DiDe4Rec

Digitaler Design 4 Recycling Prozess für faserverstärkte Leichtbaustrukturen

Am 24./25.01.2023 erfolgte mit der Auftaktveranstaltung im Nationalen Leichtbau-Validierungszentrum am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der offizielle Start des Forschungsprojektes DiDe4Rec.

Ziel von DiDe4Rec ist es, einen ganzheitlichen Entwicklungsansatz für kreislauffähige Leichtbauprodukte auf Basis faserverstärkter Polymere zu erarbeiten und zu validieren. Hierzu ist die Kenntnis und digitale Bereitstellung von Materialeigenschaften sowie Prozess- und Umwelteinflüssen bei der Materialtrennung, Aufbereitung und Wiederverarbeitung sowie während der Anwendung der Produkte ein Kernaspekt. Im Rahmen des Projektes wird der Ansatz exemplarisch anhand thermoplastischer und im Hybrid-Molding-Verfahren hergestellter Leichtbauprodukte entwickelt und validiert, wobei Materialströme sowohl aus thermoplastischen als auch duromeren Vorprodukten Berücksichtigung finden.

Projektdetails

ITA Augsburg (KI & Digitalisierung)

03LB3047

gefördert durch:
TTP-LB

Projektträger: Jülich

Budget: – €

 

Offizieller Projektbeitrag Plattform Forel (www.plattform-forel.de)

Excerpt

Eine nachhaltige und effiziente Ressourcennutzung durch zirkuläre Wertströme ist unabdingbar, um die ökologischen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts meistern zu können. Sowohl in der Gesellschaft als auch in der Politik ist das Thema so präsent wie noch nie. Auf Grundlage der daraus resultierenden Kundenwünsche und gesetzlichen Vorgaben richtet sich die Industrie dementsprechend aus. „Design for Recycling“ in Kombination mit Leichtbau ist ein Weg, diesen neuen Anforderungen zu begegnen.

Ziel von DiDe4Rec ist es, einen ganzheitlichen Entwicklungsansatz für kreislauffähige Leichtbauprodukte auf Basis faserverstärkter Polymere zu erarbeiten und zu validieren. Dieser befähigt den Produktdesigner, neben technischen Vorgaben und dem ökonomischen Umfeld auch die ökologische Dimension der Kreislauffähigkeit bereits im Konstruktionsprozess zu berücksichtigen. Hierbei ist die lebenszyklus übergreifende Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Verarbeitung, Nutzung, Aufbereitung und Wiedereinsatz der Werkstoffe ein Kernaspekt, welcher im Vorhaben durch die digitale Bereitstellung und Analyse von Material-, Prozess- und Umweltinformationen erfolgen wird. Es stehen daher neben dem eigentlichen „Design for Recycling“ die Beschreibung der Produkt- und Qualitätskenngrößen sowie deren Veränderung durch die entsprechende Prozessgestaltung und die einhergehende Datenerfassung im Fokus.

Im Rahmen des Projektes wird der Ansatz exemplarisch für die beiden Prozessketten Thermoformen und Spritzgießen von Leichtbauprodukten entwickelt und validiert. Die Methodik soll auch auf andere Prozessrouten übertragbar sein, sodass ein breites Spektrum an Anwendungen aus verschiedenen Branchen profitiert und die Akzeptanz für „Design for Recycling“ im Markt gesteigert wird. DiDe4Rec hat dabei keinen geringeren Anspruch als ein anwenderorientiertes Musterprojekt für nachhaltige Produkte von morgen zu sein.

Im Rahmen von DiDe4Rec will das ILK die komplexe Interaktion zwischen Produktentstehung, Nutzung, Aufbereitung und Wiedereinsatz besser verstehen und am Beispiel des Spritzgießens anwendungsnah untersuchen. Anhand von Beispielbauteilen sollen qualitätsrelevante Prozess- und Werkstoffdaten über mehrere Lebenszyklen erfasst werden, um eine dynamische Materialkarte zu entwickeln, welche das Werkstoffverhalten in Abhängigkeit der lebenszyklus übergreifenden Werkstoffhistorie und des Rezyklat­anteils beschreibt.

Das Projektkonsortium der acht Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft wird koordiniert von der Forward Engineering GmbH. Weitere Partner sind die Baumüller Gruppe, Brose Fahrzeugteile SE & Co. KG, Mitsubishi Chemical Advanced Materials GmbH, Centrotherm Systemtechnik GmbH, Symate GmbH und das Institut für Textiltechnik Augsburg gGmbH. Unterstützt wird das Vorhaben durch den VDMA e.V. AG Hybride Leichtbau Technologien, Geba Kunststoffcompounds GmbH, Simutence GmbH und das Fraunhofer-Institut für chemische Technologiemöglichkeiten.

 

Konferenzbeiträge

  • Influence of the material history on the properties of recycled glass fiber reinforced polypropylene – impact of screw speed during injection molding“, 2024, 31ST CIRP CONFERENCE ON LIFE CYCLE ENGINEERING, Turin
  • Digital Design for recycling – Product development for recycable fiberreinforced thermoplastics“, 2023, 26. INTERNATIONALES DRESDNER LEICHTBAUSYMPOSIUM, Dresden

Förderung

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt DiDe4Rec wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unter dem Förderkennzeichen 03LB3047 im Rahmen des Technologietransfer-Programm Leichtbau (TTP LB) gefördert und vom Projektträger Jülich (PTJ) betreut. 

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

Projektträger Jülich

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