Forschung
Im modernen Maschinenbau erlangen Kunststoffe stetig größere Bedeutung und verdrängen traditionelle Werkstoffe wie Holz, Metall oder Glas aus ihren Anwendungsbereichen.
Die Kunststofftechnik Paderborn (KTP) teilt sich in zwei Arbeitsgruppen:
Die „Kunststofftechnologie“ rund um Prof. Dr. -Ing Elmar Moritzer beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Analyse von Fertigungsprozessen in der Spritzgießtechnik, Verbundstechnik und Fügetechnik von Kunststoffen sowie auch der Verwertung von Kunststoffproduktionsabfällen.
Die „Kunststoffverarbeitung“, geleitet von Prof. Dr. -Ing. Volker Schöppner, beschäftigt sich mit der Forschung und Entwicklung von Verarbeitungsprozessen. Mit den gewonnenen Erkenntnissen entsteht ein besseres Prozessverständnis, das in Form von Anwendersoftware der Industrie angeboten wird.
Extrusion
Das Kunststoffverarbeitungsverfahren Extrusion ist in unterschiedlichen Ausführungen am KTP vertreten. Dabei wird auf einen umfangreichen Maschinenpark zurückgegriffen, welcher aus einem Portfolio von verschiedenen Extrudern sowie Folgeeinrichtungen zahlreicher Hersteller besteht. Unsere Tätigkeitsbereiche erstrecken sich von der allgemeinen Prozess- und Verfahrens- bis zu der detaillierten Komponenten- und Produktauslegung. Hierfür wird z.B. die Software "REX" für Einschneckenextruder eingesetzt.
Compoundierung
Das Kunststoffverarbeitungsverfahren Compoundierung ist ebenfalls am KTP vertreten. Dabei wird auf einen umfangreichen Maschinenpark zurückgegriffen, welcher aus einem Portfolio von verschiedenen gleichläufigen Doppelschneckenxtrudern sowie Folgeeinrichtungen zahlreicher Hersteller besteht. Es besteht die Möglichkeit überkritische Gase einzumischen, zu additivieren und anschließend sowohl im Kalt- als auch im Warmabschlag zu granulieren. Unsere Tätigkeitsbereiche erstrecken sich von der allgemeinen Prozess- und Verfahrens- bis zu der detaillierten Komponenten- und Produktauslegung. Hierfür wird z.B. die Software "SIGMA" für Doppelschneckenextruder eingesetzt.
Spritzgießen
Mit dem Spritzgießen, welches neben der Extrusion als das am meisten eingesetzte Kunststoffverarbeitungsverfahren bezeichnet werden kann, beschäftigt sich die Kunststofftechnik Paderborn von Beginn seiner Gründung an. Neben dem konventionellen 1K-Spritzgießverfahren wird an den Spritzgießsonderverfahren 2K-Verbundspritzgießen, Sandwich-Spritzgießen, Gasinjektionstechnik (GIT) und an dem am KTP entwickelten GITBlow-Verfahren geforscht. Neben der Verfahrenstechnik des Spritzgießens liegen weitere Schwerpunkte unserer Tätigkeitsbereiche auf dem Füllverhalten im Werkzeug und auf der Werkzeugtechnik.
Additive Fertigungsverfahren
Zusammen mit weiteren Lehrstühlen der Fakultät Maschinenbau ist die Kunststofftechnik Paderborn ein fester Bestandteil des Direct Manufacturing Research Centers (DMRC). Das DMRC beschäftigt sich mit Additiven Fertigungsverfahren, die für das Herstellen von Bauteilen, dem sogenannten Direct Manufacturing eingesetzt werden und eine bedeutende Zukunftstechnologie darstellen. Diese neue Art der Fertigung verspricht deutliche Vorteile gegenüber konventionellen Verfahren, wie reduzierte Produktions- und Prozesskosten, kürzere Durchlaufzeiten, komplexere Bauteilgeometrien oder die nachfrageorientierte Produktion von Bau- und Ersatzteilen. Das Ziel des DMRC ist es, die Additiven Fertigungsverfahren und die so gefertigten Bauteile bis zur Serienreife weiter zu entwickeln.
Fügetechnik
Feste Bestandteil der Kunststofftechnik Paderborn sind das Schweißen von Kunststoffen und die mechanische Fügetechnik. Im eigenen Fügelabor wird sich mit unterschiedlichsten Problemstellungen im Bereich etablierter Schweißverfahren, wie beispielsweise das Heizelement-, Vibrations-, und Laserschweißen als auch Sonderverfahren wie z.B. das Mikrowellen- oder Hochfrequenzschweißen befasst. Klebverbindungen mit Plasmavorbehandlung sowie mechanische Fügevefahren wie Diktveschrauben und Stempelnieten können hier ebenso umgesetzt werden.Eine umfassende Analyse der Fügeverbindungen kann im Prüflabor durch diverse Auswertemethoden anhand neuster Techniken durchgeführt werden.