Entgasungstechnologien für Heißpresswerkzeuge zur Verarbeitung von Naturfasern

Mit wachsendem Umweltbewusstsein und strengeren gesetzlichen Vorgaben steigt die Nachfrage nach nachhaltigen Materialien und ihrer ressourcenschonenden Verarbeitung – insbesondere in Branchen wie Automobil-, Verpackungs- und Bauindustrie. Die Verarbeitung von Naturmaterialien erfordert aufgrund stark abweichender Eigenschaften im Vergleich zu konventionell eingesetzten Materialien neue bzw. angepasste Fertigungstechnologien.  Dies betrifft nicht nur die Verarbeitungsparameter wie Prozesstemperatur, Druck und Feuchtigkeit, sondern auch das unterschiedliche Schrumpf- und Quellverhalten der Materialien. Dadurch sind Anpassungen an den eingesetzten Werkzeugen erforderlich.

Projektziel ist die Entwicklung einer funktionalen Entgasungstechnologie für das Heißpressen von Naturmaterialien. Es hat sich gezeigt, dass eine spezifische Verarbeitungstechnologie notwendig und entscheidend ist für die industrielle Anwendung und eine wirtschaftliche Kreislaufwirtschaft. Beim Heißpressen von Naturmaterialien wie z. B. Hanf, Holzpartikeln und Flachs sind hohe Drücke und Temperaturen erforderlich. Durch hohe Kavitätsdrücke und der für die Bauteilentstehung (Aktivierung von Lignin) grundsätzlich notwendigen Feuchtigkeit im Material entsteht jedoch unkontrolliert einen große Menge Wasserdampf und es kommt zum Entmischen bzw. Auseinanderreißen von Material. Das kann bereits bei einfachen Bauteilen zu Schäden am Endprodukt führen.

Projektinhalt

• Untersuchung und Optimierung der Prozessparameter (z. B. Pressdruck, -temperatur und -zeit)
• Entwicklung eines Systems zur kontrollierten Entgasung während des Heißpressprozesses
• Entwicklung eines modularen Versuchswerkzeugs mit integriertem Entgasungssystem
• Tests zum Entgasungsverhalten verschiedener Naturmaterialien 
• Nutzbarmachung von Naturfasern in der konventionellen Fertigungsindustrie (Heißpressen) zur Herstellung nachhaltiger Produkte