Staub ade: Neues Forschungsprojekt zur Qualitätssteigerung in der Kunststoffverarbeitung

Präzise Fremdpartikel-Filterung sorgt für höhere Rezyklatreinheit

Zur Reinigung von Rezyklatschmelze können Filtereinsätze in der Spritzgussmaschine installiert werden. Diese halten Feststoffe aus der Schmelze temporär zurück. Um einen breiten Einsatz dieser Filtereinsätze zu ermöglichen, muss jedoch die Anwendbarkeit bei KMU verbessert werden. Digitale Technologien wie Mehrphasensimulationen bieten hier Lösungsansätze, um die genannten Probleme zu überwinden und KMU eine ressourcenschonende und hochwertige Auslegung maßgeschneiderter Filterdüsen zu ermöglichen. Fortschritte in der Simulation von Kunststoffschmelzen ermöglichen es, auch feine Elemente wie Filter mit Feststoffen abzubilden.

Simulationstool für die 2-Phasen-Simulation
Im neu gestarteten Forschungsprojekt arbeiten die Firmen SK Industriemodell GmbH, Odenwälder Filtersysteme GmbH, IANUS Simulation GmbH und das SKZ zusammen, um mit dem Ingenieurbüro cvt engineering ein Simulationstool für die 2-Phasen-Simulation (Schmelze & Feststoff) zur digitalen Filteroptimierung und Anlagenauslegung beim Einsatz von Rezyklaten (mit Fremdstoffen) im Spritzguss zu entwickeln. 

„Das Simulationstool wird mit experimentellen Daten aus Spritzgussversuchen gefüttert. Aufgrund seiner breiten Anwendbarkeit soll es die Einsatzbarkeit von Rezyklaten im Spritzguss verbessern. Dies ist ein wichtiges Ziel für die Nachhaltigkeit von Kunststoffen“, erklärt Christina Hoffmann, Scientist am SKZ. Mit dem Projekt soll das technische Know-how ausgebaut werden, um fundierte Aussagen zur Anlagenauslegung bezüglich Filtergröße und Wechselintervalle treffen zu können. Dadurch werden Hemmnisse bei KMU zum Einsatz von Rezyklaten mithilfe der erforschten Filtertechnologie und -simulation abgebaut. 

Schwankende Eigenschaften der Rezyklate
Der Einsatz von Rezyklaten in der Kunststoffverarbeitung nimmt kontinuierlich zu. Gründe für diese Entwicklung sind neben dem gesellschaftlichen Umweltbewusstsein auch politische Forderungen und Verordnungen sowie steigende Entsorgungskosten. Trotz der Vielzahl verfügbarer Sortiertechniken, Filtrations- und Separationsanlagen weisen Rezyklate mitunter schwankende Eigenschaften im Vergleich zu Neuware auf.

Verantwortlich hierfür sind insbesondere Fremdpartikel, die als Verunreinigungen im Kunststoff enthalten sind. Diese Verunreinigungen sind für Kunststoffverarbeiter problematisch, da sie die Anzahl der Reinigungsintervalle erhöhen und zu Qualitätsschwankungen der produzierten Bauteile führen können. 

Dieses Projekt mit der Fördernummer 033RK126D wird vom 1.1.2026 bis 31.12.2027 durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert.