilen aus hochfesten pressgehärteten Stählen (KLasse), Teilvorhaben: Einstellen partiell weicher Bauteilbereiche beim Einsatz presshärtbarer Stähle durch kombiniertes Anlassen und Schneiden mittels Laserstrahlung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: ThyssenKrupp Steel Europe AG.Im BMBF geförderten Projekt LOKWAB wurde bereits stichprobenartig gezeigt, dass ein pressgehärteter Mangan-Bor-Stahl durch Anlassen mittels Laserstrahlung eine deutliche Festigkeitsreduzierung erfährt. Im Projekt KLasse soll durch die Prozessintegration des Laseranlassens in den Laserschneidprozess eine hohe Kantenhärte vermieden und ein weicher Bauteilflansch eingestellt werden. Ziel ist das Sicherstellen eines durchgehend weichen Flanschbereichs. Dieser hat verbesserte Eigenschaften nach dem Fügen zur Folge und ermöglicht zudem den Einsatz mechanischer Fügeverfahren bei pressgehärteten Werkstoffen. Darüber hinaus werden die Crasheigenschaften positiv beeinflusst. Der Anlassvorgang erfolgt mittels des kombinierten Lasers durch lokales Vor- oder Nachwärmen des Beschnittbereichs im Schneidprozess. Da heute schon viele Bauteile Laserbeschnitten werden, ist ein rascher Transfer in die Produktionspraxis denkbar. ThyssenKrupp Steel Europe stellt in diesem Projekt die gängigen Stahlwerkstoffe für die Warmumformung bereit. Voruntersuchungen zum Werkstoffverhalten erfolgen mittels gehärteter Probanden, um die Eigenschaften nach Laserwärmebehandlung im kombinierten Schneid/Entfestigungsprozess zu untersuchen. Die Verfahrensentwicklung und Prozessparameterbewertung erfolgt gemeinsam mit den Projektpartnern. Die resultierenden Werkstoff- und Bauteileigenschaften werden anschließend durch ThyssenKrupp Steel Europe untersucht und bewertet.
Das Projekt "Teilvorhaben 7^KMU-innovativ - Klimaschutz: Entwicklung von leitfähigen Kunststoffcomposites mit verbesserter Verarbeitbarkeit und erhöhter Schlagzähigkeit/Biegefestigkeit^Teilvorhaben 6, Teilvorhaben 1" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Eisenhuth GmbH & Co. KG.Das Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung von elektrisch und thermisch leitfähigen Materialien mit einer im Vergleich zu bisher für diesen Zweck verwendeten Materialien verbesserten Verarbeitbarkeit sowie erhöhter Schlagzähigkeit bzw. Biegefestigkeit auf Basis einer neuartigen Rezeptur von Kunststoffcomposites bestehend aus einem Thermoplasten, einem Füllstoffsystem und einer weichen Kautschukphase. Bei der Entwicklung neuartiger Materialien ist ein iteratives Vorgehen zwischen Materialherstellung, Materialanalyse und Analyse der Gebrauchseigenschaften von hoher Bedeutung für das erfolgreiche Erreichen des Projektziels. Im AP 1 werden gemeinsam die Ziele und Zielanforderungen definiert und eine Auswahl von Materialien vorgenommen. Bei AP 2 wird versucht, eine Abbildung des Standes der Technik vorzunehmen. Hier ist geplant, dass Eisenhuth den potentiellen Verwertern Materialien zur Verfügung stellt. Bei AP 3 geht es um die diskontinuierliche Rezepturentwicklung. Hier wird Eisenhuth beratend zur Seite stehen für die entsprechenden Versuche bei RWTH und Allod. Bei AP 4 geht es um eine kontinuierliche Materialherstellung. Auch hier wird Eisenhuth die Partner Allod und RWTH unterstützen. Wird das Compound beigestellt, so erfolgt in AP 5 die quantitative Untersuchung zur kontinuierlichen Materialherstellung und die Entwicklung von Demonstrationsbauteilen. In AP 6 geht es um Aufbau und Analyse der Demonstrationen sowie das scale up der Materialbereitstellung.
Das Projekt "FLUIDSTRUC, Process and Machine Technology for Stucturing of Design Surfaces by Laser Remelting" wird/wurde gefördert durch: VolkswagenStiftung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik.The surface of a part or product strongly influences its properties and functions like abrasion resistance, haptics as well as the visual impression. Therefore many plastic parts have structured surfaces like leather textures on car dashboards. Usually these structures are integrated in the injection mould by photochemical etching being a time consuming and expensive process. Further-more large amounts of acids are used, and therefore it is not an environment-friendly process. A totally new approach to structuring metallic surfaces with laser radiation is structuring by remelting. in this process no material is removed but reallocated while molten. The innovation of structuring by remelting is the totally new active principle (remelting) in comparison to the conventional structuring by photochemical etching or the structuring by laser ablation (removal). The surface structure and the micro roughness result from a laser controlled self-organisation of the melt Pool due to surface tension. The project FluidStruc aims to investigate fundamentals of this new manufacturing process and to utilise the special benefits of the new active principle for industrial manufacturing. The task of Fraunhofer IWM is to investigate the microstructural and performance characteristics of these surfaces.
Das Projekt "Bedarfsorientierte Entwicklung von Biopolymerwerkstoffen für langlebige technische Anwendungen - Gezielte Modifizierung und Optimierung der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften von Biopolymeren für langlebige technische Anwendungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Hannover, IfBB - Institut für Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe, Abteilung Bioverfahrenstechnik.Ziel: Optimierung der Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften stärkebasierter, thermoplastischer Biopolymere (PLA, PHB, biobasierte Polyester); gezielte Modifizierung der Werkstoffrezepturen durch den Einsatz von Additiven; verfahrenstechnische Optimierung der Verarbeitungsprozesse von Biopolymeren zur Steigerung der Produktivität und der Materialeigenschaften; Unterstützung der Entwicklung neuer technischer Produktanwendungen aus Biopolymeren zu 2. Planung: 1. Materialauswahl, Beschaffung der Materialien und der Additive 2. Compoundierung, Bestimmung der geforderten Eigenschaften zum Einsatz im technischen Bereich, Optimierung der Werkstoffrezepturen 3. Analyse der industriellen Umsetzbarkeit
Das Projekt "Synthese von Lackharz unter Verwendung von biotechnisch erzeugter Itaconsäure für konventionelle Dispersionslacke und strahlenhärtbare Lacke^Teilvorhaben 1: Grundlagenforschung, Teilvorhaben 3: Formulierung, Applikation, Produktbewertung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Remmers Baustofftechnik GmbH.Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt werden schwerpunktmäßig wasserverdünnbare und lösemittelarme Beschichtungssysteme mit den neu entwickelten itaconsäurehaltigen Lackharzdispersionen formuliert und unter anwendungsnahen Bedingungen getestet. Der photochemisch induzierte Abbau der Polymerkette sowie deren Hydrolysestabilität sollen Aufschluss über die mögliche Anwendung der neu entwickelten Lackharze im Außenbereich geben. Analog dazu werden auch die Kratz- und Abriebbeständigkeit, die Beständigkeit gegenüber Chemikalien und die Stoßempfindlichkeit ermittelt. Diese Parameter sollen Aufschluss über die Eignung als Möbel- bzw. Parkettlack geben. Weiterhin werden Untersuchungen zum Benetzungsverhalten, Verträglichkeit mit üblichen Lackhilfsstoffen und das Langzeitstabilitätsverhalten der neuen Beschichtungen unter Produktionsbedingungen durchgeführt. Die Lackformulierungen werden darüber hinaus auch üblichen anwendungstechnischen Prüfungen wie Haftung, Anfeuerung, Oberflächenglätte, Bewitterungstests, usw. unterzogen. Für erfolgversprechende Laborformulierungen ist ein Upscaling geplant. Es wird angestrebt zum Projektende 1-2 Demonstratoren mit ausgewählten Formulierungen zu beschichten.
Das Projekt "Synthese von Lackharz unter Verwendung von biotechnisch erzeugter Itaconsäure für konventionelle Dispersionslacke und strahlenhärtbare Lacke, Teilvorhaben 1: Grundlagenforschung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut.Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen. Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt sollen Itaconsäurederivate radikalisch zu Acrylat- bzw. Methacrylatanaloge für beschichtungstechnische Applikationen copolymerisiert und deren Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften ermittelt werden. Unter Verwendung von Itaconsäure werden zusätzlich auch Synthesewege zur Herstellung von Polyesterpolyolen erarbeitet, die dann in einem zweiten Schritt weiter zu UV-vernetzbaren PU-Dispersionen oder PU-Itaconatdispersionen konvertiert werden. Diese lassen sich durch die verbleibenden Doppelbindungen photochemisch vernetzen und erhalten damit eine zusätzliche Vernetzungsdichte, die zu einer höheren Härte für Möbel- oder Parkettlacke führt bzw. zu einer verbesserten Witterungsbeständigkeit für Außenlacke. Die beschriebenen Harztypen stellen somit eine Alternative zu den sehr modernen acrylatbasierten, wasserverdünnbaren UV-vernetzenden Lacken dar. Die Nutzung von Comonomeren auf Basis von z.B. Fettsäurederivaten und biotechnologisch hergestellten Synthesebausteinen ist ebenfalls vorgesehen, wodurch der Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in der Grunddispersion zusätzlich erhöht wird. Die Eigenschaften der neu entwickelten Lackharze werden schließlich mittels anwendungstechnischen Prüfungen von Basisformulierungen bestimmt. Mit dem angestrebten Konzept, Itaconsäure für die Synthese von Acrylatanalogen zu nutzen, erweitern sich die Möglichkeiten nachwachsender Rohstoffe für die Herstellung von biogenen Lackharzen bzw. Lackformulierungen erheblich.
Das Projekt "Polymergebundenes Holz (MCD)" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Ernährung und Ländlichen Raum Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg, Institut für angewandte Forschung.Die technisch-wirtschaftliche Zielsetzung des Gesamtprojektes ist die Entwicklung einer neuartigen, praxistauglichen Inline-Technologie zur wertschöpfenden Herstellung von dreidimensionalen Produkten aus polymergebundenem Holz. Die zu entwickelnde Technologie soll beispielsweise in den bestehenden Prozessablauf eines Sägewerks implementiert werden können, und die hier anfallenden Sägespäne direkt einer rohstofflichen Weiterverwertung zuführen. Dadurch wird es erstmals möglich, den bisherigen Sägeabfall jetzt hochwertig werkstofflich zu nutzen und zu funktionalen, technischen Produkten weiterzuverarbeiten. Kontinuierliche und diskontinuierliche Verarbeitungstechniken für Werkstoffe existieren; damit besteht auch grundsätzlich eine hohe Erfolgsaussicht für die Entwicklung der angestrebten Inline-Technologie. Die Machbarkeit von leistungs- und insbesondere verarbeitungsfähigem, polymergebundenem Holz ist dagegen noch mit großem Risiko behaftet. Alle bislang unter dem Schlagwort WPC (wood plastic compound) unternommenen Versuche zur Herstellung von Holzverbundwerkstoffen, waren bislang nicht wirklich erfolgreich. Durch die extrem eingeschränkte Verarbeitungsfähigkeit aller dieser Compounds sind sie nicht serientauglich und damit umfassend für die Praxis geeignet. Das vorliegend beantragte Projekt soll deshalb die bislang technisch ungelöste Frage nach einem prozesstauglichen, polymergebundenem Holz und seinen Gebrauchseigenschaften im Sinne einer Machbarkeitsstudie klären. Der neuartige Ansatz des Vorhabens zielt auf die Realisierung von formbaren Verbünden mit polymerer Matrix MCD (= Mouldable Cellulose Derivates) ab, deren Rezeptur jeweils an den verfügbaren Holzrohstoff adaptiert wird. Die Ergebnisse der Studie sind Entscheidungshilfe und wichtige Voraussetzung für die Realisierung des wirtschaftlich und ökologisch nachgefragten Gesamtprojektes Inline-Technologie MCD. Aus Gründen der Nachhaltigkeit, aber auch aus wirtschaftlichen Überlegungen, kommt dem Kreislaufprinzip hohe Bedeutung zu. Das Projekt verfolgt klar die Umsetzung dieses Ziels, dadurch erhält es grundsätzliche und umfassende Legitimation und ist von großer wirtschaftlich und technischer Bedeutung. Anders als WPC fokussiert das Projekt auf die Machbarkeit verarbeitungsfähiger Werkstoffverbünde auf Basis MCD und schließlich die praxistaugliche, nämlich serienfähige Umsetzung der gewonnenen Ergebnisse in einer Inline-Technologie. Untersuchungsmethoden: In den Laboratorien der Hochschule Aalen (Inst. Polymer Science and Processing iPSP) werden, unter Berücksichtigung der relevanten Holzarten (Nadelholz, Buche), MCD-Varianten entwickelt und qualifiziert. Bei der werkstofftechnischen Entwicklung der neuartigen, polymergebundenen Hölzer steht insbesondere deren einfache und prozesstaugliche Verarbeitungsfähigkeit zu Fertigprodukten im Fokus. Die Werkstoffqualifizierung der entwickelten Proben umfasst folglich deren werkstoff- und verarbeitungstechnische Untersuchung und Beschreibung.
Das Projekt "Alterungsbeständige PVC-Materialien mit Primärweichmachern aus modifizierten Fettsäureestern" wird/wurde gefördert durch: Arbeitsgemeinschaft Industrieller Forschungsvereinigungen 'Otto-von-Guericke' e.V.. Es wird/wurde ausgeführt durch: Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen gGmbH.Erzeugnisse aus Polyvinylchlorid sind ein bedeutendes Standbein der kunststoffverarbeitenden Industrie. Für die Herstellung flexibler Bahnenware wie z. B. Folien, Kunstleder oder Bodenbeläge werden als Weichmacher hauptsächlich Phthalate verwendet. Sie werden als gesundheits- und umweltschädlich angesehen, wobei des Risikopotenzials unterschiedlich bewertet wird. Die Industrie hat daher großes Interesse an der Entwicklung von physiologisch unbedenklichen Weichmachern, welche die Anforderungen sowohl der Produktion von Kunststoffbahnen als auch an deren Gebrauchseigenschaften erfüllen. Epoxidierte Fettsäureester erwiesen sich als aussichtsreiche Kandidaten für die Substitution von Phthalaten - sie zeichnen sich durch exzellentes Gelierverhalten und hohe weichmachende Wirkung aus. Nachteilig ist ihre hohe Migrationsneigung. Mit dem Forschungsvorhaben wurde daher das Ziel verfolgt, durch chemische und physikalische Modifizierung der epoxidierten Fettsäureester geringflüchtige und migrationsarme Weichmachersysteme für alterungsbeständige PVC-Materialien zu entwickeln. Die Arbeiten umfassten einerseits Untersuchungen zur Identifizierung der bevorzugt migrierenden und flüchtigen Ester sowie zur Minimierung der Weichmachermigration durch Änderung der Fettsäurezusammensetzung und Verwendung epoxidierter Ester aus Fettsäuren und raumfüllenden Alkoholen (z. B. Zuckeralkohole) und andererseits die Untersuchung des Alterungsverhaltens von ausgewählten PVC-Materialien. Im Vergleich zu den meisten bekannten Phthalatalternativen wirken die epoxidierten Fettsäureester wie Primärweichmacher. Durch Alkoxylgruppen mit großem Raumbedarf konnten Flüchtigkeit und Migration deutlich gesenkt werden. Jedoch wurden erst durch das Blenden mit einem Sekundärweichmacher Weichmachersysteme erhalten, die für die Verarbeitung von Plastisolen zu migrationsarmen PVC-Materialien geeignet ist. Dabei erwies sich die Entfernung der gesättigten Fettsäureester als vorteilhaft. Im Pilotmaßstab wurden Kunstleder und Folien erzeugt, die ausreichende Alterungsbeständigkeit aufweisen. Die wichtigsten mechanischen Eigenschaften blieben über einen Zeitraum von sechs Monaten nahezu unverändert. Die Emissionen sanken in wenigen Tagen auf ein niedriges Niveau. Die Materialien besitzen eine außergewöhnlich hohe Thermostabilität. Mit der vorliegenden Studie gelang es zum ersten Mal, alterungsbeständige PVC-Materialien herzustellen, die epoxidierte Fettsäureester enthalten. Aus den durchgeführten Untersuchungen haben sich neue Ansatzpunkte für weitere vorwettbewerbliche Forschungsarbeiten ergeben.
Das Projekt "Enzymatische Vernetzung von Proteinen in nachwachsenden Rohstoffen für thermoplastisch verarbeitbare Werkstoffe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Halle-Wittenberg, Universitätszentrum für Umweltwissenschaften (UZU).Gegenstand des Projektes ist die Aufklärung und grundlegende Verfahrensentwicklung zur enzymatischen Vernetzung von Proteinen in nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere in stärkehaltigen Pflanzen, durch das eine thermoplastische Verarbeitung der Rohstoffe möglich wird und ihr Einsatz als Werkstoff in verschiedenen Anwendungsbereichen erschlossen werden kann. Die Untersuchungen und Entwicklungen erfolgen für die enzymatische Quervernetzung von Proteinen (Mechanismen und Arten) in Getreidemehlen, proteinreichen Naturstoffen (Kasein, Gelatine) und in deren Blends sowie für Verfahren der thermoplastischen Verarbeitung (Extrusion, Spritzguss, Giessfolien). Analytisch und experimentell werden die Gebrauchseigenschaften, insbesondere die mechanischen Kennwerte, in Abhängigkeit der Rezepturen und Vernetzungs- bzw. Verfahrensbedingungen ermittelt und für die applikativen Anwendungen aufbereitet. Die Ergebnisse sind Bedingung für Anwendungsprojekte (Herstellung von Platten, Profilen, Formteilen und Folien, insbesondere mit spezifischen Anwendungseigenschaften), sowie für die Züchtung von Getreide (nachfolgend Anbau), die mit Praxispartnern überführt werden.
Das Projekt "Systematische Auswahlkriterien fuer die Entwicklung von Verbundwerkstoffen unter Beachtung oekologischer Erfordernisse - Teilvorhaben 1, Systematische Auswahlkriterien fuer die Entwicklung von Verbundwerkstoffen unter Beachtung oekologischer Erfordernisse - Teilvorhaben 1 - euroMat" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Abfallwirtschaft.Im Rahmen des Projektes wurde das Investment euroMat erarbeitet. EuroMat ist ein Instrument zur Materialauswahl bei der Produktentwicklung, mit dem die optimalen Werkstoffe sowie die geeigneten Produktions- und Recyclingverfahren ermittelt werden koennen. Damit wird es moeglich, technische, wirtschaftliche sowie oekologische Anforderungen, die sich aus den Forderungen nach innovativen, nachhaltigen und zukunftsfaehigen Produkten ergeben, zu beruecksichtigen. In der laufenden Projektphase wird angestrebt, die methodischen Ansaetze in einen Software Demonstrator zu ueberfuehren. Dazu und mit den Firmen Ford-Werke, MAN-Technologie, P und D Systemtechnik, Sachsen LG-GVZ Entwicklungsgesellschaft (AMTEC Software, CAU sowie FhG ICT, IPT und Technische Universitaet Cottbus) zusammengearbeitet.
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