Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sintermask GmbH durchgeführt. Vorhabenziel: Das Selektive Lasersinterverfahren (SLS) soll zu einem bionischen Fertigungsverfahren erweitert werden, das analog zu den natürlichen Vorbildern eine makro- und mikroskopische Strukturierung von Bauteilen zur Optimierung ihrer mechanischen Eigenschaften ermöglicht. Durch die Firma Sintermask wird das Vorhabensziel vom Lasersintern auf das alternative, von Sintermask patentierte Verfahren Maskensintern ausgeweitet. Arbeitsplanung: Das Projekt gliedert sich in zwei Entwicklungslinien. Linie 1 verfolgt die makroskopisch optimierte Gestaltung von Bauteilen mit einer mesoskopischen Strukturverteilung und Herstellung mit klassischer SLS an einer etablierten Materialsorte. Eine bionische Struktur, die in Bezug auf mehrere Parameter optimiert werden soll, erfordert dabei eine nicht triviale Lösungsstrategie. Linie 2 verfolgt die Entwicklung neuer mikroskopisch strukturierter hybrider Werkstoffe. Es werden neue pulverförmige Ausgangsmaterialien entwickelt, die aus Polymerpulvern und 'intelligenten' Additiven bestehen. Als Basis dazu werden Mikrokapseln, Mikrohohlkugeln, Nanoclays oder Polymerblends (Mischungen verschiedener Polymere) erprobt. Zur Verarbeitung dieser Materialien wird parallel eine neue Prozess- und Maschinentechnik entwickelt, die lokale Pulverdosierung und externe Stimulation (magnetische oder elektrische Felder oder auch laserinduziert) beinhaltet. Die Ergebnisse der beiden Entwicklungslinien werden zum Ende des Projekts miteinander verbunden.
Das Projekt "Modifizierung von formaldehydarmen Leimsystemen durch Entwicklung innovativer Einheiten von Härtern und reaktiven Formaldehydfängern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg Zentrum für Ingenieurwissenschaften durchgeführt. Kundenseitig besteht die Forderung nach formaldehydreduzierten Spanplatten, die nur noch etwa die Hälfte des gesetzlich geforderten Emissionswertes emittieren. Gleichzeitig besteht die Anforderung, dass dieser Spanplattentyp gleiche technische Eigenschaften sowie gleiches Preisniveau wie eine konventionelle Spanplatte hat. Bisher angewandte formaldehydfreie Leimsysteme wie Phenolharze oder PMDI (Isozyanat) Leime sind aus Kosten-, Verfügbarkeits- und gesundheitlichen Gründen keine akzeptablen Alternativen.In dem Projekt soll durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Projektpartner ein Harnstoff-Formaldehyd-Leimsystem entwickelt werden, dass die bestehenden Kundenforderungen voll erfüllt und damit die Wettbewerbsfähigkeit der beteiligten Industriepartner erhält. Durch die für eine Formaldehydreduzierung in den Leimharzen erforderliche chemische Modifizierung durch Einbringung formaldehydabsorbierender reaktiver oder auch nichtreaktiver Substanzen ist sowohl mit einer Veränderung des physikalisch-mechanischen Eigenschaftsbildes der Harze als auch mit einer Beeinflussung der rheologischen Eigenschaften zu rechnen. Für die Gewährleistung der physikalisch-mechanischen sowie verarbeitungsrelevanten Eigenschaften neuer formaldehydarmer Leimsysteme ist die vergleichende Bewertung der im chemischen Modifizierungsprozess realisierten Rezepturvarianten mittels Prüf- bzw. Charakterisierungsmethoden, die an die Anwendungsspezifik der Leimharze angepasst sind, erforderlich. Ein weiterer Schwerpunkt der Forschungsarbeiten besteht in der Untersuchung der Möglichkeit der Einarbeitung von Schichtsilikaten (Organoclay) in die Leimharze, die bei ausreichender Interkalierung/Exfolierung aufgrund ihrer sehr großen spezifischen inneren Oberfläche in starke Wechselwirkungen zur Harzmatrix treten können. Durch den polaren Charakter der Organoclays ist mit einer Beeinflussung der ablaufenden chemischen Reaktionen bzw. Beteiligung der aktiven Clayoberflächen an diesen zu rechnen. Wegen dem hohen Aspect Ratio der Clay Plateletts kann durch Einarbeitung von Nanoclay in duromere Harze auch ein Verstärkungseffekt erzielt werden, was in der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften resultieren sollte.