Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICTGeschäumte Bauteile werden zunehmend als Transportverpackungen, zur Wärmedämmung von Gebäuden sowie verstärkt im Automobilsektor verwendet. Die Entwicklung neuer geschäumter Materialien, wie auch Schaumstoff-Verbunde haben zum Ziel, Eigenschaften wie Temperaturbeständigkeit, Energieabsorption oder auch Recyclierbarkeit zu optimieren.
Schäumtechnologien
Schaum als Sandwichkernmaterial in Rotorblättern von Windkraftanlagen
Werkstoffentwicklung für thermoplastische Schäume
In den Blickpunkt der Werkstoffentwicklung rücken zunehmend Schaumstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften. Aktuelle Themen hierbei sind die Entwicklung schäumbarer Polymercompounds im Extrusionsverfahren auf Basis nachwachsender Rohstoffe sowie der gezielte Einsatz von Funktionszusatzstoffen beispielsweise zur Verbesserung der mechanischen oder thermischen Eigenschaften oder auch zur Erzielung eines umweltfreundlichen Flammschutzes.
REM-Aufnahme von EPS
Verfahrensentwicklung Extrusionsschaum
Für die Entwicklung extrusionsgeschäumter Halbzeuge, Platten und Folien steht am Fraunhofer ICT eine hochmoderne Schaumtandem-Laboranlage, bestehend aus Doppelschnecken- und Einschneckenextruder, zur Verfügung. Auf dieser Anlage besteht die Möglichkeit, neue Material- und Treibmittelrezepte mit begrenztem Materialeinsatz an Platten, Folien oder Profilen zu erproben und gezielt weiterzuentwickeln.
Mit dieser Schaumtandem-Laboranlage bieten wir unser umfangreiches Material- und Verfahrens-Know-how im Extrusionsbereich an.
Krauss Maffei, Tandem-Schaumextrusionsanlage zur Herstellung von geschäumten Halbzeugen
Verfahrensentwicklung Partikelschaum
Am Fraunhofer ICT ist die komplette Prozesskette der Partikelschaumtechnologie installiert:
- die Materialentwicklung und Optimierung der Schaumstruktur im Extrusionsprozess
- die Entwicklung aufgeschäumter oder treibmittelbeladener Granulate mittels Extrusionsprozess und nachgeschalteter Unterwasser-Granulierung
- Untersuchungen zum Aufschäumen von Granulaten zu Schaumstoffpartikeln im Laborvorschäumer
- Untersuchungen zur Verarbeitung im Formteilautomaten (dampf- und radiofrequenzbasiert)
- Autoklav-/ Batchschäumen von Partikelschäumen
- Prüfung der Isolationseigenschaften oder der mechanischen Kennwerte der erhaltenen Schäume im eigenen Prüflabor
Diese komplette Prozesskette bildet die Basis für die erfolgreiche Zusammenarbeit mit unseren Partnern. Neue Materialmischungen können innerhalb kürzester Zeit auf ihre Verarbeitbarkeit und ihre Bauteileigenschaften wie beispielsweise deren Isolationseigenschaften untersucht werden.
Partikelschaum und -bauteile
Schaumcharakterisierung
Neben der Material- und Prozessentwicklung von Partikel- und Extrusionsschäumen bieten wir auch eine umfassende Charakterisierung von thermoplastischen sowie duroplastischen Schäumen entlang der gesamten Prozesskette an, vom Rohstoff bis zum Bauteil. Das Materialprüflabor am Fraunhofer ICT verfügt über die notwendigen Labor- und Pilotanlagen, um Materialdaten zur Bewertung der Rohstoffentwicklung oder von Prozesseinflüssen und Materialdatenblätter zu generieren. Durch strukturelle Untersuchungen und Werkstoffanalyse erreichen wir eine zuverlässige Aussage über die Qualität des fertigen Bauteils.
- Analyse des Mikrostruktur
- Wärmeleitfähigkeit
- Mechanische und physikalische Prüfungen, umfassende standardisierte Prüfverfahren zur Erstellung von Werkstoffdatenblättern oder zur Bewertung von Prozesseinflüssen
- Flammschutzprüfung
- Spezielle Anwendungen: hydrostatische Druckprüfung
- Rheologische Prüfverfahren von Rohstoffen für die Schaumherstellung
- Thermische und chemische Analyse von Rohstoffen für die Schaumherstellung
Weitere Informationen:
Zugversuch mit Schaum
Messepräsentation FoamExpo 2020/21
Die Messepräsentation zeigt die Entwicklung neuer geschäumter Materialien auf. In den Blickpunkt der Werkstoffentwicklung rücken dabei zunehmend Schaumstoffe mit maßgeschneiderten Eigenschaften. Das Fraunhofer ICT bietet weitreichende, marktorientierte Entwicklungsdienstleistungen auf dem Gebiet der Schaumentwicklung, mit dem Ziel, Eigenschaften wie z. B. Temperaturbeständigkeit, Energieabsorption oder auch Rezyklierbarkeit zu optimieren.