{"id":44898,"date":"2023-02-08T16:00:52","date_gmt":"2023-02-08T15:00:52","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=44898"},"modified":"2023-02-09T13:47:01","modified_gmt":"2023-02-09T12:47:01","slug":"zellulosefasern-als-verstaerkungsmaterial-080220231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/zellulosefasern-als-verstaerkungsmaterial-080220231\/","title":{"rendered":"Deutsches Forschungsprojekt zur Verwendung von Zellulosefasern als Verst\u00e4rkungsmaterial"},"content":{"rendered":"

Das Deutsche Institut f\u00fcr Textil- und Faserforschung (DITF) hat k\u00fcrzlich ein Forschungsprojekt gestartet, um eine innovative 3D-Druckmethode f\u00fcr Verbundwerkstoffe<\/a> zu entwickeln. Das Ziel ist die Herstellung von Bauteilen, die mit biobasierten und nachhaltigen Fasern wie Zellulosefasern verst\u00e4rkt sind. Das Projektteam hat in Zusammenarbeit mit dem Hersteller Arburg einen Druckkopf entwickelt, der endlose Zellulosefasern extrudieren kann, die in eine Matrix auf Zellulosebasis eingebettet sind. Das vom deutschen Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung finanzierte Projekt w\u00fcrde es erm\u00f6glichen, auf ein heute sehr reichlich vorhandenes Material zur\u00fcckzugreifen und langlebigere Teile zu entwerfen, die die Vorteile des 3D-Drucks von Verbundwerkstoffen voll aussch\u00f6pfen.<\/p>\n

Das deutsche Forschungsprojekt ist ein weiteres gutes Beispiel daf\u00fcr, wie wir uns von der Natur inspirieren lassen und wie wir sie mit der additiven Fertigung<\/a> kombinieren k\u00f6nnen. In unserem Fall geht es um die additive Fertigung mit Verbundwerkstoffen. Ohne es vielleicht zu wissen, sind wir von Verbundstoffen umgeben: Holz<\/a>, Pflanzen, Spinnenseide oder auch die Haut. Diese nat\u00fcrlichen Fasern bieten sehr interessante Eigenschaften, sei es in Bezug auf Festigkeit oder auch Leichtigkeit. Warum sollte man sie also nicht f\u00fcr den 3D-Druck verwenden?<\/p>\n

\"Zellulosefasern\"

Durch Pultrusion hergestellte Zellulosefasern<\/p><\/div>\n

Die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung ist das Temperaturmanagement. Naturfasern – wie Zellulosefasern – sind n\u00e4mlich sehr empfindlich gegen\u00fcber hohen Temperaturen, was die M\u00f6glichkeit ausschlie\u00dft, mit einer Kunststoffmatrix vom Typ PLA oder ABS<\/a> zu arbeiten, da der Thermoplast ausreichend erhitzt werden muss, um Schicht f\u00fcr Schicht aufgetragen zu werden. Das Team musste also sowohl an eine neue Matrix als auch an ein Druckverfahren denken, das diese Temperaturbeschr\u00e4nkungen einh\u00e4lt.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n

Es stellte sich also eine Matrixl\u00f6sung auf Zellulosebasis vor. In der offiziellen Pressemitteilung ist folgende Erkl\u00e4rung zu lesen: „Der Zellulosefaserstrang wird zun\u00e4chst mit einem Bindemittel stabilisiert, um im Drucker verarbeitet zu werden. Der speziell entwickelte Druckkopf wandelt das Bindemittel in eine Matrix um, mit der die endlosen Zellulosefasern ummantelt werden. Da die Zellulosefasern und die Matrix \u00e4hnliche chemische Strukturen aufweisen, ist die Verbundkomponente besonders stabil“.<\/em> Mithilfe einer topologischen Optimierungsl\u00f6sung konnte das Team auch entscheiden, wo genau die Endlosfasern abgelegt werden sollten, d. h. in der richtigen Richtung in Bezug auf die Belastung, die auf das jeweilige Teil ausge\u00fcbt wurde.<\/p>\n

\"\"

Das entwickelte 3D-Druckverfahren<\/p><\/div>\n

Die mechanischen Eigenschaften, wie z. B. die Bruchfestigkeit, sind au\u00dfergew\u00f6hnlich gut. Die vom Forschungsteam entwickelte l\u00f6sungsbasierte und energiesparende Herstellungsmethode kann auch in anderen Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen eingesetzt werden. Sie eignet sich besonders f\u00fcr die Verarbeitung von temperaturempfindlichen Materialien, die sehr gefragt sind, wie Natur- oder Zellulosefasern.<\/p>\n

Wenn man sich die erzielten Ergebnisse anschaut, scheinen die Teile eine sehr gute Bruchfestigkeit aufzuweisen. Diese Methode des 3D-Verbunddrucks k\u00f6nnte besonders f\u00fcr die Arbeit mit temperaturempfindlicheren Materialien interessant sein und w\u00e4re nicht auf Naturfasern beschr\u00e4nkt. Weitere Informationen finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n

Was ist Ihre Meinung zu Verbundwerkstoffen aus Zellulosefasern? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der Additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Alle Bildernachweise : DITF<\/span><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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