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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Fügen und Charakterisierung von Polymilchsäure-Metall-Mischverbindungen unter dem Gesichtspunkt der industriellen Anwendung und Produktion

Freitag (20.09.2019)
11:30 - 12:00 Uhr Florenz
Bestandteil von:


Um neue Materialien am Markt zu etablieren sind stets umfangreiche Grundlagenuntersuchungen zu den Eigenschaften, der Verarbeitung und den möglichen Anwendungen notwendig.Gegenstand dieser Untersuchungen ist das Polymer PLA (PolylacticAcid), ein biobasiertes und bioabbaubares Polymer, welches momentan zu geringen Anteilen in der Verpackungsmittelindustrie und als Filament für den 3D-Druck eingesetzt wird. PLA besitzt gute mechanische Eigenschaften aber nur eine mäßige thermische und chemische Beständigkeit. Neben den ausgezeichneten biologischen Vorteilen ist das Material gut recycelbar und wird als mögliches Substitut für PET gehandelt.

Derzeit bestehen noch Wissensdefizite zur grundsätzlichen Fügbarkeit, insbesondere mit Metallen. Ziel ist es, PLA langfristig als Standardkunstoff wie z. B. PE, PP, PET und PVC zu etablieren.Potentielle Anwendungsgebiete wären der Einsatz in Haushaltsgeräten, Elektronikartikeln und bei Dekorelementen für die Automobilindustrie.

Im Rahmen von wissenschaftlichen Untersuchungen wurden deshalb PLA sowie weitere kommerziell verfügbare Thermoplaste mit Metall thermisch gefügt. Dabei kamen sowohl induktives Fügen, lasergestütztes Fügen als auch das Ultraschallfügen zum Einsatz. Besonderes Augenmerk lag hierbei neben der reproduzierbaren Erzeugung gleichmäßiger Wärmefelder auf der Oberflächenvorbehandlung des metallischen Fügepartners. Sowohl das Laserstrukturieren als auch das Korundstrahlenwurden vergleichend untersucht. Die entstandenen Fügeverbindungen wurden zerstörend geprüft und hinsichtlich Ihres Bruchverhaltens analysiert. Im Ergebnis der Untersuchungen konnte eine Abhängigkeit der Verbindungsfestigkeit von der Art der Vorbehandlung, der Art und Weise der Erwärmung sowie von den Grundeigenschaften der Kunststoffe nachgewiesen werden.

 

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Philipp Zink
Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Gunther Göbel
    Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden
  • Annett Klotzbach
    Fraunhofer Institut für Werkstoff und Strahltechnik