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ReF-Print

Entwicklung eines Recycling-Verfahrens von thermoplastischen Organoblechen zur Herstellung eines kurzfaserverstärkten 3D-Druck Filaments.
  • Recycling-Verfahren für thermoplastische, faserverstärkte Halbzeuge, sogenannte Organobleche.
  • Herstellung und Qualifizierung von kurzfaserverstärkten 3D-Druck-Filamenten.
  • Entwicklung, Herstellung und Erprobung eines hybriden Demonstratorbauteils.

Das Forschungsprojekt „ReF-PrinT“, eine Zusammenarbeit der thinkTEC GmbH und dem Labor Faserverbundtechnik am Technologie Campus Neustadt an der Donau der OTH Regensburg, entwickelt ein innovatives Recycling-Verfahren für faserverstärkte Thermoplastmaterialien, auch bekannt als Organobleche. Diese Materialien sollen als kurzfaserverstärktes Filament im 3D-Druck-Prozess wiederverwendet werden.

Ressourcenschonende Nutzung im 3D-Druck

Das Ziel von „ReF-PrinT“ ist es, die bei der Produktion anfallenden Verschnittreste in neues Filament umzuwandeln. Dieses recycelte Material wird erneut in den Produktionsprozess integriert. Dadurch lassen sich die Kosten für kurzfaserverstärkte Filamente in der Fused Filament Fabrication (FFF) senken, und das gesamte Organoblech wird vollständig genutzt, was teure Entsorgungskosten vermeidet und die Materialproduktivität erhöht.

Herausforderungen und Lösungen

FFF mit reinem Thermoplastmaterial hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen und wird in vielen Unternehmen erfolgreich eingesetzt. Ein Nachteil dieser Technik ist jedoch die geringere Festigkeit und Steifigkeit der hergestellten Bauteile im Vergleich zu konventionellen Verfahren wie Spritzguss. Kurzfaserverstärkte Filamente, insbesondere solche mit Kohlenstofffasern, bieten eine Lösung, sind jedoch kostenintensiv.

Organobleche: Effizienter Leichtbau

Organobleche zeichnen sich durch hervorragendes Leichtbaupotenzial aus, erfordern jedoch teure Umformwerkzeuge und hohe Investitionskosten. Um diese Kosten zu senken und die Fertigung von Kleinserien zu ermöglichen, wurde das erfolgreich abgeschlossene Projekt „InPrinT“ ins Leben gerufen, bei dem Krafteinleitungselemente auf umgeformte und zugeschnittene Organobleche gedruckt wurden.

Das „ReF-PrinT“-Projekt: Nachhaltigkeit und Effizienz vereint

Das „ReF-PrinT“-Projekt baut auf diesen Erkenntnissen auf. Durch das Recycling der bei der Zuschnittvorbereitung anfallenden Reste zu neuem Filament wird die Materialproduktivität weiter erhöht und die Entsorgungskosten werden gesenkt. Das recycelte Filament, auch ReF-Filament genannt, ist vielseitig einsetzbar und soll in unterschiedlichen FFF-Anlagen verwendet werden können.

Kurzfaserverstärkte Filamente verbessern die mechanischen Eigenschaften von FFF-Bauteilen und machen sie als Strukturteile nutzbar. Der Recycling-Prozess trägt erheblich zur nachhaltigen Nutzung der energieintensiv hergestellten Organobleche bei und zeigt einen zuverlässigen Weg zur Wiederverwertung auf.

Ein Schritt in Richtung Zukunft

Dieses Projekt leistet damit einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Produktion und gestaltet die Zukunft der additiven Fertigung.

Projektpartner

Förderung

Das dreijährige Projekt „ReF-PrinT“ wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie im Rahmen des Bayerisches Verbundforschungsprogramm (BayVFP) der Förderlinie Materialien und Werkstoffe an der OTH Regensburg gefördert.

Laufzeit: 01.07.2024 – 30.06.2027

Fördervolumen: 314.500 €