TY - JOUR A1 - Obermeier, Frederik A1 - Schumacher, Mara A1 - Barth, Simon A1 - Karlinger, Peter A1 - Schemme, Michael A1 - Michanickl, Andreas T1 - Thermoplastische Hybridverbunde mit Holzfasern - Leichtbau mit Naturfasern JF - Plastverarbeiter N2 - Gewichtsreduktion ist eine der entscheidenden Herausforderungen, um nachhaltige Fahrzeuge zu entwickeln. Der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen in Form von Naturfasern, wie Flachs, Kenaf, Hanf, ist Stand der Technik und findet vor allem in der Automobilindustrie Anwendung. Die Gründe sind zahlreich. Naturfasern sind wesentlich kostengünstiger als Carbonfasern und leichter als Glasfasern. Dadurch ergeben sich Kosten- und Gewichtsvorteile. Es lassen sich zudem hervorragende mechanische Eigenschaften erzielen. Schließlich bietet die Verwendung von Naturfasern einen deutlichen ökologischen Vorteil. Häufig kommen dabei Hybridverbunde zum Einsatz. Durch Hybridverbunde lassen sich die Vorteile von Spritzguss und Pressverfahren kombinieren (Funktionalisierung bei hoher Eigensteifigkeit). KW - Hybridverbund KW - Holzfasern KW - Thermoplast KW - Leichtbau Y1 - 2020 VL - 2020 IS - 2 PB - Hüthig GmbH CY - Heidelberg ER - TY - CHAP A1 - Obermeier, Frederik A1 - Schumacher, Mara A1 - Barth, Simon A1 - Karlinger, Peter A1 - Schemme, Michael A1 - Michanickl, Andreas T1 - Thermoplastische Hybridverbunde mit Holzfaserverstärkung T2 - Technomer 2019 N2 - Leichtbau und ressourcenschonende Herstellungstechnologien sind zentrale Themen des 21. Jahrhunderts. Thermoplastische Hybridverbunde mit endlosfaserverstärkten Einlegern spielen dabei eine große Rolle, sogenannte Organobleche. Auch Hybridverbunde mit Naturfaserverstärkung sind seit langem Stand der Technik und werden vor allem in der Automobilindustrie verwendet. Holzfasern sind in diesem Bereich jedoch noch nicht umfassend untersucht. Der Vortrag befasst sich mit dem Potenzial von Holzfasern für thermoplastische Hybridverbunde im Vergleich zu Naturfasern. Dabei wird ein Einblick auf prozess- und materialtechnische Untersuchungen gegeben. Bei den Versuchen kommen diverse Technologien zum Einsatz. Holzfasern werden über ein Air-Lay-Verfahren mit Kunststofffasern zu einem Vlies gelegt. Bei der Weiterverarbeitung der konsolidierten Vliese zu Hybridverbunden, werden diese mit direkt compoundierten Holzfasern über einen In-Mould-Compounder angespritzt. Es zeigt sich, dass Faserverbunde mit Holzfasern vielversprechende Eigenschaften haben. Weitere Untersuchungen sind nötig, um ein tiefgreifendes Verständnis für die Werkstoffe und die Prozesse zu entwickeln. KW - Hybridverbund KW - Holzfasern KW - Thermoplast Y1 - 2019 PB - Technomer 2019 CY - Technische Universität Chemnitz ER - TY - CHAP A1 - Obermeier, Frederik A1 - Schumacher, Mara A1 - Barth, Simon A1 - Karlinger, Peter A1 - Schemme, Michael A1 - Michanickl, Andreas T1 - Thermoplastische Holzfaservliese für Hybridverbunde T2 - 13. Holzwerkstoffkolloqium N2 - Leichtbau und Ressourcenschonung sind zentrale Themen des 21. Jahrhunderts. Hybridverbunde mit Naturfasern (z.B. Flachs, Kenaf) sind Stand der Technik und werden v.a. im Automobilbau verwendet. Durch Hybridverbunde lassen sich die Vorteile von Spritzguss und Pressverfahren kombinieren (Funktionalisierung bei hoher Eigensteifigkeit). Obwohl Holzfasern diverse Vorteile gegenüber Naturfasern bieten (z.B. geringere Rohstoffrisiken), sind sie in diesem Bereich noch nicht umfassend untersucht. KW - Hybridverbund KW - Holzfasern KW - Thermoplast KW - Vliesstoffe Y1 - 2019 SP - 66 EP - 67 PB - Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH CY - Dresden ER - TY - JOUR A1 - Obermeier, Frederik A1 - Schumacher, Mara A1 - Barth, Simon A1 - Karlinger, Peter A1 - Schemme, Michael A1 - Altstädt, Volker T1 - Verstärkung von Polypropylen mit Holzfasern durch Direkt-Compoundierung JF - Zeitschrift Kunststofftechnik N2 - Ergänzend zum bisherigen Stand der Wissenschaft und Technik wurden in dieser Veröffentlichung Fichtefasern aus einem thermo-mechanischen Aufschlussprozess über einen Spritzgusscompounder mit Polypropylen und Haftvermittler direkt compoundiert. Bei der direkten einstufigen Verarbeitung wurde ein steigender Holzfaseranteil bis 30 Gew.-% untersucht. Die Charakterisierung der Materialkombinationen erfolgte durch Zugversuche, Melt-Flow-Rate Messungen, Dichtebestimmung, Mikroskopie und Kerbschlagbiegeversuche. Bei steigendem Holzfaseranteil wird eine Steigerung der Zugeigenschaften, der Viskosität und der Dichte festgestellt. Die Kerbschlagzähigkeit bleibt bei steigendem Holzfaseranteil im Rahmen der Standardabweichung konstant, ist jedoch im Vergleich zum unveränderten Grundpolymer geringer. KW - Direkt-Compoundierung KW - Spritzgusscompounder KW - Holz KW - Holzfaser KW - Polypropylen Y1 - 2021 VL - 2021 IS - 2 SP - 87 EP - 111 PB - Carl Hanser Verlag CY - München ER - TY - JOUR A1 - Obermeier, Frederik A1 - Karlinger, Peter A1 - Schemme, Michael A1 - Altstädt, Volker T1 - Thermoplastic Hybrid Composites with Wood Fibers: Bond Strength of Back-Injected Structures JF - Materials N2 - Due to their lightweight potential and good eco-balance, thermoplastic hybrid composites with natural fiber reinforcement have long been used in the automotive industry. A good alternative to natural fibers is wood fibers, which have similar properties but are also a single-material solution using domestic raw materials. However, there has been hardly any research into wood fibers in thermoplastic back-injected hybrid composites. This article compares the bond strength of an injection molded rib from polypropylene (PP) and wood fibers to different non-wovens. The non-wovens consisted of wood fibers (spruce) or alternatively natural fibers (kenaf, hemp), both with a polypropylene matrix. Pull-off and instrumented puncture impact tests show that, given similar parameters, the natural and wood-fiber-hybrid composites exhibit very similar trends in bond strength. Further tests using viscosity measurements, microscopy, and computed tomography confirm the results. Wood-fiber-reinforced thermoplastic hybrid composites can thus compete with the natural fiber composites in terms of their mechanical behavior and therefore present a good alternative in technical semi-structural applications. KW - biocomposites KW - wood fibers KW - polypropylene KW - back-injection molding KW - bond strength Y1 - 2022 UR - https://doi.org/10.3390/ma15072473 VL - 15 IS - 7 SP - 2473 ER - TY - CHAP A1 - Obermeier, Frederik A1 - Karlinger, Peter A1 - Schemme, Michael A1 - Altstädt, Volker T1 - Verbundhaftung von thermoplastischen Hybridverbunden mit Natur-und Holzfaserverstärkung T2 - Technomer 2021 N2 - Leichtbau, ressourcenschonende Herstellungstechnologien und die Verwendung nachwachsender Rohstoffe sind zentrale Themen des 21. Jahrhunderts. Thermoplastische Hybridverbunde mit Naturfaserverstärkung sind seit langem Stand der Technik und werden vor allem in der Automobilindustrie verwendet. Holzfasern sind in diesem Bereich jedoch noch nicht umfassend untersucht. Der Vortrag befasst sich mit dem Potenzial von Holzfasern (Fichte) für thermoplastische Hybridverbunde im Vergleich zu Naturfasern (Kenaf, Hanf). Dabei werden mechanische Untersuchungen (Kopf-Zug-Versuch und instrumentierter Durchstoßversuch) von zwei hybriden Bauteilen gezeigt. Die Verbundhaftung wird bei unterschiedlichen Schädigungsmechanismen in Abhängigkeit ausgewählter Parameter dargestellt. Die relevanten Effekte werden ergänzend durch Mikroskopie und Computertomographie beschrieben. Es zeigt sich, dass thermoplastische Hybridverbunde mit Holzfasern mit dem Benchmark aus Naturfasern mechanisch konkurrieren können. Zudem zeigen Holzfasern andere Vorteile wie geringe Rohstoffrisiken. KW - Thermoplaste KW - Holzfasern KW - Naturfasern KW - Hybridverbunde KW - Verbundhaftung Y1 - 2021 SN - 978-3-939382-15-7 SP - 1 EP - 12 PB - Technische Universität Chemnitz CY - Chemnitz ER - TY - JOUR A1 - Obermeier, Frederik A1 - Karlinger, Peter T1 - Luftig leicht verstärkt - So werden Biopolymere mit Holzfasern chemisch geschäumt JF - Plastverarbeiter N2 - Werden bioabbaubare Polymere mit natürlichen Fasern verstärkt und chemisch geschäumt, so sind die Bauteile nicht nur kreislauffähig, sondern zusätzlich werden in der Gebrauchsphase Ressourcen geschont und CO2 eingespart. Die TH Rosenheim forscht auf diesem Gebiet mit Erfolg. KW - Holzfaser KW - Biopolymere KW - Schäumen Y1 - 2023 PB - Hüthig Medien GmbH CY - Heidelberg ER - TY - THES A1 - Obermeier, Frederik T1 - Prozess- und materialtechnische Entwicklung von thermoplastischen Hybridverbunden mit Holzfaserverstärkung N2 - Aufgrund ihres Leichtbaupotentials und der vorteilhaften Ökobilanz werden thermoplastische Hybridverbunde mit Naturfaserverstärkung (z. B. Flachs, Hanf und Kenaf) seit langem in der Au-tomobilindustrie eingesetzt. Holzfasern (z. B. Fichte) wurden in diesem Zusammenhang bisher nicht untersucht. Die mechanischen Eigenschaften von Holzfasern sind vergleichbar mit Naturfa-sern. Darüber hinaus bieten Holzfasern Vorzüge wie lokale Verfügbarkeit und eine vorteilhafte Ökobilanz. Bei Hybridverbunden kann zudem die gleiche Holzfaser sowohl im Anspritzmaterial als auch in flächigen Halbzeugen als Verstärkungsfaser genutzt werden. So wird ein unnötiger Materialmix vermieden. Im Rahmen dieser Arbeit werden thermoplastische Faserverbundkunststoffe mit Holzfasern un-tersucht. Hierzu werden Fichtefasern über ein thermo-mechanisches Aufschlussverfahren im La-bormaßstab hergestellt. Diese Fichtefasern werden einerseits über einen Spritzgusscompounder mit Polypropylen und Haftvermittler direkt compoundiert, andererseits werden sie mit Polypro-pylenfasern über ein Airlay-Verfahren zu einem Vlies gelegt. Bei der direkten einstufigen Com-poundierung werden verschiedene Holzfaseranteile von bis zu 30 Gew.-% untersucht. Mit einem steigenden Holzfaseranteil wurde eine Erhöhung der Zugeigenschaften, der Viskosität und der Dichte festgestellt. Die Holzfasern haben somit eine Verstärkungswirkung. Die Kerbschlagzähig-keit bleibt bei steigendem Holzfaseranteil im Rahmen der Standardabweichung konstant, ist je-doch im Vergleich zum unveränderten Grundpolymer geringer. Eine charakteristische Eigenschaft von direkt angespritzten Strukturen bei Hybridverbunden ist die Verbundhaftung. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Verbundfestigkeit von angespritzten Rip-pen aus Polypropylen und Fichtefasern mit verschiedenen Vliesstoffen verglichen. Die Vliese be-stehen aus Holzfasern (Fichte) oder alternativ aus Naturfasern (Kenaf und Hanf), jeweils mit einer Polypropylenmatrix. Im Kopf-Zug-Versuch zeigt sich, dass die Kerntemperatur der Vliese und die Rippengeometrie einen signifikanten Einfluss auf die Verbundhaftung haben. Ein Direkt-Com-pound und ein Wood-Plastic-Composite als Anspritzmaterial unterscheiden sich hinsichtlich der Verbundhaftung nicht signifikant voneinander. Natur- und Holzfaser-Hybridverbunde weisen vergleichbare Tendenzen in der Verbundfestigkeit und Mechanik auf. Weitere Tests mit Compu-tertomographie und Durchstoßversuchen bestätigen die Ergebnisse. Holzfaserverstärkte thermo-plastische Hybridverbunde können somit bezüglich ihres mechanischen Verhaltens mit Naturfa-serverbundwerkstoffen konkurrieren und stellen eine geeignete Alternative dar. KW - Holzfaser KW - Naturfaser KW - Thermoplast KW - Hybridverbund Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00007170 ER - TY - RPRT A1 - Andrae, Marc A1 - Auer, Veronika A1 - Barth, Simon A1 - Baumann, Sarah A1 - Betz, Andreas A1 - Châteauvieux-Hellwig, Camille A1 - Geladze, Ekaterine A1 - Hauch, Julia A1 - Hirschmüller, Sebastian A1 - Kapitza, Stephanie A1 - Karlinger, Peter A1 - Köster, Heinrich A1 - Kramer, Oliver A1 - Lüftl, Katharina A1 - Martius, Henrike A1 - Mayr, Andreas A1 - Michanickl, Andreas A1 - Miletzky, Frank A1 - Mühlbauer, Wolfgang A1 - Niedermaier, Peter A1 - Obermeier, Frederik A1 - Peklo, Franziska A1 - Regauer, Verena A1 - Schanda, Ulrich A1 - Schemme, Michael A1 - Schiffer, Lukas A1 - Schöpfer, Fabian A1 - Schumacher, Mara A1 - Schutter, Sabina A1 - Schweiger, Andreas A1 - Seckler, Eva A1 - Sigg, Ferdinand T1 - Jahresbericht 2019, Forschung - Entwicklung - Innovation N2 - Mit dem jährlich erscheinenden Forschungsbericht möchte die Technische Hochschule Rosenheim einen Einblick in ihre vielfältigen Projekte und Aktivitäten der angewandten Forschung und Entwicklung geben. T3 - Schriftenreihen - Forschungsbericht - 8 KW - Forschung Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:861-opus4-13977 ER -