Tecnaro GmbH. Dr. Lars Ziegler: Naturfaserverstärkte Kunststoffe auf Basis von Lignin - Arboform. TECNARO GMBH Burgweg 5.

Transkript

1 Tecnaro GmbH Dr. Lars Ziegler: Naturfaserverstärkte Kunststoffe auf Basis von Lignin - Arboform Werkstoffübersicht der ARBOFILL ARBOBLEND ARBOFORM Tecnaro GmbH TECNARO GMBH Burgweg 5 D Ilsfeld ld

2 Produktübersicht der Tecnaro GmbH ARBOFILL Buche und Fichte

3 Produktübersicht der Tecnaro GmbH ARBOFILL z.b. Fichte natur für Spritzguss Streckspannung [N/mm 2 ] 27,9 Streckdehnung [%] 3,57 Zug-E-Modul [N/mm 2 ] 2735 Bruchspannung [N/mm 2 ] 26,74 Bruchdehnung h [%] 448 4,48 Schlagzähigkeit a cu, RT [kj/m 2 ] Geruch 10,3 sehr gering

4 Produktübersicht der Tecnaro GmbH ARBOFILL Buche und Fichte

5 Produktübersicht der Tecnaro GmbH ARBOBLEND V2 und V3

6 Produktübersicht der Tecnaro GmbH ARBOBLEND V1 V2 V3 V4 V5 (Standard) Streckspannung [N/mm 2 ] 56,78 49,48 41,97 39,19 26,24 Streckdehnung [%] 2,40 2,33 2,39 2,41 2,53 Zug-E-Modul [N/mm 2 ] Bruchspannung [N/mm 2 ] 28,37 24,97 24,49* 24,33* 22,13* Bruchdehnung [%] 5,73 9,41 > 10 > 10 > 10 Schlagzähigkeit a cu, RT, [kj/m 2 ] 42,2 58,7 93,4 NB NB Geruch *: Bei 10 % Dehnung

7 Produktübersicht der Tecnaro GmbH ARBOBLEND V1 bis V5

8 Zusammensetzung von Lignin als Matrix (über 10 verschiedene Ligninarten) Naturfasern (Variation in Art und Aufschluss) Natürliche Additive (als Verarbeitungshilfsmittel) Naturfasern Lignin

9 und Additiven aus Lignin und Fasern entsteht ARBOFORM Granulat

10 Massenkunststoffe techn. Holz Kunststoffe PE (LD,HD, LLD) PP PS ARBOFORM PA 66 Buche (unverst.) (unverst.) längs Quer Bruchspannung [N/mm²] (F-Typen) 7 Zug-E-Modul [N/mm²] Bruchdehnung [%] Schlagzähigkeit (23 C) [kj/m²] ,5-3, ,3-0,8 (bis 6,0) o. Br. o. Br (bis 14) 5-50 o. Br. Lin. Ausdehungs koeff. [1*10-6 /K]

11 Produktübersicht der Tecnaro GmbH ARBOFORM F45natur ZE 50 natur LV3natur L, Streckspannung [N/mm 2 ] 18,2 29,2 61,0 Streckdehnung [%] 0,3 0,69 1,30 Zug-E-Modul [N/mm 2 ] Bruchspannung [N/mm 2 ] 18,2 29,2 61 Bruchdehnung [%] 03 0, , ,30 Schlagzähigkeit a cu, RT [kj/m 2 ] 2,0 5,0 8,5 Geruch typisch gering sehr gering

12 Verfahren zur Herstellung von Formteilen auf Spritzgießmaschinen herkömmliche Standardspritzgießmaschinen einsetzbar Werkstoffgerechte Werkzeugkonstruktionen notwendig (Angussanlage bzw. Ausführung, Fließfronten) Verarbeitungstemperaturen sehr niedrig (bis 170 C) Spritzgießmaschine i 3-Zonen-Schnecke oder PVC-Schnecke ohne Mischelemente dreiteilige Rückstromsperre offene Düse hydraulische Dosierung

13 Spritzgießwerkzeug Stangenanguss Heißkanalanguss möglich Entformungsschrägen nötig keine dünnen Rippen kein Tunnelanguss ki keine Hinterschnitte hi

14 Wesentliche Vorteile Geringer Wärmedehnungskoeffizient (max. 50*10-61/k) optimal im Verbund mit Holzfurnieren für Sichtoberflächen hohe h Steifigkeit i (max. 6000N/mm²) hochwertiger h Charakter (Uhr) unregelmäßiger Faserorientierung Bearbeitung (spanend, Lackierung,...) Eigenschaften in jede Raumrichtung annähernd gleich ähnlich Holz warme Holzhaptik Griffe, Knöpfe, Griffmulden, Kugelschreiber Geringer Formschwund (max. 0,3%) Hohe Maßgenauigkeit, g Wandstärkensprünge sind realisierbar, keine Einfallstellen an der Oberfläche (Technische Teile) Optimale Akustische Eigenschaften Musikinstrumente, Lautsprecherboxen

15 Ökologische Vorteile von ARBOFORM ARBOFORM besteht zu 100% aus nachwachsenden Rohstoffen sehr gute Ökobilanz Rohstoffe aus nachhaltiger Land- und Forstwirtschaft Nutzung heimischer Rohstoffe möglich dadurch kurze Transportwege Schonung der endlichen Energie- und Rohstoffressourcen sinnvolle Verwendung von Abfallstoff Lignin biologisch abbaubar vollständiges Verrotten CO 2 neutral Entsorgung durch Kompostierung oder Verbrennung es wird iddbi dabei nur soviel ilco 2 freigesetzt, wie die Pflanze während des Wachstums gebunden hat rezyklierbar thermoplastische Verarbeitung von Regenerat ist möglich

16 Einsatzpotentiale für Automobilindustrie (Trägerformteile für Furnierhölzer oder Dekore), Möbelindustrie (Griffe, Knäufe, Stuhlmöbel, Gebrauchsgegenstände, Leisten) Elektronik (Gehäuse, Griffe oder Elektromotorkapselungen, Lautsprechergehäuse) Freizeit (Gartenmöbel, Spielwaren) Modeschmuck (Uhrengehäuse, Ketten, Haarklammern, Nieren) Baustoffindustrie t i (Platten, Strukturverschalungen, Vertäfelungen) Spritzgegossene Karbon-Keramik-Formteile

17 Modeschmuck Schmucketui aus Arboform der Fa. Tecnaro GmbH, Bildquelle: Fraunhofer ICT

18 Gebrauchsgegenstände

19 Freizeit

20 Musikinstrumente Mundharmonika-Kammzelle aus Arboform der Fa. Tecnaro GmbH, Bildquelle: Fraunhofer ICT Verbundprojekt mit MusiconValley

21 Figuren und Spielwaren Krippenfiguren und Mäander-Spiel aus Arboform der Fa. Tecnaro GmbH, Bildquelle: Fraunhofer ICT

22 Automobilindustrie hinterspritzte it t Echtholzfurnier-Intarsie Lenkradsegmente mit lackierter ARBOFORM Sichtoberfläche

23 Möbel- u. Baustoffindustrie

24 Elektronik Lautsprecher aus Arboform der Fa. Tecnaro GmbH, Bildquelle: Fraunhofer ICT

25 Technische Teile Messadapterflansch mit spritzgegossener 12 H7 Passung g( (Toleranz 0,018 mm)

26 Armbanduhr WOOD WATCH

27 -Technische T h i h Argumente Präzise Abformung Hohe Steifigkeit Hohe Formstabilität Armbanduhr aus Arboform der Fa. Tecnaro GmbH, Bildquelle: Fraunhofer ICT - Erstes Serienprodukt Von der Idee, über Stereolithographieprototypen p und -werkzeuge zum Spritzgießwerkzeug und Serienprodukt. Designorientierte Freiformflächen mit Holzwerkstoffen

28 Karbon-Keramik-Formteile

29 Produktübersicht der Tecnaro GmbH ARBOFORM ARBOFILL ARBOBLEND 100 % aus nahwachsenden Rohstoffen Überwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen (> 60 %) Spritzguss: - Extrusion: Biologisch abbaubar -

30 Produktübersicht der Tecnaro GmbH Vielen Dank! Produkte aus Arboform und Arbofill der Fa. Tecnaro GmbH, Bildquelle: teilweise Fraunhofer ICT

31 Anhang - Kennwerte

32 Type: F45 natur Mechanische h Eigenschaften Norm Einheit it Mittelwert* t* Zugfestigkeit DIN N/mm 2 18,2 Reißdehnung DIN % 0,29 Zug-E- Modul DIN N/mm Biegespannung EN ISO 178 N/mm 2 42,28 Schlagzähigkeit (Charpy) EN ISO 179 kj/m ,0 Kugeldruckhärte DIN N/mm 2 122

33 Type: F45 natur Thermische Eigenschaften Norm Einheit Mittelwert* Ausdehnungskoeffizient DIN / C 1,8.10E-5 Vicat-Temperatur (B/50) DIN C 82,5 Wärmeleitfähigkeit DIN W/(m.K) 0,384 Glühdratprobe DIN IEC C bestanden

34 Type: F45 natur Elektrische Eigenschaften Norm Einheit Mittelwert* Leitfähigkeit, Oberfläche DIN G Ω 5 Leitfähigkeit, Durchgang DIN G Ω 3 Sonstige Eigenschaften Norm Einheit Mittelwert* Formschwund WN % 0,2 Dichte (im Formteil) ISO 1183 g/cm 3 1,306 Wassergehalt (Gewichtsverlust bei 105 C) WN % 6 Migration versch. Elemente DIN EN bestanden Speichel- u. Schweißechtheit DIN bestanden Brandverhalten DIN 4102-B2 --- bestanden Fließlänge (Spiraltest, Kanalquerschn.: 4 * 4 mm) WN cm 60