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Die GMBU e.V. entwickelt Materialien für die Additive Fertigung, insbesondere für die additive Materialextrusion mit Thermoplasten (Schmelzschichtverfahren). Zusammen mit Industrie- und Forschungspartnern werden auch Materialien für andere kunststoffverarbeitende Prozesse entwickelt. Die Themen umfassen die Funktionalisierung von Materialien, die Nutzung biobasierter Polymere und Füllstoffe, das Recycling von Kunststoffen und die Optimierung der Materialien für additive Fertigungsprozesse.
Hierfür verfügt die GMBU e.V. über moderne Anlagentechnik und Gerätschaft im Labormaßstab, um Materialien für additive Fertigungsverfahren anwendungsspezifisch modifiziert herzustellen, durch Materialextrusion zu Granulat oder 3D-Filament auszuformen und diese hinsichtlich ihrer Verarbeitungs- und Festigkeitseigenschaften zu bewerten.
Im Bereich der Materialentwicklung werden zum Beispiel folgende Themen bearbeitet:
Funktionale Materialien
Die GMBU e.V. entwickelt neue Materialien und Werkstoffrezepturen auf Basis verschiedener Kunststoffe, zum Beispiel Polyester, Polyamide und Polyolefine. Durch Zusatz von Additiven und Füllstoffen, Blenden verschiedener Polymere sowie reaktive Extrusion kann eine breite Palette verschiedener Funktionalitäten eingestellt werden. Ziel der Entwicklungen ist die Realisierung anwendungsspezifischer Funktionalitäten, wie zum Beispiel antimikrobieller Schutz, elektrische Leitfähigkeit und ESD-Schutz, Flammschutz, Wärmeformbeständigkeit oder Schäumbarkeit.
Biobasierte Materialien
Hochwertige Materialien für die Additive Fertigung können auf Basis biobasierter Polymere und biobasierter Füllstoffe hergestellt werden. Dafür werden einerseits Bio-Polyester und Bio-Polyolefine eingesetzt, andererseits zum Beispiel Pflanzenfasern, Holz oder Stärke. Die GMBU e.V. arbeitet hierfür mit Industriepartnern zusammen, die langjährige Erfahrung in der Entwicklung von Kunststoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe haben.
Rezyklate
In Kooperation mit verschiedenen Forschungs- und Industriepartnern werden Materialien auf Basis von Kunststoff-Rezyklaten entwickelt. Hierfür wird einerseits auf großtechnisch verfügbare Materialien als Materialbasis zurückgegriffen. Außerdem ist die GMBU e.V. Partner für die Entwicklung von Recyclingverfahren und bewertet Rezyklate hinsichtlich ihrer Eignung für die additive Fertigung.
Freiheitsgrade in der Materialentwicklung
Das Spektrum der verarbeiteten Basispolymere umfasst unter anderem:
Zur Modifizierung und Funktionalisierung können unter anderem folgende Zuschlagstoffe eingesetzt werden:
Außerdem können eine Reihe an Additiven zur gezielten Anpassung der Verarbeitungs- und Anwendungseigenschaften eingesetzt werden, zum Beispiel:
Damit kann eine breite Palette verschiedener Eigenschaften erzielt werden, zum Beispiel:
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