TY - CHAP A1 - Wiedl, Sebastian A1 - Karlinger, Peter A1 - Schemme, Michael A1 - List, Manuela T1 - Vergleich von unterschiedlichen Aufschmelzverfahren und die daraus resultierenden Eigenschaften für WPC-Spritzgussteile T2 - Technomer 2021 N2 - Leichtbau und ressourcenschonende Herstellungstechnologien sind zentrale Themen des 21. Jahrhunderts. Im Zuge dessen werden vermehrt Naturprodukte in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt. Eine Sparte dabei bilden Holz-Polymer Werkstoffe (WPC), welche seit 2014 eine Verdoppelung in der Produktionsmenge erfahren haben. Dabei werden meist Holzpartikel statt Fasern als Füll- und Verstärkungsstoff eingesetzt. Der Vortrag befasst sich mit dem Vergleich von verschiedenen Aufbereitungsmöglichkeiten von WPCs mit Holzfaserverstärkung hinsichtlich Mechanik und thermischer Schädigung des temperaturempfindlichen Holzes. Teil der Untersuchung ist die einstufige Verarbeitung mittels eines Injection-Moulding-Compounders sowie die zweistufige Verarbeitung mittels Compounder und Heiz-Kühl-Mischer mit anschließendem Urformen an der Spritzgussmaschine. KW - Holzfasern KW - Compoundierverfahren KW - Spritzguss KW - Thermische Beanspruchung KW - Mechanik Y1 - 2021 SN - 978-3-939382-15-7 SP - 1 EP - 13 PB - Technische Universität Chemnitz CY - Chemnitz ER - TY - JOUR A1 - Hummel, Sabine A1 - Obermeier, Katharina A1 - Zier, Katja A1 - Krommes, Sandra A1 - Schemme, Michael A1 - Karlinger, Peter T1 - Analysis of Mechanical Properties Related to Fiber Length of Closed-Loop-Recycled Offcuts of a Thermoplastic Fiber Composites (Organo Sheets) JF - Materials N2 - Increasing demand for energy-efficient means of transport has steadily intensified the trend towards lightweight components. Thermoplastic glass fiber composites (organo sheets) play a major role in the production of functional automotive components. Organo sheets are cut, shaped and functionalized by injection molding to produce hybrid components, such as those used in car door modules. The cutting process produces a considerable amount of production waste, which has thus far been thermally recycled. This study develops a closed mechanical recycling process and analyzes the different steps of the process. The offcuts were shredded using two shredding methods and implemented directly in the injection-molding process. Using tensile tests and impact bending tests, the material properties of the recycled materials were compared with the virgin material. In addition, fiber length degradation via the injection-molding process and the influence of the waterjet-cutting process on the mechanical properties are investigated. Recycled offcuts are both comparable to new material in terms of mechanical properties and usability, and are also economically and ecologically advantageous. Recycling polypropylene waste with glass fiber reinforcement in a closed loop is an effective way to reduce industrial waste in a sustainable and economical production process. KW - sustainability KW - fiber composites KW - recycling KW - renewable materials KW - manufacturing process KW - resource efficiency KW - emissions KW - degradation KW - characterization Y1 - 2022 UR - https://doi.org/10.3390/ma15113872 VL - 15 IS - 11 SP - 3872 ER - TY - JOUR A1 - Wiedl, Sebastian A1 - Karlinger, Peter A1 - Schemme, Michael A1 - List, Manuela A1 - Ruckdäschel, Holger T1 - Comparison of Melting Processes for WPC and the Resulting Differences in Thermal Damage, Emissions and Mechanics JF - Materials N2 - The necessity for resource-efficient manufacturing technologies requires new developments within the field of plastic processing. Lightweight design using wood fibers as sustainable reinforcement for thermoplastics might be one solution. The processing of wood fibers requires special attention to the applied thermal load. Even at low processing temperatures, the influence of the dwell time, temperature and shear force is critical to ensure the structural integrity of fibers. Therefore, this article compares different compounding rates for polypropylene with wood fibers and highlights their effects on the olfactory, visual and mechanical properties of the injection-molded part. The study compares one-step processing, using an injection-molding compounder (IMC), with two-step processing, using a twin-scew-extruder (TSE), a heating/cooling mixer (HCM) and an internal mixer (IM) with subsequent injection molding. Although the highest fiber length was achieved by using the IMC, the best mechanical properties were achieved by the HCM and IM. The measured oxidation induction time and volatile organic compound content indicate that the lowest amount of thermal damage occurred when using the HCM and IM. The advantage of one-time melting was evened out by the dwell time. The reinforcement of thermoplastics by wood fibers depends more strongly on the structural integrity of the fibers compared to their length and homogeneity KW - Wood fibers KW - compounding methods KW - volatile organic compounds KW - fiber length KW - mechanics; Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.3390/ma15093393 VL - 15 IS - 9 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Hummel, Sabine A1 - Karlinger, Peter A1 - Schemme, Michael T1 - Haftungsuntersuchungen für Leichtbauanwendungen T2 - Technomer 2017 N2 - Die Verstärkung von Spritzgussteilen mit Faserhalbzeugen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Für die Einsatztauglichkeit derartiger Bauteile ist die Verbundhaftung zwischen den angespritzten Strukturen und den Faserhalbzeugen essentiell. Der Vortrag befasst sich mit den äußeren und prozesstechnischen Einflüssen zu Erhöhung der Verbundhaftung auf Faserhalbzeugen. Zudem wird ein Einblick in die Prüf und Anlagentechnik in diesem Bereich gegeben. KW - Verbundhaftung KW - Organoblech KW - Thermoplast KW - Funktionalisierung KW - Einflussfaktoren KW - Hybridbauteil KW - Stukturbauteil Y1 - 2017 SN - 978-3-939382-13-3 SP - 1 EP - 11 PB - Technische Universität Chemnitz CY - Chemnitz ER - TY - CHAP A1 - Hummel, Sabine A1 - Obermeier, Katharina A1 - Zier, Katja A1 - Schemme, Michael A1 - Krommes, Sandra A1 - Karlinger, Peter T1 - Closed-Loop Recycling von Organoblechen im Hybridverbund - Technische, wirtschaftliche und ökologische Betrachtung T2 - Technomer 2021 N2 - Mit steigenden Verbrauchs- und CO2-Anforderungen, aber auch dem Wandel zur Elektrifizierung des Antriebs verändert sich durch Leichtbauweise die werkstoffliche Zusammensetzung der Fahrzeuge. Faserverstärkte thermoplastische Kunststoffe substituieren zunehmend metallische Komponenten. Diese Hochleistungswerkstof-fe (sog. Organobleche) erfüllen nicht nur die steigenden Anforderungen an Leichtbau, sondern auch an die Wirtschaftlichkeit von Produktionsprozessen, sowie an die Designfreiheit einzelner Bauteile. Das Hybrid-Spritzguss-Verfahren in Verbindung mit Organoblechen hat sich in den vergangenen Jahren für die Herstellung von Funktionsbauteilen und Leichtbaustrukturen durchgesetzt. Der Vortrag befasst sich mit der werkstofflichen Rezyklierbarkeit von endlosglasfa-serverstärkten thermoplastischen Kunststoffen (Organobleche). Sortenreine Indust-rieabfälle werden dabei in einem Closed-Loop-Recyclingprozess zum Anspritzen von Funktionselementen in einem Serienbauteils genutzt. Die technische Machbarkeit als auch eine erste wirtschaftliche und ökologische Bewertung des Prozesses wird vorgestellt. KW - Closed-Loop KW - Recycling KW - Organobleche KW - Hybridbauteile KW - Thermoplast KW - Funktionalisierung KW - Kreislaufwirtschaft KW - Ökobilanzierung Y1 - 2021 SN - 978-3-939382-15-7 SP - 1 EP - 12 PB - Technische Universität Chemnitz CY - Chemnitz ER - TY - RPRT A1 - Michanickl, Andreas A1 - Schemme, Michael A1 - Karlinger, Peter T1 - Schlussbericht zum Investitionsvorhaben "Entwicklung innovativer klima- und ressourcenfreundlicher Verfahren und Werkstoffe für den Fahrzeugbau, den Holzbau sowie den Möbelbau" : im Programm zur Förderung von strategischen Investitionen an Fachhochschulen FHInvest im Rahmen des Programms "Forschung an Fachhochschulen" : Akronym: MUNACU (Multifunktionale Naturfaser Kunststoff Composites) Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.2314/GBV:1010839926 ER -