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Kunststoffe Fließfähigkeit gezielt optimieren

Quelle: Fraunhofer LBF 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF
Murtfeldt Kunststoffe GmbH & Co. KG
N & H Technology GmbH
Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Fließverbesserer spielen eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung von Kunststoffschmelzen. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF hat das Projekt „FlowTech“ initiiert, um die Fließfähigkeit von Kunststoff-Compounds zu optimieren.

Die Fließfähigkeit konnte am Beispiel hochgefüllter wärmeleitender Compounds durch geeigneten Polymerblend verbessert werden. Der Spiraltest zeigt rechts eine deutlich erhöhte Fließlänge gegenüber einem kommerziell verfügbaren Compound. (Bild: Fraunhofer LBF)
Die Fließfähigkeit konnte am Beispiel hochgefüllter wärmeleitender Compounds durch geeigneten Polymerblend verbessert werden. Der Spiraltest zeigt rechts eine deutlich erhöhte Fließlänge gegenüber einem kommerziell verfügbaren Compound.
(Bild: Fraunhofer LBF)

Fließverbesserer sind entscheidend für die Qualität von Kunststoffprodukten. Sie reduzieren die Viskosität, verbessern die Detailgenauigkeit und minimieren Fehlproduktionen. Besonders bei hochviskosen Polymeren und komplexen Geometrien sind sie häufig unverzichtbar. Darüber reduzieren sie die Verarbeitungstemperaturen und -zeiten, dies steigert die Energieeffizienz und senkt die Produktionskosten. Das Verhalten von Fließverbesserern, sowohl in hochgefüllten Kunststoff-Compounds, beispielsweise in wärmeleitfähigen Compounds oder Flammschutz-Compounds, als auch bei der Rezyklat-Aufbereitung hängen stark von der Materialzusammensetzung und den Prozessparametern ab.

Fließverbesserer helfen bei der Prozessoptimierung

In dem neuen Projekt „FlowTech“ wollen Forschende am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF gemeinsam mit Partnern aus der Industrie das Verständnis für den Einfluss von Fließverbesserern unter verschiedenen Prozessbedingungen auf die Fließfähigkeit technischer Kunststoff-Compounds wie PA und PBT vertiefen. Dabei müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:

  • Art und Gehalt von Fließverbesserern
  • Polymerart
  • Füllstofftyp und -größe
  • die Konzentration der Füllstoffe

Ziel des Einsatzes von Fließverbessern ist es, die Prozessparameter zu optimieren, um eine hohe Homogenität des Compounds und die erforderliche Funktionalität des Materials zu erreichen. So können in nachfolgenden Verarbeitungsprozessen wie dem Spritzgießen die erforderliche Oberflächenqualität und Homogenität erzielt werden. Auch die Kombination mit anderen Additiven, wie Stabilisatoren oder Flammschutzmitteln, kann die Wirksamkeit der Fließverbesserer beeinflussen und muss beachtet werden. All diese Faktoren sind entscheidend für die Auswahl und Formulierung von Fließverbesserern in Kunststoff-Compounds, um die gewünschten Verarbeitungs- und Produkteigenschaften zu erreichen.

Handlungsempfehlungen für produktspezifische Anwendungen

Teilnehmende Unternehmen profitieren von einer systematischen Analyse und Auswahl geeigneter Fließverbesserer, die die Verarbeitbarkeit und Produktqualität erheblich steigern können. Die Forschung umfasst die Untersuchung von Fließkurven, Wirkweisen in hochgefüllten Compounds und die Reduktion von Zykluszeiten. Durch die enge Zusammenarbeit mit den Projektpartnern wird eine umfassende Datenbasis geschaffen, die den Einsatz von Fließverbesserern in der Industrie optimiert. Spritzgießer können (energie-)effizienter arbeiten und Produktentwickler können Wandstärken in ihren Bauteilen reduzieren. Compoundeure erfahren mehr zur Entwicklung kundenspezifischer, leicht fließfähiger Kunststoffformulierungen und Additivhersteller können das Einsatzspektrum eigener Produkte erweitern.

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