Freitag, 26. Juni 2020; Im Green PAC-Projekt VitriMore suchen Forscher von NHL Stenden nach leicht recycelbaren Harzen für den 3D-Druck. Diese Polymerharze auf Biomassebasis müssen wiederverformbar sein, damit man sie nach Gebrauch wieder für den Spritzguss verwenden kann. „Mit VitriMehr, wollen wir recycelbare Harze für den 3D-Druck entwickeln“, sagt Vincent Voet, Dozent für nachhaltige Kunststoffe am NHL Stenden. „Mit Harzdruckern baut man ein Produkt Schicht für Schicht aus Harz auf, das durch Lichteinwirkung aushärtet. Deshalb nennen wir diese Art von Harz ein Photopolymerharz.“ Mit der Lasertechnologie kann man genau bestimmen, wo in jeder Schicht diese Aushärtung stattfinden muss. „Diese Techniken spielen in industriellen Prozessen eine immer wichtigere Rolle, daher steigen die Verkäufe dieser Art von Harzen“, erklärt Voet. „Die aktuellen Harze werden jedoch oft aus Erdöl hergestellt und sind nicht leicht recycelbar. Nach dem Aushärten zeigt das Harz das Verhalten eines Duroplasten und kann dann normalerweise nicht mehr geschmolzen oder recycelt werden.“
Im Januar dieses Jahres veröffentlichte die Forschungsgruppe in „ACS Applied Polymer Materials“ über Photopolymerharze für den 3D-Druck aus Sojabohnen. „Wir haben dieses Projekt in Zusammenarbeit mit der Universität Groningen und dem Unternehmen Liqcreate„, sagt Voet. „VitriMore ist eine Fortsetzung davon, in der wir uns auch mit der Recyclingfähigkeit befassen. Um diese zu verbessern, untersuchen wir die Verwendung von sogenanntem Vitrimerharz, Polymeren, die ein dynamisches Netzwerk bilden.“ Bei Raumtemperatur verhalten sich diese Vitrimere wie Duroplaste, aber wenn sie erhitzt werden oder der Druck erhöht wird, verhalten sie sich eher wie ein Thermoplast und sind daher wieder schmelzbar. Voet: „Letztendlich wollen wir Vitrimere auf Biomassebasis als Harz für 3D-Drucktechniken verwenden. Wir arbeiten beispielsweise an recycelbaren Bioharzen für den 3D-Druck mit geringer Umweltbelastung.“
Über das Projekt VitriMore
3D-Druck oder Additive Fertigung wird zunehmend als die neue industrielle Revolution angesehen. Der 3D-Druckmarkt soll bis Ende 184 auf einen weltweiten Umsatz von 2029 Milliarden Euro wachsen. In der Praxis bedeutet dies, dass die Nachfrage nach Materialien zum Drucken von Produkten steigt. Ein erheblicher Teil dieser Materialien besteht aus verschiedenen Kunststoffarten, darunter thermoplastische Polymere und Photopolymerharze. Der Nachteil dieser Kunststoffe besteht darin, dass sie auf Erdöl basieren und daher teuer und begrenzt sind. Mit VitriMore wird an der Entwicklung nachhaltiger biobasierter Photopolymerharze als Grundlage für den 3D-Druck gearbeitet, die recycelbar sind und zu einer geringeren Umweltbelastung beitragen.
Eigenschaften von biobasiertem 3D-Druckharz
- – Entwicklung einer neuen Generation biobasierter Harze und Oligomere (z. B. auf Basis von Sojaöl, Cashewnussschalen, Garnelenschalen und Algen) mit unterschiedlichen Funktionalitäten zur Steuerung der mechanischen, chemischen und thermischen Eigenschaften;
– Untersuchung der Chemie rund um die Anwendung von Vitrimeren (harte, glasartige Kunststoffe, die recycelbar sind) innerhalb der SLA/DLP Drucktechnik;
– Kombination der biobasierten 3D-Druck-Harzoligomere zu Vitrimeren, die für den Einsatz in SLA geeignet sind/DLP Drucktechnik, um ein vollständig biobasiertes und zirkuläres Endprodukt zu liefern.
Vorteile des Projekts für 3D-Druckharz
- – Beitrag zur Weiterentwicklung nachhaltiger biobasiert und kreisförmige Harze für den 3D-Druck;
– Eine Reihe neuer Harze für Marktanwendungen;
– Neue Erkenntnisse im Bereich der (Bio-)Polymerchemie und biobasiertes 3D-Druckharz.
Partner für die Entwicklung biobasierter 3D-Druckharze
NHL Stenden
Rijksuniversiteit Groningen
Windesheim
Liqcreate
Croda
Arkema-Gruppe
Mehr Infos
Vinzenz Voet
E vincent.voet@nhlstenden.com
Universität Stenden: https://www.nhlstenden.com/nieuws-en-artikelen/recyclebare-bioharsen-voor-3d-printen
Grünes PAC: