InFormTech
Analyse der Netzwerkeigenschaften und Kompensationsmechanismen von luftgelegten Faservliesmaterialien und geschichteten Nassvliesen zur Entwicklung einer innovativen Umformtechnologie für die faltenfreie Herstellung von Verpackungskomponenten mit integrierten Funktionselementen
Faltenfreies Formteil mit einem Verhältnis von Durchmesser und Umformhöhe gleich 1.
Das Verfahren des Kompressionsziehens erlaubt es Papiere und andere Faservliese, analog zu Metallblechen und thermoformbaren Kunststoffen, in diverse dreidimensionale, einseitig offene Hohlkörper umzuformen. Somit können bisherige Kunststoffverpackung durch faserbasierte Lösungen ersetzt werden, was einen innovativen Schritt Richtung Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft und Ressourcenschonung darstellt. Aufgrund des fehlenden Fließverhaltens von Papier sind erreichbare Umformgrade jedoch begrenzt und es tritt eine ungewollte Faltenbildung auf. Um möglichst faltenfreie Tiefziehteile produzieren zu können, werden im Rahmen dieses Projekt die Umformbarkeit mittels Kompressionsziehen von luftgelegten, porösen Faservliesen, sowie geschichteten Nassvliesen untersucht. Bei diesen Vliesmaterialien kann das fehlende Fließvermögen von Cellulosefasern innerhalb einer mobilen Netzwerkstruktur durch Faser-zu-Faser-Verschiebungen bzw. Verschiebungen einzelner Vliesebenen zueinander kompensiert werden. Dadurch ergibt sich eine vergleichsweise energetisch günstige Alternative zur Herstellung recycelfähiger, faltenfreier Verpackungen mit hohem Umformgrad (>1,0) und geringen Einsatz nachwachsender Rohstoffe. Weiterhin wird die hohe Fasermobilität weitere Funktionalisierungen der tiefgezogenen Halbzeuge zulassen, sodass die hergestellten Ziehteile in einem nachgelagerten Funktionalisierungsschritt hinsichtlich Hinterschneidungen untersucht und optimiert werden sollen. Auf diese Weise können faserbasierte und rezyklierbare, funktionale Verpackungskomponenten wie z.B. Schraubverschlüsse für Glasverpackungen.
Projektfinanzierung:
Das Projekt InFormTech wird im Rahmen des Programms "Industrielle Gemeinschaftsforschung" durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert (FKZ 01|F23715N) .
Projektlaufzeit
07.2025-06.2027
Projektbearbeitung und Kontakt
Projektleitung: Prof. Jens-Peter Majschak
Projektbearbeitung: Dipl.-Ing. Holger Schubert
© Nils Eisfeld
Verarbeitungssysteme
NameDipl.-Ing. Holger Schubert
Arbeitsgebiet Umformen faserbasierter Materialien
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