Recyclingmaterial in faserverstärkten Hybridverbunden – ReProHybrid

Hintergrund des Projekts

In der Industrie findet Recyclat derzeit wenig Anwendung. Recyclierte Kunststoffe werden als minderwertige Materialien wahrgenommen. Im Zuge der Kreislaufwirtschaft muss dafür mehr Akzeptanz geschaffen werden. Dies soll mittels gezieltem Upcycling möglich gemacht werden.

Ausgemusterte Stoßfänger, post-industrial, sollen recycliert werden und in einem weiteren Schritt mit Glasfasergeweben zu Organoblechen aufgewertet werden. Diese sollen im weiteren Projektfortschritt im Spritzgussprozess funktionalisiert werden. Die Untersuchungen beinhalten Matrixmodifikation zur Verbesserung der Faser-Matrix-Haftung, zur Optimierung der Faserimprägnierung und zur generellen Verarbeitung an der Spritzgussmaschine.

Projektziel

Ziel ist es, die unverstärkten Ausschussbauteile nach der Lackierung weder thermisch zu verwerten, noch zu entlacken, sondern zu Rezyklat zu verarbeiten und mittels Füll- und Verstärkungsstoffen der reduzierten Mechanik entgegenzuwirken bzw. diese sogar noch zu steigern. Dies soll mit Hilfe eines Verfahrenshybriden bestehend aus einem umgeformten endlosfaserverstärkten Thermoplasten (Organoblech) und der im Spritzguss angebrachten Funktionalisierung mittels eines faserverstärkten Compounds umgesetzt werden. Die Partikeleinschlüsse sollen durch Kaschieren von Oberflächen im späteren Prozess versteckt werden.

Projektablauf

Zunächst sollen die Ausschussbauteile (Stoßfänger nach der Lackierung) mit einem geeignetem Zerkleinerungsverfahren zur Mahlgut verarbeitet werden. Diese Mahlgut soll dann als Matrixmaterial für die Organoblechherstellung verwendet werden. In Zusammenarbeit und dem Know-How der Fima Bond Laminates werden sinnvolle Prozessparameter bestimmt um das Anforderungsprofile der endlosfaserverstärken Thermoplasten sinnvoll herzustellen.

Die Umsetzung der neuen Materialkombination als Hybridverbund ist über ein Spritzgusswerkzeug, speziell für Hybridverbunde ausgelegt, geplant. Durch die unbekannte Materialkombination sind im Zuge des Projektes diese zur Werkzeugkonzeptionierung notwendigen Kennwerte zu ermitteln und unter Simulationseinsatz in die miteinzubeziehen. Die Werkzeugkonzeptionierung, Simulation als auch die Umsetzung wir in Zusammenarbeit mit der Firma Inotech geschehen.

Weiter werden die aus dem Rezyklat hergestellten Organobleche je nach Anwendung bzw. im vorliegendem Fall dem Demonstrator entsprechend zugeschnitten. Der hier anfallende Verschnitt soll, ähnlich wie im bereits aktiven Forschungsprojekt ReProOrgano an der TH Rosenheim, im Prozess zurückgeführt werden und zur Funktionalisierung auf den gewünscht und notwendigen Fasergewichtsgehalt gemischt werden.

Innovation

Das entscheidende Merkmal des Vorhabens ist das Upcycling von bereits lackierten Ausschussbauteilen zum Einsatz in neuen, mechanisch hochbeanspruchten Exterieurbauteilen und somit ein weiterer Schritt zu einer Kreislaufwirtschaft, welche unsere Umwelt schont und den Materialeinsatz reduziert.