F&E-Projekt „WPRO“ untersucht Holz-Kunststoff-Hybridverbindungen

Seit einigen Jahren kooperiert Werner Schmid mit verschiedenen Forschungseinrichtungen, um neue Technologien zu erschließen und neue Verfahren zu entwickeln. Nun konnte ein spannendes F&E-Projekt aus unserem Kunststoffbereich erfolgreich abgeschlossen werden. Dieses innovative Projekt wurde zusammen mit dem Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik an der Technischen Universität Braunschweig durchgeführt.

Es hatte zum Ziel, ein Bauteil aus einem beschnittenen, umgeformten Holzfurnier herzustellen, welches in einer Spritzgießmaschine mit Kunststoff umspritzt wird. Im März 2023 endete dieses Projekt offiziell nach 2½ Jahren Projektlaufzeit und das Ergebnis ist ein Spritzgießwerkzeug, welches in mehreren Prozessschritten, aber in einem einzigen Hub der Spritzgießmaschine ein solches Bauteil produzieren kann. Zunächst wird ein vorbehandeltes Holzfurnier in das Werkzeug eingelegt und fixiert. Bei der Schließbewegung des Werkzeugs werden zwei Kanten des Furniers beschnitten – dies geschieht ohne zusätzliche Krafteinwirkung, allein durch die Schließbewegung und die entsprechenden Antriebe der Spritzgießmaschine. Anschließend wird das Furnier durch den Aufbau des Formschließdrucks in der Maschine umgeformt. Das beschnittene und umgeformte Furnier wird an den Kanten umspritzt und erhält im Innenbereich einer Wölbung Rippen zur Stabilisierung. Dieser Prozess wurde außer mit Holzfurnieren auch mit naturfaserverstärkten Organoblechen erprobt und man konnte damit ebenfalls gute Ergebnisse erzielen. Im Fokus des Projekts stand neben der Geometrie sowie der Ermittlung der technischen Machbarkeit auch die Frage, ob ein Hybridbauteil aus nachwachsenden und abbaubaren Materialien entstehen kann. Die ersten Versuche erfolgten daher nicht nur mit bekannten technischen Kunststoffen wie PA 66, sondern auch mit Kunststoffen der Gruppe der PLA, die aus nachwachsenden Ressourcen, wie beispielsweise Maisstärke, hergestellt werden. Eine Kompostierbarkeit des Bauteils und der Kunststoffe selbst kann allgemein nicht bestätigt werden, daher liegt zu dieser Teilfragestellung kein abschließendes Ergebnis vor. Dessen ungeachtet kann das Projekt als Erfolg betrachtet werden, da wichtige Erkenntnisse zur Geometrie der Bauteile gewonnen wurden und vor allem die Herstellbarkeit solcher Holz-Kunststoff-Hybridverbindungen klar bejaht werden kann.
Sowohl die TU Braunschweig als auch Werner Schmid sind an einer Weiterentwicklung des Prozesses in einem weiteren gemeinsamen Projekt interessiert und werden Möglichkeiten für die Weiterführung prüfen.
Sollten Sie an dem Bauteil und der Technologie interessiert sein, sprechen Sie ihre bekannten Ansprechpartner bei Werner Schmid gerne darauf an oder wenden Sie sich an unsere Zentrale.