Gute Ideen und Vorsätze haben viele. Diese zielstrebig umsetzen, schaffen nur wenige. Gemeistert haben diese Hürde die Jungunternehmer Julian Reitze und Stefan Zender.

Säge- und Hobelspäne aus der holzverarbeitenden Industrie, PLA als Bindemittel – das Rezept für ökologisch verträgliche Kaffeekapseln

Ein Start-up produziert Bio-Kaffeekapseln aus Holz und Pflanzenstärke in Millionenstückzahl

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

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Andere Werkstoffe

Auf dem Holzweg erfolgreich

Der Kunststoffhersteller Lanxess hat seine Tepex-flowcore-Reihe um weitere thermoplastische Composite erweitert. Die Produktfamilie ist speziell für verschiedene Fließpressenverfahren ausgelegt. Die neuen Composites sollen als Alternative zu duroplastischen Sheet Molding Compounds (SMC) zum Einsatz kommen.

Mit den Composites lassen sich Bauteile mit Verrippungen herstellen, ohne dass dafür zusätzliches Anspritzmaterial notwendig ist. Der gezeigte Demonstrator besteht komplett aus fließgepresstem Tepex flowcore. 

Duktile Composites für das Fließpressen

Im Forschungsprojekts ReLei ist es gelungen, neue Werkzeug- und Prozesstechnologien zu entwickeln, um komplex geformte Sandwichbauteile in einem effizienten Kombinationsprozess herzustellen.

Mehrere Partner aus Forschung und Industrie haben im Projekt ReLei ein Rückwandoberteil auf Basis eines faserverstärkten Polyamids als Beispiel für die Herstellung einer komplexen Sandwichstruktur entwickelt

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Thermoplastische Sandwichstrukturen für Großserienanwendungen

Schaumspritzgießen

Fasern

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Kunststoff-Halbzeuge

Faserverarbeitung

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

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Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Spritzgieß-Sonderverfahren

Industrieroboter

Montagetechnik

Mit kleinen Blasen groß rauskommen

Vier Forschungspartner haben es sich zum Ziel gesetzt, im Rahmen eines „Zero-Waste“-Projekts eine neue Presstechnik für die Herstellung von nachhaltigen Faserverbundlösungen zu entwickeln.

Für die Herstellung der Versuchsbauteile kam eine von Engel entwickelte SMC-Fertigungszelle mit einer Maschine des Typs Engel v-duo 700 und einem Knickarmroboter easix KR35 zum Einsatz

Forschungsprojekt zeigt Recyclingpotenzial für Composite-Leichtbau auf

Composite-Halbzeuge

Kohlenstofffasern / -matten

Verstärkungsstoffe

Anlagen zur Composite-Herstellung

Spritzprägen

Bruchmechanische Prüfung

Messtechnik

Werkstoffprüfung

Harzsysteme für Composite-Herstellung

UD-Tapes

Presswerkzeuge, Kunststoff

Pressen von Kunststoffen

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Qualitätssicherung Kunststoff

Qualitätssicherung

„Zero-Waste“-Konzept für Carbon-SMC

Eine Reihe von Untersuchungsmethoden kann Schwachstellen aufgrund von Faserfehlorientierungen aufzeigen. Aufschluss über das Steifigkeits- und Zugfestigkeitsverhalten erlauben insbesondere der Faservolumengehalt und die Faserverteilung, die sich mit einer neuen Ultraschallmethode flexibel am fertigen Bauteil erfassen lassen.

Ultraschall einkoppeln: Ein Scherwellenprüfkopf steht über ein zähflüssiges Koppelmittel mit einem glasfaserverstärkten Kunststoffprüfkörper in Kontakt

Methoden zur Bestimmung der Faserorientierung in verstärkten Kunststoffen

Ultraschall-Sensoren

Sensoren / Messwertaufnehmer

Computer-Tomografie-Systeme

Optische Mess- und Prüftechnik

Ultraschallprüfgeräte

Kunststofffasern

Röntgenprüfgeräte

Software für Optische Messtechnik

Richtungsweisende Ultraschall-Scherwellen

Automatisierte Laserprozesse stellen eine Möglichkeit dar, bei der Reparatur von carbonfaserverstärkte Kunststoffen (CFK) eine stärkere Automatisierung zu realisieren.

Stufenschäftung in einem Vorflügel-Demonstrator: Das Schäften stellt eine Herausforderung bei der Reparatur von CFK dar

Automatisierte Reparatur von carbonfaserverstärkten Kunststoffen

Laserschweißen

Verbindungstechnik Verfahren

Thermisches Fügeverfahren

Lasertechnik

Laser statt Handarbeit

Der Einsatz duroplastischer Formmassen ermöglicht es erstmals, bei Organoblechen einen artgleichen Materialverbund mit hohen mechanischen Eigenschaften zu realisieren.

Bild 1. Sechskantprüfkörper zur Bestimmung der Scherfestigkeit eines stoffschlüssigen DP-DP-Polymerverbunds und zugehöriger Prüfaufbau

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Analyse der Scherfestigkeit von duroplastisch hinterspritzten FVK-Bauteilen

Plasmabehandlung

Oberflächentechnik

Reinigen und Vorbehandeln

Duroplast-Spritzgießen

Hochbelastbar und komplex

Die traditionellen Märkte für glasfaserverstärkte duroplastische Kunststoffe bleiben stabil. Thermoplastcomposites starten bei hybriden Verarbeitungsprozessen durch. Mit pragmatischen Ideen packt die Faserverbundindustrie die Recyclingfrage an.

Das Arevo-„ebike“ hat einen 3D-gedruckten CFK-Monocoque-Rahmen, in den u. a. der Drivematic-Getriebeaktuator von Oechsler integriert werden kann

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Faserverbundkunststoffe (FVK)

Glasfasern / -matten

Reaktionsharze

Duroplaste

Sekundärfasern

Kunststoff-Rezyklat

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Aramidfasern

Phenolharze

Harze, Epoxid

Duroplastische Werkstoffe

Hochleistungskunststoffe

Thermoplaste

Große Vielfalt und pragmatische Ideen

Thermoplastische Spritzgießbauteile können durch lokale Endlosfasern in Verbindung mit metallischen Lasteinleitungselementen gezielt verstärkt werden. Dadurch sind sie für strukturelle Anwendungen wie Querlenker und Getriebeträger geeignet.

Roboterbasiertes Faserwickeln von komplexen Spritzgießeinlegern: Mit flächigen Verstärkungshalbzeugen lassen sich die komplexen Konturen nicht oder nur mit hohem Aufwand drapieren 

Lokale Endlosfaserverstärkung durch die 3D-Skelett-Wickeltechnik

Leichtbau

Dreidimensionale Faserskelette

Thermoplastischen Tapes wird Großes zugetraut. Sie sollen die nächste Generation der thermoplastischen Composites prägen. Dazu muss das Legen der Tapes hochgenau erfolgen. Allerdings darf die Tapeverarbeitung nicht zu aufwendig werden, damit die Wirtschaftlichkeitsrechnung aufgeht. Durch Kombination hochpräziser Steuerungssoftware mit Kameratechnik beim Tapelegen leistet Engel einen wichtigen Beitrag für den Durchbruch dieser Technologie.

Für eine hohe Fertigungseffizienz wird eine Tapelegezelle vorzugsweise mit zwei Robotern und einer Kamerastation ausgerüstet

Softwarebasiertes Tapelegen mit Kamera bereitet thermoplastischen Composites den Weg

Kameras

Fertigungsautomation

Bildverarbeitung

Automatisierungstechnik

Optische Mess- und Prüfverfahren

Blick fürs Essenzielle

Gewindeeinsätze sorgen für eine sichere Anbindung von Hybridbauteilen. Bei Langzeitbelastung kann es bei Thermoplasten allerdings aufgrund von Druck und Temperatur zu Setzeffekten kommen, wodurch eine beständige Verschraubung nicht mehr gewährleistet ist.

Metallgewindeeinleger mit beidseitiger Oberflächenstrukturierung verhindert ein Kriechen von Thermoplasten in Hybridbauteilen  © IK, IWF

Oberflächenstruktur sorgt für sichere Verankerung von Gewindeeinlegern in Organoblechen

Automotive

Elektronik

Kunststoffe

Photonik

Optik

Setzeffekte in Hybridbauteilen verhindern

Zur Erwärmung von endlosfaserverstärkten Thermoplasten eignet sich auch der Joule-Effekt. Am Institut für Kunststofftechnik der Universität Stuttgart wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem Halbzeuge über Kontaktelemente bestromt werden.

Joulesche Erwärmung: Durch Halbzeuge fließt Strom über direkte Kontaktelemente und erwärmt das Bauteil von innen heraus über das gesamte Volumen

Einfluss der Kontaktierung auf die Joulesche  Erwärmung endlosfaserverstärkter Thermoplaste

Heizeinrichtungen, elektrisch

Richtig heiß mit runden Ecken

Die Digitalisierung bietet die Möglichkeiten größere Stückzahlen zu niedrigeren Kosten zu fertigen und lässt sich auf die Produktion von Faserverbundbauteilen gut anwenden.

Der automatisierte Kitting-Prozess integriert die Produktionsschritte Nesting, Schneiden, Etikettierung und Kitting in eine einzelne Fertigungszelle

Digitalisierung senkt Kosten und Materialverschnitt und steigert die Effizienz

Automatisiert zu Faserverbundbauteilen

Für eine schnelle Lebensdauerabschätzung von kurzglasfaserverstärkten Kunststoffe wird der Einfluss wechselnder Last und Frequenz in Form von Lastkollektiven auf die Werkstoffermüdung  untersucht und eine integrative Berechnungsmethodik zur Strukturauslegung vorgestellt.

Kurzglasfaserverstärkte Thermoplaste im Stresstest

Kollektives Versagen vermeiden

Der Leichtbau gewinnt besonders im Automobilbau zunehmend an Bedeutung und ist Thema in zahlreichen Forschungsprojekten. Welch hohes Potenzial das Faser-Direkt-Compoundieren von Arburg hierfür bietet, zeigt das Verbundprojekt MoPaHyb – Modulare Produktionsanlagen für Hybridbauteile.

Mit der Kombination aus Spritzpressen und FDC-Verfahren lassen sich, wie bei dieser Sitzlehne, bisher nicht herstellbare Bauteildimensionen umsetzen

MoPaHyb-Projekt: Leichtbauverfahren FDC in Kombination mit Spritzpressen

Hybridtechnik

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Langglasfaserverarbeitung im großen Stil

Fassadenelemente aus Weidenfäden und Polypropylen

Werkstoffverbunde aus Holzgeweben in einer thermoplastischen Matrix verbinden die Idee des textilen Holzbaus mit der Faserverbundtechnologie. In einem Projekt werden Fassadenelemente aus solchen Wood Textile Composites hergestellt. Dabei spielt neben den mechanischen Anforderungen auch die gestalterische Seite und die Akzeptanz der zukünftigen Nutzer eine wichtige Rolle.

Die Materialauswahl für die Fassade eines Gebäudes basiert auf den verschiedenen bautechnischen und gestalterischen Anforderungen, die an die Gebäudehülle gestellt werden. Dabei kommt es, neben den mechanischen Eigenschaften des gewählten Materials, auch auf die Außenwirkung an. Außerdem hat die Transparenz der Fassade unter anderem Auswirkungen auf das Wohnklima im Innere des Gebäudes und somit auf das Wohlbefinden der Bewohner. Mit einem Werkstoff, der durch vergleichsweise einfache Eingriffe im frühen Herstellungsprozess in seiner Lichtdurchlässigkeit beziehungsweise Opazität variiert werden kann, lassen sich unterschiedliche bautechnische und gestalterische Anforderungen an eine Gebäudehülle elegant lösen.

Das Institut für Werkstofftechnik, Kunststofftechnik (IfWK) und die Forschungsplattform Bau Kunst Erfinden (FBKE), beide von der Universität Kassel, entwickeln gegenwärtig für vorgehängte, hinterlüftete Fassaden (VHF) einen solchen variablen Werkstoffverbund (Projektname: „Voto – Weidengewebeverstärkter Kunststoff mit variabler Gewebedichte für Fassadenelemente im textilen Holzbau“). Zentraler Bestandteil des Projekts sind Gewebe aus dem Holz der Amerikanerweide (Salix americana), die in eine Matrix aus Polypropylen (PP) eingebettet und in einem Heißkompaktierprozess zu Wood Textile Composites (WTC) verarbeitet werden (Bild 1). Die Besonderheit von WTC besteht darin, dass sich die Lichtdurchlässigkeit des Werkstoffverbunds durch verschiedene Webarten sowie unterschiedliche Fadenabstände im Gewebe gezielt steuern lässt. Daraus ergibt sich die Möglichkeit, verschiedene Opazitäten und Erscheinungsbilder der Fassade sowie Variationen der dahinterliegenden Raumatmosphäre zu erzeugen. Die geplante Anwendung bereitet jedoch auch Herausforderungen. Diese betreffen neben der Prozessführung im Rahmen der Herstellung und der mechanischen Belastbarkeit insbesondere auch die Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen.

Wood Textile Composites aus  Weidenfäden

Die quasi-endlosen Weidenfäden, aus denen die im Projekt verwendeten Gewebe bestehen, werden durch Bearbeitung von gespaltenen Weidenruten erzeugt. Diese Methode, die traditionell aus dem Korbmacherhandwerk stammt, wurde dafür optimiert. Dabei kommen speziell für diesen Zweck angepassten Holzbearbeitungsmaschinen zum Einsatz. Mit diesen werden die zu Holzstreifen gespaltenen Ruten so bearbeitet, dass sie eine kontinuierliche Breite von 4 mm und eine Dicke von 1 mm über eine Länge von 1,20 m aufweisen. Diese flexiblen Fäden werden an den Enden geschäftet und durch eine an den kleinen Querschnitt angepasste Methode zu quasi-endlosen Holzfäden verarbeitet. In dieser Form lassen sie sich auf einem Webstuhl, der speziell für die Verarbeitung von Weidenstreifen zu Geweben umgebaut wurde, zu den im Projekt entwickelten Geweben verarbeiten (Bild 2).

Die Herstellung der WTC erfolgt im Heißkompaktierprozess mit einer Präzisionsheißpresse vom Typ LAP 80 der Firma Gottfried Joos Maschinenfabrik (Bild 3). Die verwendete Heißpresse bietet unter anderem die Möglichkeit, den Prozess druck geregelt zu steuern, wodurch insbesondere die druckempfindlichen Weidengewebe geschont werden. Das PP für die Matrix (Typ: PP 575 P, Hersteller: Sabic) wurde mittels einer Flachfolienanlage (Typ: Chill Roll CR 136/350, Hersteller: Collin Lab & Pilot Solutions) und Breitschlitzdüse zu Folien mit einer Dicke von 0,1 mm verarbeitet. Die Kunststofffolien werden in mehreren Schichten um und zwischen die beiden verwendeten Weidenholzgewebe gestapelt. Für die Bereiche des Werkstoffverbunds, bei denen der thermoplastische Kunststoff direkt an das Holz anschließt, wird zudem mit 5 Gew.-% ein Haftvermittler auf Basis von Maleinsäureanhydrid (Typ: Licocene PP MA 6452, Hersteller: Clariant) in die Folien eingearbeitet. Der Heißkompaktiervorgang erfolgt bei einer maximalen Temperatur von 180 °C sowie einem maximalen Pressdruck von 0,32 N/mm².

Wie erwähnt, spielt die Materialwahrnehmung durch den Betrachter beim Einsatz als Fassadenelement eine sehr wichtige Rolle. Deshalb wurde am IfWK eine humansensorische Studie zur sowohl optischen als auch haptischen Materialwahrnehmung von WTC durchgeführt. Das erfolgte im Rahmen einer institutsinternen Abfrage, wobei den teilnehmenden Probanden jeweils WTC-Platten mit einer Größe von 15 cm x 20 cm vorgelegt wurden. Bei den Platten handelte es sich um Varianten aus zwei in eine PP-Matrix eingebetteten, dichten Geweben (Bild 1). Die Materialpräsentation erfolgte automatisiert. Die Platten wurden dem Betrachter unter standardisierten Lichtbedingungen durch einen Roboter vorgelegt.

Abgefragt wurde dabei, im Hinblick auf die geplante Anwendung als Fassadenelement, insbesondere die emotionale Wahrnehmung der WTC. Die Bewertung zeigte, dass dem Werkstoffverbund WTC durch die befragten Personen durchweg positive emotionale Eigenschaften zugeordnet wurden (Bild 4). Aufgrund der Resonanz der Studienteilnehmer auf den Werkstoff spricht somit aus Designsicht nichts gegen den geplanten Einsatz als Fassadenelement oder in anderen sichtbaren Bereichen.

Wie widerstandsfähig sind die  Composites?

Außerdem wurde das Material verschiedenen Umgebungsbedingungen ausgesetzt und bewittert. Im Anschluss erfolgte eine rein optische Begutachtung der Prüfkörper bei Tageslicht. Diese ergab keine sichtbaren Unterschiede zwischen den Prüfkörpern, die darrgetrocknet und gefroren waren sowie den Prüfkörpern, die in Norm- und Tropenklima gelagert wurde. Die wassergelagerten Proben wiesen eine deutliche Verdunklung am Rand der Prüfkörper auf. Das verdeutlicht, dass über die an den Stirnseiten freiliegenden Weidenfäden Wasser in den Werkstoffverbund eingedrungen ist. Die deutlichste Veränderung zeigten die bewitterten Proben. Der umgebende Kunststoff wies bei diesen eine milchige und spröde Erscheinung auf. Die Struktur der Weidengewebe war deshalb kaum noch sichtbar. Dort wo die Weidengewebe aufgrund von Fehlstellen in der Matrix sichtbar waren, konnte zudem eine deutliche Vergrauung des Holzes festgestellt werden. Der Einfluss von UV-Strahlung in Verbindung mit Wasser auf sowohl Holz als auch PP zeigt sich somit bereits bei nicht standardisierten Lichtbedingungen (Bild 5) [1 - 3]. Zudem kam es sowohl bei den wassergelagerten, als auch bei den bewitterten Prüfkörpern zu einer teilweisen Ablösung der PP-Matrix von den Weidenfäden.

Mittels Farbspektroskopie ist die Darstellung einer Farbe unter standardisierten Lichtbedingungen im L*a*b*-Farbenraum möglich. Damit wurde die Farbabweichung (ΔE) der konditionierten Proben in Bezug auf eine Normklima-Probe untersucht (Bild 6). Während die bei Frost und Tropenklima konditionierten Prüfkörper erwartungsgemäß wenig Abweichungen vom Normklima zeigen, ist die Farbabweichung der darrgetrockneten Proben größer, als zuvor durch die rein optische Kontrolle angenommen. Die bewitterten Prüfkörper zeigen die erwartete deutliche Abweichung. Diese ist jedoch nicht wie bei den anderen Prüfkörpern hauptsächlich auf eine Veränderung der Holzfarbe, sondern auch auf die witterungsbedingte Schädigung des PP zurückzuführen [4]. Auch die Farbabweichung bei den wassergelagerten Proben ist deutlich sichtbar.

Feuchtigkeit beeinflusst die  Schlagzähigkeit

Untersucht wurde außerdem, wie sich Feuchtigkeit auf die mechanischen Eigenschaften der WTC auswirkt. Dazu wurde nach der Konditionierung zunächst die jeweilige Feuchtigkeit der Prüfkörper ermittelt und im Anschluss Schlagbiegeversuche durchgeführt (Bild 7). Auffällig ist dabei, dass die Schlagzähigkeit der Proben, mit Ausnahme der bewitterten, parallel zur zunehmenden Feuchtigkeit im Werkstoff ansteigt. Die niedrigste Schlagzähigkeit der WTC zeigt sich bei den darrgetrockneten Proben. Am höchsten ist sie bei den wassergelagerten Proben. Bei diesen ist zu beachten, dass es innerhalb der vierundzwanzigstündigen Lagerung nicht zur Fasersättigung des Holzes kam. Die Wasseraufnahme wurde offensichtlich durch den umgebenden Kunststoff behindert und trat erst nach 120 h auf [5].

Die Analysen zeigen, dass die Trocknung der Prüfkörper, unabhängig davon ob diese bei erhöhter Temperatur oder bei Frost stattfindet, zu einer Versprödung des Werkstoffverbunds führt. Zunehmende Feuchtigkeit hingegen erhöht die Duktilität [6]. Eine Ausnahme bildet in diesem Punkt der bewitterte Werkstoffverbund. Trotz zunehmender Feuchtigkeit zeigt er ein eher sprödes Werkstoffverhalten. Dieses ist auf die deutliche Schädigung sowohl der PP-Matrix als auch des darin eingebetteten Holzes durch die Bewitterung zurückzuführen.

Das erste Teilziel des Projekts Voto, die Herstellung eines Werkstoffverbunds, der bei konstanten und angepassten Prozessbedingungen reproduzierbare Ergebnisse zeigt, konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Schäden an den WTC, die durch den Heißkompaktierprozess entstehen können, wurden dabei jedoch bisher nur rein optisch begutachtet. Um die Schäden genauer zu detektieren, sollen zukünftig Micro-Computer-Tomografie (µCT) und Mikroskopie als bildgebende Analyseverfahren zum Einsatz kommen. Zudem konnte gezeigt werden, dass WTC erwartungsgemäß nicht witterungsstabil sind und sowohl konstruktiver Schutz offener Holzanteile als auch die Zugabe von Additiven wie UV-Stabilisatoren zur Matrix notwendig sind. Die Anforderungen an VHF erfordern eine tiefgehende mechanische Analyse, wobei auch Faktoren wie der Brandschutz und die Witterung zu berücksichtigen sind. Beide Faktoren werden im weiteren Projektverlauf ausführlich untersucht. Eine dahingehende Additivierung der Matrix ist ebenfalls Teil des Projekts.

Aus Sicht des Designs werden im Projekt verschiedene Ansätze verfolgt. Sie zielen darauf ab, durch verschiedene Webarten unterschiedliche, auf die Bedürfnisse des Verbrauchers zugeschnittene Lichteffekte zu erzeugen und damit die Variabilität des Werkstoffverbunds auszuschöpfen. Die humansensorische Studie zeigte jedoch, dass der Werkstoff hinsichtlich seines Designs bereits in der vorgestellten Grundversion überzeugen konnte.

[1]C.-A. Teaca, D. Rosu, R. Bodîrlau, and L. Rosu, “Structural Changes in Wood under Artificial UV Light Irridation Determindes by FTIR Spectroscopy and Color Measurements – A Brief Review,” BioResources, vol. 8, no. 1, pp. 1478–1507, 2013.

[2]D. Rosu, C.-A. Teaca, R. Bodirlau, and L. Rosu, “FTIR and color change of the modified wood as a result of artificial light irradiation,” Journal of photochemistry and photobiology. B, Biology, vol. 99, no. 3, pp. 144–149, 2010, doi: 10.1016/<a href="http://j.jphoto" target="_blank">j.jphoto</a>biol.2010.03.010.

[3]A. Peacock and A. Calhoun, Polymer Chemistry: Properties and Applications. München: Hanser, 2006.

[4]A. Tidjani, “Photooxidation of polypropylene under natural and accelerated weathering conditions,” J. Appl. Polym. Sci., vol. 64, no. 13, pp. 2497–2503, 1997, doi: 10.1002/(SICI)1097–4628(19970627)64:13&lt;2497::AID-APP3><a href="http://3.0.CO" target="_blank">3.0.CO</a>;2–8.

[5]N. Defoirdt, S. Gardin, J. van den Bulcke, and J. van Acker, “Moisture dynamics of WPC and the impact on fungal testing,” International Biodeterioration & Biodegradation, vol. 64, no. 1, pp. 65–72, 2010, doi: 10.1016/<a href="http://j.ibiod" target="_blank">j.ibiod</a>.2009.07.010.

[6]S. Butylina, M. Hyvärinen, and T. Kärki, “A study of surface changes of wood-polypropylene composites as the result of exterior weathering,” Polymer Degradation and Stability, vol. 97, no. 3, pp. 337–345, 2012, doi: 10.1016/<a href="http://j.polymd" target="_blank">j.polymd</a>egradstab.2011.12.014.

Institut für Werkstofftechnik, Kunststofftechnik Universität Kassel

https://www.ifw-kassel.de

Ausgabenartikel KU06-22

Bild 5. WTC-Prüfkörper nach Konditionierung: Im Vergleich zum Normklima-Probekörper (links) zeigt sich bei Wasserlagerung eine Verfärbung am Rand des Körpers (mitte). Durch Bewitterung (rechts) wird die Kunststoffmatrix beschädigt und vergraut. Auch die Weidenfasern weisen dann Farbveränderungen und Schäden auf.

In transparente Kunststoffe eingebettete Weidenfäden bieten interessante Optionen beim Spiel mit Licht und Schatten, nicht nur bei Fassadenelementen.

Bild 6. Farbabstand der verschieden konditionierten Proben bezogen auf die Farbe bei Normklima: Die größte Farbabweichung ist bei der bewitterten Probe festzustellen. Bei den verschiedenen Trockenverfahren kommt es bei der Darrtrocknung zur größten Abweichung.

Bild 7. Feuchtigkeit und Schlagzähigkeit der konditionierten Prüfkörper: Die Schlagzähigkeit nimmt besonders nach der Wasserlagerung deutlich zu.

Bild 1. Für die hergestellten WTC kommt das Holz der Amerikanerweide zum Einsatz.

Bild 2. Für die Verarbeitung von Weidenfäden zu Geweben wurde ein Webstuhl entsprechend umgebaut.

Bild 3. Im Heißkompaktierverfahren werden mehrere Lagen der PP-Folie mit den Weidengeweben verbunden. 

Bild 4. Ergebnisse der humansensorischen Analyse: Die WTC werden besonders als originell, harmonisch und anziehend betrachtet. 

KU 6-22_UniKassel_Boyneburgk - Hauptartikel

Claudia von Boyneburgk, M. Sc., ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Werkstofftechnik, Kunststofftechnik (IfWK) der Universität Kassel;

<a href="mailto:c.vonboyneburgk@uni-kassel.de">c.vonboyneburgk@uni-kassel.de</a> Dipl.-Des. Steffi Silbermann arbeitet als künstlerische Mitarbeiterin an der Forschungsplattform Bau Kunst Erfinden (FBKE) der Universität Kassel. Leander Schweiger, M. Sc., ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am IfWK. Dr. Jan-Christoph Zarges ist Leiter der Abteilung Materialien und Strukturen am IfWK. Prof. Heike Klussmann leitet die FBKE. Prof. Hans-Peter Heim leitet den Bereich Kunststofftechnik am IfWK.

Das Projekt Voto wird im Rahmen der AIF-IGF unter der Fördernummer 21712 N durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Die Autoren bedanken sich für die Unterstützung.