Additive Resteverwertung Aus Schnittresten werden 3D-Druckteile

Redakteur: Peter Königsreuther

Das Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart erklärt, was es mit einem Projekt auf sich hat, bei dem Kunststoffreste aus dem Thermoformprozess wiederaufbereitet werden.

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Das IKT in Stuttgart ist beim Projekt Upfilt mit dabei, dass Verschnittreste aus dem Thermoformprozess zu additiv verarbeitbaren Kunststofffilamenten machen soll. Damit können dann wieder Thermoformteile funktionalisiert werden.
Das IKT in Stuttgart ist beim Projekt Upfilt mit dabei, dass Verschnittreste aus dem Thermoformprozess zu additiv verarbeitbaren Kunststofffilamenten machen soll. Damit können dann wieder Thermoformteile funktionalisiert werden.
(Bild: IKT)

Bei der Herstellung von Thermoformbauteilen durch den Prozess der Vakuumformung (früher auch Tiefziehen genannt) fällt relativ viel Verschnitt an. Denn bei den meisten Bauteilen dieser Art ist zumindest ein Randbeschnitt nötig. Wie es weiter heißt, können die Schnittreste nur teilweise in einen Materialkreislauf gebracht werden. Das Gros sei ein Fall für die Verbrennungsanlagen. Die Funktionalisierung von Thermoformteilen ist auch nur sehr begrenzt möglich, weshalb sie häufig durch Aufkleben von separat gefertigten Komponenten ergänzt werden. Das erhöht den Fertigungsaufwand und erschwert das Recycling, weil die Applikationen meist aus anderen Materialien bestehen als das Grundbauteil. Eine effiziente Trennung ist schwierig, eine wirtschaftliche Wiederaufbereitung kaum möglich.

Thermoformteile mit Kunststoff-Rezyklat bedrucken

Im Rahmen des Projekts Upfilt möchte man den erhöhten Fertigungsaufwand und die damit einhergehenden Recyclingprobleme durch die Entwicklung eines prozessoptimierten 3D-Druck-Verfahrens nun minimieren, heißt es weiter. Durch das Upcycling der Verschnittreste in ein für den 3D-Druck nutzbares Filament, können wieder Bauteile aus einem homogenen Kunststoff hergestellt werden. Die IKT-Experten denken dabei auch an das Hinterdrucken neuer Thermoformteile mit dem Recyclingmaterial (siehe Aufmacherbild). Zwei Hauptziele verfolgen die Forschenden:

  • 1. Das wirtschaftliche Upcycling der Verschnittreste in ein hochwertiges Filament mit reproduzierbaren Materialeigenschaften;
  • 2. Die Entwicklung eines prozessoptimierten 3D-Druck-Verfahrens auf Basis des Verfahrens Fused Filament Fabrication (FFF). Kombiniert mit der Möglichkeit, die Thermoformbauteile direkt als Druckbett zu nutzen.

So stellen sich die IKT-Forschenden das Prinzip vor, durch das Thermoformteile wirtschaftlicher funktionalsiert werden können.
So stellen sich die IKT-Forschenden das Prinzip vor, durch das Thermoformteile wirtschaftlicher funktionalsiert werden können.
(Bild: IKT)

Thermoformen in den Wertstoffkreislauf bringen

Die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) fördert das Projekt öffentlich. Das IKT forscht gemeinsam mit dem Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) und dem Unternehmen SE Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG (SE-K). Man ahnt es schon: ein geschlossener Werkstoffkreislauf soll sich damit auch im Thermoformbereich ergeben. Der Demonstratorprozess wird übrigens auf den Flächen des Forschungscampus Areana2036 umgesetzt.

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