Am Kunststoff-Zentrum in Leipzig (KUZ) startete das vom BMWi geförderte Forschungsprojekt „ReUp-3D-Printwaste“, dass sich dem Recycling sowie auch der qualitativen Aufwertung von Druckabfällen mittels geeigneter chemischer Additive widmet, um die […]
Filament für den FDM-Druck. (Foto: KUZ)
Am Kunststoff-Zentrum in Leipzig (KUZ) startete das vom BMWi geförderte Forschungsprojekt „ReUp-3D-Printwaste“, dass sich dem Recycling sowie auch der qualitativen Aufwertung von Druckabfällen mittels geeigneter chemischer Additive widmet, um die Materialien erneut im 3D-Druckbereich verwenden zu können.
Das Vorhaben des KUZ fokussiert sich zum einen auf das Re- und Upcycling von Druckabfällen aus dem Bereich des selektiven Lasersinterns (SLS), hier konkret PA-12-Altpulver, als auch auf Stützstrukturen und Fehldrucke aus dem Fused Deposition Modeling (FDM). Hier liegt das Hauptaugenmerk auf PLA sowie dessen Wiederverwendung in Form von Filamenten im FDM-Druckbereich.
Für die Bereitstellung hochwertiger Filamente wird im Projekt ein Upcycling des Altkunststoffes realisiert. Für die qualitative Aufwertung des Kunststoffes werden Kettenverkürzer und Antioxidanzien für PA-12-Altpulver (hochmolekular) sowie Kettenverlängerer, Hydrolysestabilisatoren und Antioxidanzien für PLA untersucht. Hier kommen u. a. Entwicklungsprodukte von Spezialchemikalienherstellern zum Einsatz. Dem angestrebten Recycling von 3D-Druckabfällen ist nicht nur unter dem Aspekt der Kreislaufwirtschaft (Circular Economy), sondern auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten Beachtung zu schenken, da die Materialkosten (PLA-Filament: 25 bis 30 EUR/kg, PA-12-Pulver: 80 bis 120 EUR/kg) den größten Posten der 3D-Druckbetriebskosten darstellen. Hohen Materialkosten stehen hohe Abfallraten beim SLS- (50 bis 70 %) sowie FDM-Druck (20 bis 30 %) gegenüber.
Geplante Kombination von 3D-Druckabfällen im Projekt „ReUp-3D-Printwaste“. (Abb.: KUZ)
Darüber hinaus zielt das Projekt auf die Generierung von SLS-FDM-als auch FDM-Materialkombinationen aus Druckabfällen. Die Motivation hierfür ist in der jüngsten Entwicklung des 3D-Druckbereiches zu sehen. Während sich die additive Fertigung in der Vergangenheit hauptsächlich auf die Fertigung von Prototypen konzentriert, zeichnet sich in der Zwischenzeit ein klarer Trend in Richtung der industriellen Fertigung von realen und funktionalen Bauteilen ab. Demzufolge wird letztendlich auch der Bedarf an anwendungsoptimierten 3D-Druckmaterialien steigen, welche u. a. durch Materialkombinationen gestellt werden.
Das Projekt gliedert sich in zwei Phasen: 1. Untersuchungen zum Kunststoff-Upcycling sowie Generierung und Charakterisierung von Materialkombinationen unter Verwendung von Neuware, 2. Erzeugung und Charakterisierung von Materialkombinationen aus Druckabfällen.
Interessierte 3D-Druckfirmen, Filamenthersteller, Compoundeure und Spezialchemikalienhersteller sind eingeladen, am Projekt mit einer Laufzeit bis Juni 2022 mitzuwirken.
