ZWEIJAHRESBERICHT BIENNIAL REPORT 2017 2018
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ZWEIJAHRESBERICHT
BIENNIAL REPORT
2017 - 2018
www.kunststofftechnik.at
IMPRESSUM
Für den Inhalt verantwortlich/ Univ.-Prof. Ralf Schledjewski
Responsible for the content:
Grundlayout: Tanja Grössing, MA
Department Polymer Engineering and Science
Otto Glöckel-Straße 2 | 8700 Leoben | Austria
+43 3842 402 2701 | kunststofftechnik@unileoben.ac.at
www.kunststofftechnik.at
Bei einigen personenbezogenen Formulierungen wurde wegen der besseren Lesbarkeit des
Textes auf das Nebeneinander von weiblicher und männlicher Form verzichtet. Natürlich gilt
in jedem dieser Fälle genauso die weibliche Form.
ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS
AM - Additive Manufacturing KKV - Lehrstuhl für Konstruieren in Kunst- und Verbundstoffe
AMG - Lehrstuhl für allgmeinen Maschinenbau KMU - Kleine und mittlere Unternehmen
BMDW - Bundesministerium für Digitalisierung und Wirt- KVKL - Kompetenzverbund Kunststoffbauteil Leoben
schaftsstandort KV - Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung
bmvit - Bundesministerium für Verkehr, Innovation und MCL - Materials Center Leoben
Technologie MedUniGraz - Medizinische Universität Graz
BMWFW - Bundesministerium für Wissenschaft und For- MUL - Montanuniversität Leoben
schung PCCL - Polymer Competence Center Leoben GmbH
BOKU Wien - Universität für Bodenkultur Wien SGK - Lehrstuhl für Spritzgießen von Kunststoffen
CDG - Christian Doppler Forschungsgesellschaft SG - Spritzgießen
CD-Labor - Christian Doppler Labor SME - Small and medium-sized enterprises
Dept. KT. - Department Kunststofftechnik Leoben TU Graz - Technische Universität Graz
ESI - Erich Schmid Institute of Materials Science TU Wien - Technische Universität Wien
FFG - Die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft VV - Lehrstuhl für Verarbeitung von Verbundwerkstoffen
FTI - Forschung, Technologieentwicklung und Innovation WPK - Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Prüfung der Kunst-
KC - Lehrstuhl für Chemie der Kunststoffe stoffe
INHALTSVERZEICHNIS TABLE OF CONTENTS KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN DEPARTMENT POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE .................................................................................................6 Chemie der Kunststoffe (KC) Chemistry of Polymeric Materials ............................................................................................................................................................................. 8 Konstruieren in Kunst- und Verbundstoffen (KKV) Designing Plastics and Composite Materials ......................................................................................................................................................... 9 Kunststoffverarbeitung (KV) Polymer Processing ......................................................................................................................................................................................................10 Spritzgießen von Kunststoffen (SGK) Injection Moulding of Polymers ............................................................................................................................................................................... 11 Verarbeitung von Verbundwerkstoffen (VV) Processing of Composites ..........................................................................................................................................................................................12 Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe (WPK) Materials Science and Testing of Polymers ..........................................................................................................................................................13 Dienstleistungen Services ...........................................................................................................................................................................................................................14 FORSCHUNG & PROJEKTE RESEARCH & PROJECTS ......................................................................................................................................................16 Forschungsschwerpunkt ELASTOMERE Research objective ELASTOMERS.............................................................................................................................................................................18 Forschungsschwerpunkt ADDITIVE FERTIGUNG Research objective ADDITIVE MANUFACTURING.................................................................................................................................................24 Forschungsschwerpunkt SMART MANUFACTURING Research objective SMART MANUFACTURING.....................................................................................................................................................34 Forschungsschwerpunkt LEICHTBAU Research objective LIGHTWEIGHT DESIGN............................................................................................................................................................40 Forschungsschwerpunkt NACHHALTIGKEIT Research objective SUSTAINABILITY........................................................................................................................................................................46 LEHRE & AUSBILDUNG ACADEMIC TEACHING & EDUCATION..................................................................................................................................52 KOOPERATIONEN & PARTNER COOPERATIONS & PARTNERS...............................................................................................................................................66 EHRUNGEN & PREISE HONORS & AWARDS...............................................................................................................................................................72 VERANSTALTUNGEN & SOCIAL ACTIVITIES EVENTS & SOCIAL ACTIVITIES..............................................................................................................................................78
Vorwort Die Zeit rennt und schon bald wird
das Department Kunststofftechnik auf
eine 50-jährige Geschichte zurückbli-
Unsere Forschung zielt ab auf den Auf-
bau von Methodenkompetenz und die
Fokussierung auf industrierelevante
Preface cken. In den frühen siebziger Jahren
wurde die Kunststofftechnik anfäng-
Fragestellungen. Die allgemeine Verbrei-
tung der hierbei erarbeiteten Ergebnisse
lich durch zwei Institute und später, nimmt bei uns einen hohen Stellenwert
um 1990, durch insgesamt vier Institu- ein. Über die letzten fünf Jahre gab es
te repräsentiert. Der Ansatz dabei war, etwa 750 schriftliche Veröffentlichun-
die gesamte Breite des Themenfeldes gen (z. B. Bücher, Buchkapitel, begutach-
abzubilden, beginnend mit der Chemie tete Fachaufsätze und Konferenzbeiträ-
der Kunststoffe und der Werkstoffkun- ge). Dabei steigt insbesondere die Anzahl
de der Kunststoffe und vervollständigt der Beiträge in SCI-Fachzeitschriften.
durch Auslegung und Berechnung der Alle Details unserer Disseminierungsak-
Kunststoffe und der Möglichkeit zur tivitäten sind im Forschungsportal PURE,
Bauteilherstellung über die Verarbei- Zugang über die Website unserer Uni-
tung von Kunststoffen. Diese Aufstel- versität, dokumentiert.
lung, von uns als Vier-Säulen-Konzept
bezeichnet, ermöglicht eine qualitativ Das Studienprogramm Kunststofftechnik
hochwertige Ausbildung der Studie- an unserer Universität ist Basis für eine
renden und eine tiefgehende For- internationale Karriere in Industrie und
schung und Entwicklung entsprechend Hochschule. Die fortwährende Entwick-
unserem Leitmotiv: lung des Studienprogramms, gemeinsa-
me Studienprogramme mit Universitä-
Departmentleitung Vom Rohstoff zum fertigen Produkt ten in anderen Ländern und ein großes
Engagement bei der Motivation junger
Univ.-Prof. Dr. Ralf Schledjewski 2010 wurden die verarbeitungsrele- Menschen, sich mit der Kunststofftech-
vanten Themen geschärft und die bis nik vertraut zu machen und die Chancen
dahin eigenständigen Institute wurden einer Beschäftigung in diesem Bereich
in eine Departmentstruktur integriert. zu erkennen, stellen ein tägliches Muss
Heute besteht das Department Kunst- für uns dar. Kapitel 3 liefert hier weitere
stofftechnik aus sechs Lehrstühlen mit Details und Highlights.
insgesamt 97 VZÄ an Beschäftigten
(Stand Ende 2018). Kapitel 1 gibt hier- Einen kurzen Überblick zu unseren Ko-
zu eine kurze Einleitung und weiterge- operationspartnern, innerhalb und au-
hende Details. ßerhalb der Universität, liefert Kapitel 4
und verdeutlicht unsere Vernetzung. Die
Nahezu 50 Jahre mit einer kontinuierli- Bestätigung aus unserer Community in
chen Entwicklung werfen zwangsläufig Form von Auszeichnungen und anderen
eine Frage auf: Welche Position haben Anerkennungen haben wir in Kapitel 5
wir heute und wie planen wir unsere aufbereitet. Das abschließende Kapi-
Zukunft? Dieser Frage folgend wurde tel fasst die wesentlichen Events, die
2017 ein Evaluierungsprozess gestar- wir organisiert haben, um mit unserer
tet. In mehreren Workshops wurde zu- Community im Kontakt zu sein, und an-
nächst ein Selbstevaluierungsbericht dere Aktivitäten zusammen.
erarbeitet. Ein Gremium aus mehre-
ren externen, anerkannten Fachleuten Das hochmotivierte Team des Depart-
der Kunststofftechnik wurde hier um ments hat versucht die wichtigsten und
Begutachtung nachgefragt. Im Okto- interessantesten Informationen zusam-
ber 2018 fand dann im Rahmen einer menzutragen, die einen guten Über-
Vor-Ort-Begehung mit Präsentationen, blick über die vergangenen zwei Jahre
Laborrundgängen und Workshops ein des Departments geben. Im Namen aller
intensiver Austausch mit diesem Gre- Beschäftigten wünsche ich Ihnen eine
mium statt. Das im Nachgang verfasste angenehme Lektüre.
Gutachten bescheinigt dem Depart-
ment Kunststofftechnik: das Vier-Säu-
len-Konzept wurde über die Jahre
konsequent durch Hinzunahme neuer Glück Auf!
Themen, den Start neuer Initiativen
und durch Adressierung gesellschafts-
relevanter Fragestellungen entwickelt.
Ausgewählte Ergebnisse unsere For-
schung aus den Jahren 2017-2018 sind
in Kapitel 2 dargestellt. Prof. Ralf Schledjewski
Time is running and quite soon the De- our research elaborated in the period
partment Polymer Engineering and Sci- 2017-2018 you will find in chapter 2.
ence will look back over a five d ecades’
history. Early in the seventies, two In- Our research aims to build-up method
stitutes and later on, around 1990, in competencies and to face industrial
total four Institutes represented the needs. Dissemination of the results we
Polymer Engineering and Science in gained here is something we spent spe-
Leoben. The basic idea behind was, to cial attention. Over the last five years
cover the whole range, starting with the Department has made round about
the Chemistry of Polymers and Material 750 written publications (e.g. books,
Science of Polymers, including Design book chapters, peer reviewed papers,
and Analysis of Polymers and ending in conference proceedings). Especially
Processing of Polymers to result in final contributions in SCI-journals do have
components. This so-called four pillars rising numbers. More details about our
concept allows for offering high quality dissemination tasks can be found on
education of students and deep insight the PURE site at the homepage of our
research and development according to university.
our guiding principle:
The university study program “Polymer
From raw material to final Engineering and Science” is a basis for
component an international career in industry and
academia. Continuous development of
In 2010 the processing related topics the study program, joint study programs
were strengthened and the up to that together with universities from other
time independently organized Institutes countries and a strong engagement to
were integrated in a Department struc- motivate young people getting familiar
ture. Today the Department Polymer with polymer engineering and science
Engineering and Science consists of six and the opportunities that working in
Chairs represented by 97 FTE (end of this field will bring is a daily must for
2018) staff members, a short introduc- us. Chapter 3 delivers more details and
tion and more specific details you will highlights.
find in chapter 1.
A short overview about our coopera-
Nearly 50 years of continuous devel- tion partners, both within and outside
opment brings up the question: What the university, in Chapter 4 is aimed to
is our position today and where do we demonstrated our network. The feed-
plan to go in future? To face this ques- back from our community in form of
tion, an evaluation procedure started awards and other kinds of recognition
in 2017. Based on several workshops is presented in Chapter 5. The final
a self-evaluation report has been pre- Chapter summarizes the main impor-
pared. A panel of several external and tant events we have organized to get in
well recognized peers in the research contact with our community and other
field were asked to review this report social activities.
and in October 2018 a two-day on-site
evaluation including presentations, lab- The highly motivated department team
tours and workshop sessions took place. tried to identify the most relevant and
Intense discussion with our peers and highly interesting information giving
a feedback report confirmed, our four an overview about the past two years
pillars concept has been consistently of the Department Polymer Engineer-
further developed over the years by ing and Science. In the name of all our
continuously adding new topics, new employees I hope you will enjoy reading
initiatives and by addressing societally this report.
relevant topics. Selected examples of
Vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt
From raw material to final component
Seit beinahe 50 Jahren ist die Kunst- Pflichtpraktikum, bereitet die Studieren-
stofftechnik Leoben international den optimal auf das Berufsleben vor.
anerkannter Forschungs- und Ausbil-
dungspartner für Betriebe aus Industrie -
und Wirtschaft und Hochschulen.
For almost 50 years, the Department
Alles unter einem Dach Polymer Engineering and Science has
been an internationally recognized re-
Das Department für K unststofftechnik search partner for companies from in-
und seine sechs Lehrstühle sehen sich dustry and universities.
dabei als universelle Ansprechpartner:
Forschungsprojekte, die gemeinsam All under one roof
mit Industriebetrieben und Univer-
sitäten abgewickelt werden — vom The Department of Polymer Engineering
kleinen Dienstleistungs- bis zum inter- and Science consists of six chairs (pro-
nationalen EU-Projekt — befassen sich fessorships) which undertake high-qual-
mit der Herstellung, Verarbeitung und ity research in the fields of chemistry of
Anwendung von Kunststoffen, der Er- polymeric materials, designing
plastics
forschung ihrer physikalischen, che- and composite materials, polymer pro-
mischen und technologischen Eigen- cessing, injection moulding of polymers,
schaften sowie mit Recycling und processing of composites and materials
End-of-life-Szenarien. Das Ziel ist die science and testing of polymers. Vitally
Erschließung neuer Anwendungsge- important for this excellent reputation
biete für Kunststoffe, die Auswahl bzw. is the strong cooperation with inter-
Entwicklung eines für eine bestimmte national companies. Special attention
Anwendung am besten geeigneten is paid to collaborative projects rang-
Kunststoffs, technologische Opti- ing from local projects to international
mierungen der Verarbeitungsprozesse, EU-projects.
die werkstoffgerechte Auslegung von
Bauteilen sowie die Entwicklung und Excellent study program
Optimierung von Recycling- und Wie-
derverwertungs-Technologien. In addition to research and develop-
ment, the Department of Polymer Engi-
Ausbildungsparter neering and Science is also well known
for its excellent training and education.
Neben Forschungs- und Entwicklungs- Due to the great importance and wide
tätigkeiten ist die Kunststofftechnik range of the utilization of polymeric
Leoben auch ein wichtiges Ausbildungs- materials and due to their still very high
zentrum. Die wichtigsten kunststoff- development potential, there is a great
technischen Fachbereiche im Wert- demand for technically and scientifical-
schöpfungskreislauf sind in das Studium ly skilled polymer engineers.
integriert. Die fundierte Ausbildung, in
Kombination mit dem sechsmonatigen
Auf einen Blick | at a glance
Rund 100 Kunststofftechnikerinnen & Kunststofftechniker
Moderner Maschinenpark & ausgezeichnete Infrastruktur auf über 6000 m2
750 schriftliche Veröffentlichungen (z. B. Bücher, Buchkapitel, begutachtete Fachaufsätze und Konferenzbeiträge
in den vergangenen fünf Jahren
Kooperationen mit internationalen Unternehmen & Universitäten seit fast 50 Jahren
About 100 polymer technicians
Modern machinery and excellent infrastructure on over 6000 m2
750 written publications (e.g. books, book chapters, peer reviewed papers, conference proceedings) in the past 5 years
Cooperations with international companies and universities for almost 50 years
KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN
1
POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE LEOBEN
KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN | POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE LEOBEN
Chemie der Kunststoffe (KC)
Chemistry of Polymeric Materials
Ink-Jet Inks (Prof.
Grießer) in 2016,
the CD laboratory
will be continued
until May, 2019.
Facts & Figures
The basic person-
nel infrastructure
comprises one
full professor (W.
Kern), two associ-
ate professors (N.
Aust, T. Grießer),
one assistant pro-
© Kunststofftechnik Leoben | Tanja Grössing fessor (G. Rieß)
as well as four
Unsere Forschungsschwerpunkte äquivalente) am Lehrstuhl beschäftigt additional staff members. Third par-
(Stand 12/2018). Darüber hinaus tra- ty funding is an essential resource for
Der Lehrstuhl für Chemie der Kunst- gen Mitarbeiter des PCCL, die ihre For- the scientific activity of the chair. From
stoffe befasst sich in Forschung und schungsarbeit am Lehrstuhl ausführen, publicly funded projects and contrac-
Lehre mit den Themen makromole- entscheidend zum Erfolg bei. tual research with industry, additional
kulare Chemie, physikalische Chemie employees (13 full-time equivalents)
der Kunststoffe und molekulare Cha- are financed (status 12/2018). Moreo-
rakterisierung von Polymeren. Weiters Leobener Kunststoff-Kolloquium ver, several employees of PCCL perform
werden spezielle Forschungsgebiete, their research work at the chair, and
darunter die Photochemie an Poly- Ein besonderes Highlight war im contribute to the overall success.
meren, die Oberflächen- und Grenz- April 2018 das 27. Leobener Kunst-
flächenchemie, sowie die Technologie stoff-Kolloquium zum Thema „Print
von funktionellen (Nano-) Compo- & Coat - Polymere in Druck- und Be- Leobener Kunststoff-Kolloquium
sit-Werkstoffen bearbeitet. schichtungstechnologien“. Diese Ta-
gungsveranstaltung wurde gemeinsam A particular highlight was the 27. Le-
Basierend auf der positiven Zwischen- von Lehrstuhl und PCCL organisiert. obener Kunststoff-Kolloquium (April,
evaluierung des Christian Doppler Siehe auch www.kunststofftechnik.at. 2018) related to the topic „Print &
Labors (CD-Labor) für „Inkjet-Drucker- Coat – Polymers in Printing and Coat-
tinten auf Polymerbasis“ (Prof. Grießer) - ing Technologies. This symposium was
im Jahr 2016 wird das CD-Labor plan- jointly organized by the Chair in Chem-
gemäß bis 05 / 2019 fortgeführt. istry of Polymeric Materials, and PCCL.
Our Research objectives See also www.kunststofftechnik.at.
Zahlen & Fakten Regarding education and science,
the Chair in Chemistry of Polymeric
Materials is active in the fields of
Die personelle Grundausstattung des
Lehrstuhls umfasst einen Universi- macromolecular chemistry, physical
Lehrstuhlleitung | Chair
tätsprofessor (W. Kern), einen asso- chemistry of polymers, and molecular
ziierten Professor (T. Grießer), einen characterization of polymeric materi-
außerordentlichen Universitätspro- als. Moreover, specific topics such as
fessor (N. Aust), einen Assistenzpro- photochemistry of polymers, surface
fessor (G. Rieß) sowie vier allgemeine and interface chemistry as well as the
Bedienstete. Eine weitere wesentliche technology of functional (nano)com-
Säule des Lehrstuhles sind drittmit- posites are addressed.
telfinanzierte Forschungsprojekte und
Untersuchungsaufträge aus der Indus- Based on the positive evaluation of Univ.-Prof. Dr. Wolfgang Kern
trie. Aus diesen Drittmitteln werden the Christian Doppler (CD) Laborato- wolfgang.kern@unileoben.ac.at
zusätzliche Mitarbeiter (13 Vollzeit- ry for Functional and Polymer based +43 3842 402 2351
8
KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN | POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE LEOBEN
Konstruieren in Kunst- und Verbundstoffen (KKV)
Designing Plastics and Composite Materials
Der Lehrstuhl für Konstruieren in
Kunst- und Verbundstoffen beschäf-
tigt sich generell mit der Modellierung
und Simulation für die Bauteilaus-
legung. Die Problemstellungen über-
spannen dabei verschiedenste Län-
genskalen – von der Mikro- bis zur
Bauteilebene – und eine Vielzahl
von Anwendungsgebieten, wobei das
Hauptaugenmerk auf strukturmecha-
nischen Analysen liegt. Als Berech-
nungsmethode kommen in erster Linie
Finite Elemente zum Einsatz, zusätz-
lich aber auch Optimierungsmethoden
und analytische Ansätze.
Unsere Forschungsschwerpunkte
In der Forschung steht vor allem die
Methodenentwicklung im Vorder- © Kunststofftechnik Leoben | Tanja Grössing
grund. Einerseits betrifft dies die
Entwicklung geeigneter, physikalisch bereits 13 Personen, was dem bisher with our industry partners, demon-
basierter Material- und Schädigungs- höchsten Mitarbeiterstand seit seiner strating their practicability in terms of
modelle, die das komplexe Verhalten Gründung 1991 entspricht. structural analysis and optimization.
von verstärkten Polymermaterialien
unter verschiedensten Belastungssze- - Facts & Figures
narien abbilden können. Andererseits
wird auch die Anwendung und Wei- The Chair for Designing Plastics and While the focus in the first few years
terentwicklung bruchmechanischer Composite Materials is generally con- after the Chair’s relaunch in the fall of
Ansätze für die lokale Versagens- cerned with modeling and simulation 2014 was put on reorganization and
bewertung behandelt – vor allem in for component design. The problems building a solid foundation, the devel-
Gegenwart von Materialübergängen addressed span various length scales - opment of the chair has gained mo-
oder reibbehaftetem Kontakt. Die ent- from the micro scale to the component mentum within the past two years. As
wickelten Methoden werden im Rah- level - and a multitude of applications, a result, three dissertations financed
men zahlreicher Projekte mit unseren with the main focus put on structural by research funds were started in
Industriepartnern angewendet und mechanics. As the primary approach, 2018. The Chair also enjoys growing
somit deren praktische Umsetzbarkeit Finite Element Methods are used; ad- popularity among students, such that
hinsichtlich Bauteilauslegung und op- ditionally, optimization methods and in 2018 already 2 Master‘s and 4 Bach-
timierung demonstriert. analytical approaches are employed. elor‘s theses were conducted. All in all,
the Chair now holds at a head-count
Zahlen und Fakten Our Research objectives of 13, the highest since its founding
in 1991.
Während in den ersten Jahren nach der Research at the Chair is mainly devoted
Neubesetzung im Herbst 2014 der Fo- to the development of new methods.
kus auf der Neuausrichtung und dem
Aufbau einer soliden Basis lag, hat die
On the one hand, this concerns the
development of suitable, physically
Lehrstuhlleitung | Chair
Entwicklung des Lehrstuhls in den letz- based material and damage models
ten beiden Jahren stark an Fahrt auf- that can reflect the complex behavior
genommen. So konnten im Jahr 2018 of reinforced polymer materials un-
gleich drei aus Forschungsgeldern der various loading scenarios. On the
ausfinanzierte Dissertationen gestar- other hand, the application and fur-
tet werden. Auch unter den Studen- ther development of various fracture
ten freut sich der Lehrstuhl steigender mechanics approaches for local failure
Beliebtheit, sodass 2018 bereits zwei assessment is addressed - especially in
Master- und vier Bachelorarbeiten ab- the presence of material interfaces or Univ.-Prof. Dr. Clara Schuecker
gewickelt werden konnten. Insgesamt frictional contact. The methods devel- clara.schuecker@unileoben.ac.at
beschäftigt der Lehrstuhl inzwischen oped are applied in numerous projects +43 3842 402 2501
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KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN | POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE LEOBEN
Kunststoffverarbeitung (KV)
Polymer Processing
Development of a broad scientific
understanding of the process basics
Modelling and simulation
Verification on the equipment in our
technical centre
Transfer of the scientific findings to
industrial production
Numerous successful national and in-
ternational projects devoted to basic
as well as applied research generate a
broad base of knowledge in different
polymer processing techniques. The
emphases are on:
Injection Moulding: Sensor and ac-
tuator technologies in moulds, qual-
ity management, measuring of de-
moulding forces
© Kunststofftechnik Leoben | Tanja Grössing Extrusion and Compounding: Foam-
ing, control strategies for high quality
Der Lehrstuhl für Kunststoffverarbei- Recycling: Maßgeschneiderte Rezyk- products, tailor made compounds
tung beschäftigt sich seit fast 50 Jah- late für technisch komplexe Anwen- Recycling: Tailor-made recyclates
ren mit den vielfältigen Aspekten der dungen, Beratung von Unternehmen for technically complex applications,
Kunststoffverarbeitung. Das bestens für optimale Recycling-Strategien consulting of companies for optimal
ausgestattete Technikum mit modernen Additive Herstellung (3D-Druck): recycling strategies
Maschinen und Anlagen ist internatio- Materialentwicklung: hoch gefüll- Additive Manufacturing (3D-print-
nal herausragend. ter Systeme mit Metall- oder Kera- ing): Material development of highly
mikpulver, modifizierte Polyolefine, filled systems with metal or ceramic
technische und Hochtemperatur- powders, modified polyolefines, tech-
Unsere Ziele: kunststoffe; Verfahrensentwicklung: nical and high temperature polymers;
Optimieren des Prozesses, Charakte- process development, concepts for
Verstehen der Prozesse bei der Ver- risierung der Haftung, Qualitätskon- high quality products, identification
arbeitung der Kunststoffe zepte; Identifikation von wirtschaft- of economically applications
Gezielte Beeinflussung dieser Prozes- lichen Anwendungen Simulation: Simulation in injection
se ökonomische Herstellung von Stoffdatenbestimmung: Rheologi- moulding, extrusion, additive manu-
optimalen Produkten mit minimalem sche und thermodynamische Stoff- facturing; influence of material data
Ressourceneinsatz daten für FEM-Simulationen on simulation results
Entwickeln eines breiten naturwis- Simulation: Simulation beim Spritz- Material Data Measurement: Rheo-
senschaftlichen Verständnisses für gießen, Extrudieren, Additive Fer- logical and thermodynamical data for
die Grundlagen der Verarbeitung tigung; Einfluss von Stoffdaten auf simulations
Modellierung und Simulation Simulationsergebnisse
Verifizieren an unseren Anlagen im
Technikum -
Übertragen der wissenschaftlichen
Erkenntnisse in die industrielle Pro-
duktion
The Chair of Polymer Processing looks Lehrstuhlleitung | Chair
back on almost 50 years of success
story. The well-equipped technical cen-
Unsere Erfahrung und spezielles Know- tre with modern machines and plants is
how haben wir vor allem in den folgen- internationally outstanding.
den Gebieten der Kunststoffverarbei-
tung aufgebaut: Our goals:
Spritzgießen: Sensorik und Aktorik in
© Foto Furgler
SG-Werkzeugen, Qualitätskonzepte Understanding our processes
für das SG, Entformungsverhalten Systematic controlling of these
Extrudieren und Compoundieren: processes economic production Univ.-Prof. Dr. Clemens Holzer
Schäumen, Qualitäts-Regelkonzepte, of ideal products with minimum re- clemens.holzer@unileoben.ac.at
Entwicklung neuer Compounds sources +43 3842 402 3501
10KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN | POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE LEOBEN
Spritzgießen von Kunststoffen (SGK)
Injection Moulding of Polymers
Die Spritzgießtechnik ist das wohl be-
deutendste Kunststoffverarbeitungsver-
fahren. Es weist sehr hohes Innovations-
potential auf und ist Technologietreiber
in vielen Kunststoff-Branchen.
Forschung & Lehre
Wir, der Lehrstuhl für Spritzgießen
von Kunststoffen sehen unsere Auf-
gabe darin, diese Technologie hinsicht-
lich Simulation, Prozessführung und
produkt-adaptiver Regelung (Industrie
4.0), Wirtschaftlichkeit und neuer Ver-
fahren weiterzuentwickeln. Internatio-
nal anerkannte Kompetenz haben wir in
den Bereichen Kautschukspritzgießen,
integrative Simulation und Material-
© Kunststofftechnik Leoben | Tanja Grössing
datenmessung mit besonderem Fokus
auf die Viskositätsmessung von Kaut-
schuk- und hochgefüllten Kunststoff- The Injection Moulding (IM) Technology Rubber injection moulding (in coop-
compounds auf Spritzgießmaschinen. plays an important role within the plas- eration with PCCL)
Unsere Schwerpunkte sind: tics industry due to its high potential Injection moulding compounding and
Systematische Entwicklung von for innovation and being the technol- material development of Polymer Na-
Spritzgussteilen und -systemen ogy driver in many branches. nocomposites
Angewandte Rheometrie für Thermo- Anti-adhesive mould coatings and
plaste und Kautschuke Research & Teaching wetting behaviour of polymer melts
Spritzgusssimulation für Thermoplas- Characterisation of surface topogra-
te und Elastomere We at the Institute of injection Mould- phy and visual appearence (in coop-
Spritzgusssimulation, robuste Pro- ing of Polymers see our responsibility eration with PCCL)
zessführung und -optimierung, vari- in contributing to the further develop- Friction and wear analysis on plastic
othermes Spritzgießen für Elastome- ment of this technology with regard to tool steel
re und Thermoplaste simulation, process and product-adap-
Elastomerspritzgießen tive control (Industry 4.0), economic In academic and post-graduate educa-
Spritzgießcompoundieren und Ma- efficiency and development of new tion besides knowledge in IM funda-
terialentwicklung für Polymer Nano- technologies. We offer internationally mentals and technologies we will teach
composites recognized expertise in rubber injection our students in joined-up thinking and
Anti-adhäsive Formnestbeschichtun- moulding, integrative simulation and their competence in solving problems.
gen und Benetzungsverhalten von material data measurement with spe- In our research activities we strongly
Polymerschmelzen cial focus on applied rheology using in- pursue the cooperation with the plas-
Oberflächenstrukturen und Erschei- jection moulding machines for viscosity tics industry. Here great importance is
nungsbild von Spritzgießteilen (in measurement of highly filled rubber attached to small and medium sized
Kooperation mit dem PCCL) compounds and thermoplastics. companies (SMEs).
Reibung und Verschleiß an Kunst-
Our main research topics are:
stoff-Formenstählen
Systematic design of injection Lehrstuhlleitung | Chair
In der Lehre wollen wir den Studieren- moulded parts and systems with
den, neben dem spritzgießtechnischen special focus on simulation tech-
Fachwissen, vernetztes Denken und niques
Problemlösungskompetenz vermitteln. Applied rheometry for thermoplas-
Ein zentraler Punkt ist für uns die Zu- tics and rubber compounds using
sammenarbeit mit der Kunststoffindus- injection molding machines
trie und –wirtschaft, wobei wir einen Injection moulding simulation,
besonderen Fokus auf KMU legen. process optimisation with focus on
robust process control, rapid heat
Univ.-Prof. Dr. Walter Friesenbichler
- cycle moulding for thermoplastics walter.friesenbichler@unileoben.ac.at
and rubber compounds +43 3842 402 2901
11KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN | POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE LEOBEN
Verarbeitung von Verbundwerkstoffen (VV)
Processing of Composites
of the group is the development of pro-
cessing techniques of polymer-based
fiber reinforced composite materials.
Accordingly, we handle our research
topics starting with a good understand-
ing about the material and ending with
an optimized manufacturing process.
Our Research objectives
In 2017 and 2018 our research activi-
ties focused especially in the fields of
placement and infiltration techniques.
Cooperative projects are building the
bridge, enabling research work on ap-
plication related topics together with
industry on the one hand side and
© Foto Freisinger | Armin Russold elaborating fundamental scientific re-
sults on the other hand side. Research
Verbundwerkstoffe bilden eine hervor- Gelegenheit geboten praktische Erfah- results elaborated are used in teaching
ragende Basis Leichtbaulösungen umzu- rungen durch Mitarbeit in den Projek- and students do have possibility to be
setzen und können damit zur Ressour- ten zu sammeln. involved in projects and improve their
censchonung beitragen. Der sinnvolle practical experience.
Einsatz von Verbundwerkstoffen stellt
einen Schlüssel für die zukunftsorien- Zahlen & Fakten
tierte und nachhaltige Entwicklung un- Facts & Figures
serer Gesellschaft dar. Dies ist die Vision, Es wurden drei geförderte Vorhaben er-
der sich die Mitarbeiter des Lehrstuhls folgreich abgeschlossen, das Christian Three funded projects have been fin-
für Verbundwerkstoffe verpflichtet se- Doppler Labor für Hocheffiziente Com- ished successfully, the Christian Doppler
hen und für die sie durch ihr persönliches posite Verarbeitung (CDL-HECP, siehe laboratory for Highly Efficient Compos-
Engagement wertvolle Beiträge leisten auch S. 40) nach erfolgreicher Evalu- ites Processing (CDL-HECP, see more
wollen. Die Mission des Lehrstuhls ist ierung in die dritte und damit finale on page 40) has been, after successful
folglich die Entwicklung von Verarbei- Phase geführt und zwei neue Projekte evaluation, extended to its final third
tungstechnologien zur Herstellung von gestartet. Der Personalbestand bewegt phase and two new projects start-
polymerbasierten Faserverbundwerk- sich dabei auf konstantem Niveau mit ed. Staff in the group (including the
stoffen. Dafür bearbeiten wir unsere insgesamt 31 Personen (18,7 VZÄ, Stand CDL-HECP) ranges on a constant level
Forschungsthemen beginnend mit einem Dez. 2018) am Lehrstuhl (inklusive CDL- with 31 persons (18.7 FTE) in Decem-
guten Verständnis für das Material und HECP). Mit gut 1,7 wissenschaftlichen ber 2018. About 1.7 scientific publica-
abschließend mit einem optimierten Publikationen pro Wissenschaftler-VZÄ tions per each scientist’s FTE involved
Verarbeitungsprozess. sind wir kontinuierlich bestrebt die Er- have ensured, the results of our work is
gebnisse unserer Arbeiten der breiten spread well into the public.
Öffentlichkeit zugänglich zu machen.
Unsere Forschungsschwerpunkte
In den Jahren 2017 und 2018 fokussier-
- Lehrstuhlleitung | Chair
ten sich unsere Arbeiten insbesondere Composite materials are the best choice
in den Bereichen der Legetechnik und for light weight solutions and thus
rund um die Infiltrationsverfahren. Ko- greatly contribute to resource con-
operative Verbundvorhaben dienen da- servation. A meaningful use of com-
bei als Brücke, um in Zusammenarbeit posite materials is key element for a
mit Industriepartnern anwendungsrele- forward-looking and sustainable devel-
vante Fragestellung zu bearbeiten und opment of our society. Putting this vi-
gleichzeitig wissenschaftliche Tiefe zu sion into practice has therefore become
erreichen. Ergebnisse aus den Themen- the goal to which the employees of the Univ.-Prof. Dr. Ralf Schledjewski
stellungen fließen in die Lehre mit ein research group have dedicated their in- ralf.schledjewski@unileoben.ac.at
und ergänzend wird Studierenden die dividual work. As a result, the mission +43 3842 402 2701
12KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN | POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE LEOBEN
Werkstoffkunde und Prüfung der Kunststoffe (WPK)
Materials Science and Testing of Polymers
Forschung & Lehre © Kunststofftechnik Leoben | Rupert Lenzenweger
Die Mission und Vision des Lehrstuhls
für Werkstoffkunde und Prüfung der
Kunststoffe (WPK) ist es, Studierende
auf hohem akademischen Niveau im Be-
reich der Polymer-Physik und -Prüfung
auszubilden. Darüber hinaus ist unsere
Forschungsarbeit auf dem Gebiet der
Physik, Materialwissenschaften, Prüfung
und Anwendung von Kunststoffen inter-
national anerkannt. Wir entwickeln und
optimieren innovative Materialien, Bau-
teile und Prüfmethoden, um dadurch
einen Beitrag zu technologischem Fort-
schritt und nachhaltiger Entwicklung zu
leisten. Dazu kooperieren wir mit zahl-
reichen Partnern aus Wissenschaft und
Industrie aus der ganzen Welt.
SMART & RELIABLE
Der Fokus der Forschung am WPK liegt
auf zwei Schwerpunktthemen: SMART Research & Study Waste prevention, end-of-life sce-
und RELIABLE. narios and recycling technology
The mission and vision of the Chair of
Das Forschungsfeld SMART - Sustaina- Materials Science and Testing of Poly- The research in the field of RELIABLE
ble Materials and Recycling Technolo- mers is to train students at a high aca- - Reliability of polymers under me-
gies - widmet sich folgenden Themen: demic level in the field of polymer physics chanical and environmental loads - is
Innovative Polymere für die Herstel- and testing. In addition, our research devoted to the following topics:
lung und Speicherung von Energie work in the field of physics, materials sci- Polymers and Composites under
Nachhaltige Technologien mit poly- ence, testing and application of polymers complex multiaxial mechanical and
meren Materialien is internationally recognized. We develop environmental loads
Nachhaltige Composite aus Naturfa- and optimize innovative materials, com- Application of fracture mechanics in
sern und biogenen Harzsystemen ponents and test methods, thereby con- materials science and design
Abfallvermeidung, „end of life“ Sze- tributing to technological progress and Polymers and Composites for struc-
narien und Recycling-Technologien sustainable development. We cooperate tural and long term applications
with numerous partners from science and Polymers and Composites for addi-
Die Forschung im Bereich RELIABLE - industry from all over the world. tive manufacturing and in medicine
Reliability of polymers under mecha- and bionic.
nical and environmental loads - ver-
schreibt sich folgenden Schwerpunkten: SMART & RELIABLE
Polymere und Composite unter
The research at the chair focuses on two
komplexen multiaxialen mechani-
schen und umgebungsbedingten main topics: SMART and RELIABLE.
Lehrstuhlleitung | Chair
Lasten
Anwendung von bruchmechani- The research in the field of SMART -
schen Prinzipien in der Auslegung Sustainable Materials and Recycling
von Bauteilen Technologies - is devoted to the fol-
Polymere und Composite für struk- lowing topics:
turelle und Langzeitanwendungen Innovative polymers for sustainable
Polymere und Composite für den 3D energy production and storage
Druck, in der Medizintechnik und Green engineering with polymeric
Biomimetik materials Univ.-Prof. Dr. Gerald Pinter
Green composites based on natural gerald.pinter@unileoben.ac.at
- fibres and biogenic resin systems +43 3842 402 2101
13KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN | POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE LEOBEN
Dienstleistungen
Services
Getreu dem Leitbild „vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt“ stellt Kunststofftechnik Leoben renommierte Fachkompetenz
unter einem Dach bereit. Dienstleistungen werden in allen Forschungsbereichen der Polymerwissenschaften angeboten: von
der Chemie der Kunststoffe über die Werkstoffphysik und Werkstoffprüfung, das Konstruieren in Kunststoffen und die Kunst-
stoffverarbeitung bis zum praktischen Einsatz von Kunststoffbauteilen und dem Recycling.
Materialdaten Prüfung und Analyse Nachhaltigkeitsmanagement
Stoffdatenbestimmung: Thermoplas- Charakterisierung und Identifizie- Prozessanalysen
te, Elastomere, WPC und PIM-Feed- rung von Polymeren Ökobilanzen
stocks für die Prozesssimulation Morphologie- und Strukturanalyse
Mechanische und physikalische Umfassende Kooperationsmöglichkeiten
Prozesse und Simulation Werkstoffprüfung (z. B. Antragserstellung für Fördergelder)
Oberflächenanalytik sowie Beratungs- bzw. Schulungsange-
Systematische Bauteilauslegung Bauteilprüfung und Schadensanalyse bote ergänzen unsere Leistungspalette.
Prozessentwicklung und robuste Materialauswahl und Materialent-
Prozessführung wicklung -
Spezielle Verarbeitungsverfahren wie
Spritzgießcompoundieren oder Ex-
pansionsspritzguss und Exjection
Vom Rohstoff
From the raw material
Recycling
14KUNSTSTOFFTECHNIK LEOBEN | POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE LEOBEN
Our research focus is on the development and selection of suitable polymeric materials for new applications, the design and
construction of plastic components and composites, the development, optimization and application of suitable processing
technologies, chemical analyses, physical, mechanical and other technical examinations, the testing of application properties,
the determination of quality criteria, production and planning tasks and feasibility studies.
Material data Testing and Analysis Sustainability
Material data for simulation, ther- Polymer testing and identification Process analysis
moplastics, rubbers and elastomers, Morphological and structural analysis Life cycle assessment
WPC and PIM-Feedstocks Mechanical and physical material
testing Various options of cooperation as well
Processes and Simulation Surface analysis as consultancy and training offerings
Component testing and failure complete the range of services.
Component design analysis
Process development and robust Material selection and material
process management development
Special processing procedures: injec-
tion moulding compounding, expan-
sion injection moulding, exjection
zum fertigen Produkt
to the finished product
Nachhaltigkeit
sustainability
15Forschung an der Kunststofftechnik Leoben
Research at the Department of Polymer Engineering and Science Leoben
Entsprechend der Kernkompetenzen Themen „Funktionelle Druckertinten necessary special fields along the value
der Montanuniversität Leoben entlang auf Polymerbasis“ (Leiter: assoz.Prof. chain “from the material to the final
des Wertschöpfungskreislaufes inte- Dr.
Thomas Griesser) und „Hocheffi- product”. They range from chemistry of
griert die Forschung am Department ziente Composite Verarbeitung“ (Leiter: polymeric materials via material sci-
alle Fachbereiche „vom Rohstoff bis Univ.-Prof. Dr. Ralf S chledjewski). Der ence and testing of polymers, the de-
zum fertigen Produkt“: von der Chemie wissenschaftliche Output der Projekte signing of plastics and composite ma-
der Kunststoffe über die Werkstoff- 2017/2018 war sehr überzeugend: 45 terials, the polymer processing to the
physik und -prüfung, das Konstruieren akademische Arbeiten (Masterarbeiten application of plastic components and
in Kunststoffen und die Kunststoffver- und Dissertationen) sowie unzählige recycling. Consequently, the research
arbeitung in allen ihren Facetten bis Konferenzbeiträge und -vorträge und topics addressed by the department
zum praktischen Einsatz von Kunst- Veröffentlichungen behandelten The- are equally wide-ranging.
stoff-Bauteilen sowie Recycling und men zu folgenden Forschungsschwer-
Wiederverwertung. Dementsprechend punkten: Elastomere, Additive Ma- The operational implementation of the
breitgefächert sind auch die For- nufacturing, Smart Manufacturing, topics is carried out predominantly
schungsthemen, die in der Kunststoff- Leichtbau und Nachhaltigkeit. in funded projects. Therefore, the
technik in Leoben behandelt werden. Und genau diese Schwerpunktsetzung department benefits from the support
of various national and international
framework programmes. In the field of
pre-competitive cooperative research
with companies, the department is
as a scientific partner significantly
involved in the research programme
Research of the Polymer Competence Center
Leoben GmbH (PCCL). Additionally,
objectives two Christian Doppler Laboratories
dealing with “Functional and Poly-
Elastomers Sustainability mer Based Inkjet Inks” (Assoc.Prof. Dr.
Thomas Griesser) and “High Efficient
Composite Processing“ (Prof. Dr.-Ing.
Ralf Schledjewski) add to the strength
of the department’s research profile.
Additive Smart
Manufacturing Manufacturing The scientific output of the projects
Lightweight of 2015 and 2016 was impressive: The
components scientific output of the 2017/2018
projects was very convincing: 46 ac-
ademic papers (master theses and
dissertations) as well as innumerable
conference papers, lectures and pub-
Dem Leitprinzip der Montanuniversität folgend, wird am Department für Kunststofftechnik in fünf lications dealt with the following re-
Schwerpunkt-Bereichen geforscht. | Following the guiding principle of the Montanuniversitaet, the search topics: elastomers, additive
Department of Polymer Engineering & Science conducts research in five main areas.
manufacturing, lightweight compo-
nents, smart manufacturing and sus-
Die operative Umsetzung der Themen spiegelt sich auch in den Beiträgen auf tainability.
erfolgt größtenteils in geförderten den folgenden Seiten wieder: sie bieten
Projekten, wobei unterschiedliche na- einen Einblick in die breit aufgestellte And exactly this focus is also reflected
tionale oder internationale (EU) För- Forschungstätigkeit der letzten beiden in the contributions on the following
derinstrumentarien genutzt werden. Jahre; in zahlreichen Einzelprojekten pages: they offer an insight into the
Auf dem Gebiet der vorwettbewerb- wurden zentrale Fragestellungen be- broad research activities of the last
lichen, kooperativen Forschung mit arbeitet und innovative Lösungsansät- two years; Numerous individual pro-
Unternehmen ist das Department als ze generiert. jects dealt with central issues and
wissenschaftlicher Partner maßgeblich - generated innovative solutions.
am Forschungsprogramm der Polymer
Competence Center Leoben GmbH be- In accordance with the core com-
teiligt. Zudem stärken das Forschungs- petencies of the Montanuniversität
profil der Kunststofftechnik in Leoben Leoben, the Department of Polymer
zwei Christian Doppler Labore zu den Engineering and Science integrates all2
FORSCHUNG & PROJEKTE
RESEARCH & PROJECTSFORSCHUNG & PROJEKTE | RESEARCH & PROJECTS
Forschungsschwerpunkt ELASTOMERE
Research objective ELASTOMERS
Die Elastomertechnologie hat sich im
Laufe der letzten Jahre zu einem stark
interdisziplinären Forschungsfeld ent-
wickelt, das in enger Kooperation zwi-
schen der Montanuniversität Leoben
und dem Polymer Competence Center Research
Leoben bearbeitet wird.
objectives
Der Bereich Elastomerchemie be-
schäftigt sich mit effizienten Vernet- Elastomers Sustainability
zungsstrategien für Festkautschuk und
Latexmaterialien sowie mit neuen An-
sätzen für die Herstellung biokompa-
tibler Elastomere. In grundlagennahen
Forschungsarbeiten werden schaltbare Additive Smart
Elastomere entwickelt, die ihre chemi- Manufacturing Manufacturing
sche Struktur und Materialeigenschaften Lightweight
an Umgebungsbedingungen anpassen components
können. Darüber hinaus werden durch
die Entwicklung von Polyurethanbasier-
ten Nanokompositen und isocyanatfreier
Elastomere neue Wege zur Produktion
nachhaltiger Materialien eingeschlagen.
Schläuchen zu erarbeiten. Neben Struk- order to improve the simulation model
Das Hauptaugenmerk der Forschungs- tureigenschaften, zielt die Forschung for the dosing and injection phase by
schwerpunkte im Bereich Elastomer- aber auch auf die Charakterisierung integrating information on viscoelastic
verarbeitung liegt auf der Prozess- und die Herstellung von funktionellen material behaviour. Moreover, an ad-
simulation sowie auf der Entwicklung mechanischen Elastomeren (u. a. Last- vanced machine control system is de-
neuer Ansätze für fehlerfreie Produk- kopplungseffekte in faserverstärkten veloped which is able to adapt to the
tionsprozesse. Durch Einbeziehung von Elastomeren). respective conditions of the process
viskoelastischen Materialdaten werden and the rubber compound. This concept
Simulationsmodelle für die Dosier- und - relies on in-line control (e.g. with tem-
die Einspritzphase verbessert. Zusätz- perature sensors) and adaptation of the
lich werden ausgeklügelte Regelungs- Over the past years, elastomer tech- required curing time in the event of pro-
systeme entwickelt, die in der Lage nology has developed to a highly in- cess variations.
sind, sich an Änderungen im Prozess terdisciplinary topic, which is being
und der Kautschukmischung anzu- pursued in close cooperation between Regarding the characterization and
passen. In-line Sensoren ermöglichen the M ontanuniversität Leoben and the simulation of elastomers, research
die Berechnung der Vernetzungsdichte Polymer Competence Center Leoben. centers on the performance and relia-
und stellen eine wichtige Basis für die bility of elastomers under demanding
in-line Kontrolle und die Anpassung der Elastomer chemistry strongly focuses on environments and complex loads. In
Vernetzungszeiten im Fall von Prozess- new crosslinking strategies and the effi- particular, failure mechanisms of elas-
abweichungen dar. cient curing of rubber and latex materials tomers under rapid gas decompression
with low migrating and biocompatible conditions and in hydraulic systems (e.g.
Die Forschung im Bereich der Charak- components. In fundamental research wear resistance) are studied in detail to
terisierung und Simulation beschäftigt activities, stimuli-responsive elastomers develop “fail-safe” seals and hoses. Ad-
sich mit den Materialeigenschaften und are synthesized, which change their ma- vancing from structural properties, re-
der Zuverlässigkeit von Elastomeren terial characteristics in response to ex- search is also aimed at elastomers with
unter anspruchsvollen Umgebungs- ternal stimuli (such as light and temper- functional mechanical properties involv-
bedingungen und komplexen Lastzu- ature). In addition, “green elastomeric ing load coupling effects in fibre-rein-
ständen. Die Versagensmechanismen materials” are developed by synthesizing forced elastomers.
von Elastomeren werden beispielsweise polyurethane-based nano-composites
unter schneller Gasdekompression und and isocyanate free elastomers.
in hydraulischen Systemen (u. a. Ab-
rieb) im Detail untersucht, um wesent- Research on elastomer processing is de-
liche Grundlagen für die Entwicklung voted to process simulation and strate-
von „ausfallsicheren“ Dichtungen und gies towards zero-failure processing in
18FORSCHUNG & PROJEKTE | RESEARCH & PROJECTS
RubExject: „Dem Gummispritzgießen um Längen voraus“
RubExject: “Rubber Injection Moulding with no Limits”
Die wichtigsten Verarbeitungsverfah- entwickelt. Damit Consequently, the
ren der Kunststoffindustrie sind das können mögliche Ver- part length is neither
Spritzgießen und die Extrusion. Bei der fahrensvarianten samt limited by the viscos-
Herstellung langer, schmaler und struk- deren Prozessfenster ity of the polymer nor
turierter Bauteile weisen jedoch beide sowie die Bauteil- und by the platen size of
Technologien entscheidende Nach- Oberflächenqualität the injection mould-
teile auf: Beim Spritzgießen limitieren eingehend untersucht ing machine.
die Aufspannplatten die Bauteillänge. und somit die Basis für
Auch steigt proportional mit der Fließ- das Spritzgießen sehr In the research pro-
weglänge der Druckbedarf beim Füllen großer, funktionsinteg- ject RubExject II, a
an. Somit werden vor allem bei hoch- rierter und gleichzeitig R ubber-Exjection®
viskosen Formmassen (z. B. Elastomer- kostengünstiger Dich- mould has been devel-
mischungen) die technischen Grenzen tungsprofile (z. B.: für oped for the first time.
der Spritzgießmaschine schnell erreicht. Windkraftanlagen) ge- The mould design al-
Bei der Extrusion von Elastomeren fehlt legt werden. lows for investigating
der Formzwang während der Vulkanisa- several process vari-
tion. Extrudierte Dichtungsprofile haben - ants as well as their
daher in der Regel eine geringere Di- process windows sys-
mensionsstabilität. Ferner können nur The most important tematically. Addition-
vergleichsweise einfache Dichtungsgeo- process technologies in ally, the quality of the
metrien ohne Montageelemente extru- plastics industry today manufactured parts
diert werden. are injection moulding is studied extensive-
and extrusion. How- ly and compared to
Im Rahmen des FFG Bridge Projektes ever, both technolo- that of conventional
RubExject II (Laufzeit 2016 – 2019) wer- gies suffer from major injection moulding
den basierend auf der patentierten Exjec- draw-backs in terms and extrusion of rub-
tion®-Technologie bestehende Grenzen of manufacturing bers. Thereby, the sci-
der Elastomerverarbeitung überwunden long, thin-walled and entific and technical
und die Vorteile beider Verarbeitungs- structured parts: The basis for producing
verfahren vereint. Das Verfahrenskon- part length is limited large-diameter seals
zept der Exjection®-Technologie basiert by the platen size of including complex
Quelle: IB Steiner
auf einer in einem Verschiebeschlitten the injection mould- geometries in an in-
eingeformten Kavität. Diese wird wäh- ing machine as well as jection-moulding-like
rend des Einspritzvorganges normal zur the maximum injection process at lower costs
Spritzeinheit mit einer auf die Fließfront pressure (to overcome is set.
abgestimmten Geschwindigkeit ver- the viscosity of the used polymers).
schoben. Bei langen, schmalen Bauteilen In contrast, extrusion restricts the di-
sinkt dadurch der Einspritzdruck an der mensional accuracy and the freedom in Auf einen Blick
Spritzgießmaschine erheblich. functional part geometry.
Förderung: FFG Bridge
Erstmalig wurde eine speziell für Kaut- The FFG-Bridge project RubExject II Projektpartner: IB Steiner,
SKF Sealing Solutions Austria GmbH,
schukmischungen ausge- (2016 – 2019) tries to overcome the ELMET Elastomere Produktions- und
legte Exjection®-For- current limitations in rubber process- Dienstleistungs-GmbH
schungsform ing by transferring the patented Exjec-
tion®-technology, which combines the Ansprechpartner
advantages of extrusion and injection
moulding. This technology employs a
movable tool slider that contains
the entire cavity. While
filling, the tool
slider is driven
perpendicular
to the injection
unit; its velocity
is controlled by DI DI Sebastian Stieger
the velocity of sebastian.stieger@unileoben.ac.at
the flow front. +43 3842 402 2905
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