Materialabmusterung bei der Alfred PRACHT Lichttechnik GmbH
Am 12. und 13. September2023 wurden, im Rahmen des Teilprojekts 8, die ersten Abmusterungen durchgeführt. Die Abmusterung dient der Überprüfung der im Projekt entwickelten biobasierten Composite.
Bei dem verwendeten Composit handelt es sich um das biobasierte Polyamid 5.10 der Fa. AKRO-COMPOUNDS welches mit Celluloseregeneratfasern (CR) der Fa. Cordenka verstärkt und mit verschiedenen Additiven stabilisiert wurde. An den beiden Tagen konnten vier Bauteile (Abb. 1) auf den Serienwerkzeugen der Fa. PRACHT abgemustert werden, die für die seriell produzierten Leuchtgehäusen eingesetzt werden könnten.
Drei der vier Bauteile werden in der Serienfertigung aus einem Polybutylenterephthalat (PBT) mit einer Verstärkung aus 17 % Glasfasern hergestellt. Für die „PPR200 Befestigungsklammer“ wird in Serie ein recyceltes Polypropylen (rPP) verwendet. Das biobasierte Polyamid mit CR-Faserverstärkung bietet somit eine 100% biobasierte und nachhaltige Alternative zu den bisher verwendeten Materialien.
Bereits das erste, vorab ausgewählte Spritzgießwerkzeug, stellte uns vor einige Herausforderungen. Aufgrund der biegeschlaffen CR-Fasern (20 Gew.%) und dem viskositätssteigerndem Hydrolysestabilisator der Fa. Lanxess hatte das Composit eine geringe Fließfähigkeit, welche in hohen Verarbeitungsdrücken resultierte. Aus diesem Grund musste bereits zu Beginn der Abmusterung auf eine leistungsstärkere Spritzgießmaschine gewechselt werden. Zudem setzten die CR-Fasern den Heißkanal zu, weswegen bei den nachfolgenden Spritzgießwerkzeugen auf eine Zuführung der Schmelze per Kaltkanal geachtet wurde. Im Anschluss an diese Anpassungen lief die Abmusterung der Bauteile jedoch erfolgreich und weitestgehend reibungslos ab (Abb. 2). Für weitere Abmusterungen wird jedoch zusätzlich noch die Verwendung einer Fließhilfe eingeplant, um das Composit auch für komplexere Geometrien und größere Bauteile verwenden zu können.
Zwei der Bauteile konnten anschließend zur Assemblierung eines Demonstrators der KATLA Leuchte (Abb. 3) verwendet werden. Ergänzend dazu werden noch bauteil-spezifische Prüfungen bei der Fa. PRACHT durchgeführt, um die abgemusterten mit den seriell gefertigten Bauteilen vergleichen zu können. Dafür werden die vier Bauteile, über die Funktionsprüfung hinaus, auch mit Glühdraht- sowie Klimawechseltests geprüft.
