Flammgeschützte additive Kunststoffbauteile (T06#)

• Fachliche Zuordnung: Fügetechnik und Trenntechnik ; Leichtbau, Textiltechnik ; Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 61375930

Der Einsatz von additiven Kunststoffbauteilen wird zunehmend vielfältiger wodurch z. B. in der Elektro- und Automobilindustrie vermehrt Brandeigenschaften im Fokus der Bauteilentwicklung rücken. Diese können durch vorhandene Materialsystemen zumeist nur eingeschränkt erfüllt werden. Das Ziel des Transferprojektes ist die Erforschung innovative Flammschutzstrategien für additive Kunststoffbauteile mit gesteigertem Brandschutz- und mechanischem Bauteilverhalten im PBF- LB/P Prozess, um einen zukünftigen Serieneinsatz von additiv gefertigten Bauteilen in diesem Bereich zu ermöglichen. Zu Beginn des Projektes wird ein grundlegendes Verständnis für das Brandverhalten von additiven Kunststoffbauteilen aufgebaut. Basierend auf diesen Ergebnissen werden geeignete, halogenfreie Flammschutzmittel und Einbringungsstrategien untersucht und Flammschutzstrategien zur Herstellung von flammgeschützten additiven Kunststoffbauteilen abgeleitet. Dabei werden Methoden und Ergebnisse der Teilprojekte A3, A6 und B3 des SFB 814 als Grundlagen für das Projekt eingesetzt. Dies umfasst beispielsweise die prozessangepasste Analyse aus A6 und A3. Mit dieser wird die Prozesseignung der Werkstoffsysteme bewertet und das Verhalten flammgeschützter Werkstoffsysteme grundlegend erforscht. Mithilfe von Ergebnissen aus B3 wird das Prozessverhalten analysiert und falls notwendig durch angepasste Prozessstrategien verbessert. Fernen werden Alterungsvorgänge mithilfe von Methoden aus dem Teilprojekt A4 und T1 analysiert, bewertet und mögliche Auffrischungsstrategien abgeleitet. Das Brandverhalten wird final quantitativ (LOI, UL 94) und qualitativ (Cone Calorimeter) bestimmt. Das Transferprojekt ermöglicht den Aufbau eines grundlegenden Werkstoff- und Prozessverständnisses zum Brandverhalten von additiv gefertigten Kunststoffbauteilen sowie der eingesetzten Flammschutzmittel. Durch den Einsatz von halogenfreien Flammschutzmitteln kann ein umweltgerechter und ökologischer Brandschutz gewährleistet werden. Mit diesen Erkenntnissen können zukünftig neue Serienanwendungen erschlossen werden.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: SFB 814: Additive Fertigung
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Unternehmen: Clariant Plastics & Coatings (Deutschland) GmbH; EOS GmbH ; Elektro Opical Systems; PROTIQ GmbH
• Teilprojektleiter: Professor Dr.-Ing. Dietmar Drummer