Herrmann Ultraschall: Wie verhalten sich Biopolymere beim Ultraschallschweißen?

05.10.2021

Erstellung von Probekörpern aus dem lignin-basierten Material Arboblend und Arboform von Tecnaro. (Foto: Herrmann Ultraschall)

Erstellung von Probekörpern aus dem lignin-basierten Material Arboblend und Arboform von Tecnaro. (Foto: Herrmann Ultraschall)

Der Einsatz biobasierter Kunststoffe nimmt zu. Jochen Ochs aus dem im Ultraschall-Labor Plastics bei Herrmann Ultraschall, Karlsbad, geht im Interview auf die Frage ein, ob sich Biopolymere mittels Ultraschalls genauso gut verschweißen lassen, wie herkömmliche Kunststoffe.

Herr Ochs, weshalb haben Sie sich mit dem Thema Ultraschall-Probeschweissungen von Biopolymeren beschäftigt?

Da wir Maschinen und Systeme zum Verbinden von Kunststoffteilen fertigen, habe ich die Presse-Berichte zum Thema Kunststoffe und deren Zukunft schon einige Jahre im Blick. Das Geschäftsmodell Plastik aus Erdöl stößt an seine Grenzen, außerdem ist die Branche wegen des Plastikmülls in der Umwelt in der Kritik. Vieles ist im Umbruch und das große Ziel ist die Kreislaufwirtschaft. Im Fernsehen sah ich einen Bericht über die Firma Tecnaro und deren technische lignin-basierte Polymere. Sie bestehen zu 100 % aus nachwachsenden Rohstoffen und sind je nach Variante biologisch abbaubar. Damit hatte ich einen interessanten, lokalen Hersteller gefunden. Ich bestellte Kunststoffgranulat mit vergleichbaren mechanischen und thermischen Eigenschaften zu Polycarbonat und ABS, das wir als Standard-Material für unsere Probekörper verwenden. Der erste Schritt war die Herstellung von Probekörpern aus dem Tecnaro-Material durch unseren Partner Barlog. Somit war eine einheitliche Ausgangsbasis gegeben, um die Schweißbarkeit, Zug- und Druckbeständigkeit bei uns im Labor testen zu können

Nach dem Ultraschall-Fügeprozess wurde der Probekörper aus dem Bio-Polymer aufgeschnitten und untersucht. Das Ergebnis zeigt eine einwandfreie homogene Verschweißung. (Foto: Herrmann Ultraschall)

Nach dem Ultraschall-Fügeprozess wurde der Probekörper aus dem Bio-Polymer aufgeschnitten und untersucht. Das Ergebnis zeigt eine einwandfreie homogene Verschweißung. (Foto: Herrmann Ultraschall)

Und wie sahen die Ergebnisse letztlich aus?

Lignin-basierte Bio-Kunststoffe lassen sich mittels Ultraschalles verschweißen und können grundsätzlich mit ähnlichen Parametrierungen verarbeitet werden. Dabei zeigte sich in Zugversuchen, dass auch der hauptsächlich aus Lignin bestehende Bio-Kunststoff beachtliche Festigkeitswerte erreichte und die getesteten Bio Compounds sogar innerhalb der üblichen Anforderungen liegen.

Was ist Ihre Einschätzung?

Noch spielen technische Biopolymere eine untergeordnete Rolle in der Produktion. Als Fügespezialist stehen wir der Kunststoffindustrie jedoch für Forschungsarbeiten zur Verfügung, um Zukunftstrends zu untersuchen und mit zu entwickeln.

www.herrmannultraschall.com

© Kunststoff-Profi Verlag GmbH & Co. KG, Bad Homburg

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