Verbesserung der Qualität und Zuverlässigkeit von Bindenähten

Rezyklat Zuverlässigkeit von Bindenähten verbessern

11.06.2025 Quelle: Fraunhofer LBF 1 min Lesedauer

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Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

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Bindenähte stellen besonders bei Rezyklaten aufgrund der Vorgeschichte des Matrixmaterials eine große Herausforderung dar. Experten vom Fraunhofer LBF möchten in dem Projekt „Design for Reliability – Bindenähte in technischen Bauteilen“ gemeinsam mit Partnern die Qualität und Zuverlässigkeit von Bindenähten verbessern.

Bindenähte sind aufgrund der Integration von Funktionen und aus Sicht des Leichtbaus nahezu in allen technischen Bauteilen vorhanden. (Bild: Fraunhofer LBF) — Bindenähte sind aufgrund der Integration von Funktionen und aus Sicht des Leichtbaus nahezu in allen technischen Bauteilen vorhanden.
(Bild: Fraunhofer LBF)

Durch den verstärkten Einsatz von Rezyklaten aufgrund der EU Altautoverordnung, kurz ELV-Verordnung, wird die Zuverlässigkeits- und Lebensdauerbewertung von Rezyklaten besonders herausfordernd. Die Vorgeschichte des Materialmix führt bei Rezyklaten zu stärkeren Schwankungsbereichen der rheologischen, morphologischen und mechanischen Eigenschaften. Diese Eigenschaften sind für die Qualität und Zuverlässigkeit von Bindenähten besonders wichtig. Wird man erst bei der Bauteilbemusterung durch einen vorzeitigen Schadensfall auf kritische Bindenähte aufmerksam, sind Produktionsstart und Liefertermine meist nicht mehr einzuhalten. Zudem sind in einem so fortgeschrittenen Stadium der Bauteilfreigabe, Änderungen am Angusssystem oder am Bauteildesign nur unter hohem finanziellem und zeitlichem Aufwand möglich.

Langzeiteigenschaften von Bindenähten verbessern

Um diesem Umstand entgegenzuwirken, liegt in dem neuen Projekt der Fokus auf den Langzeiteigenschaften der Bindenähte. Dazu werden an einem speziellen Spitzgießwerkzeug Prüfkörper hergestellt, mit denen der Einfluss von Prozessparametern auf die Qualität der Bindenaht bewertet werden kann. Mikroskopische und makroskopische Analysen, während der statischen und zyklischen Beanspruchung geben Aufschluss über die Rissinitiierung und -ausbreitung in den Bindenähten. Die ermittelten Daten und Kennwerte fließen in einen Maßnahmenkatalog zur Zuverlässigkeitsbewertung ein, der den Projektpartnern hilft, spezifische Anforderungen an Materiallieferanten und Fertiger formulieren zu können.

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Herausforderung: hochbeanspruchte Strukturbauteile mit Bindenähten. Das neue Projekt will industrielle Partner aus der Kunststoffbranche befähigen, die Zuverlässigkeit von Bindenähten besser bewerten zu können.(Bild: Fraunhofer LBF)

Weitere Infos zum Projekt

Die teilnehmenden Unternehmen profitieren von dem Know-how des Fraunhofer LBF und können ihre Materialrezepturen sowie Prozessparameter gezielt anpassen, um die Qualität und Zuverlässigkeit ihrer Produkte zu steigern. Das Projekt richtet sich an Firmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Material und Additivhersteller über Compounder bis hin zu Entwicklern und Herstellern von Bauteilen mit Bindenähten, die deren Zuverlässigkeit absichern möchten.

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Stand: 08.12.2025

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