3DBioFiberPrint

Flexible additive Produktionsprozesse zur Herstellung von individuellen bio-basierten Verpackungen 

biobasierte kompostierbare IndividualverpackungDie Verpackungsindustrie unterliegt aufgrund politischer und gesellschaftlicher Begebenheiten starkem Wandel und Innovationsdruck. Verpackungen, die im Einklang mit Umwelt- und Klimazielen stehen, werden gesucht. Diese sollten aus ökologischer Sicht biobasiert und zusätzlich entweder biologisch abbaubar sein oder der Kreislaufwirtschaft zugeführt werden können. Eine energetische oder Deponieverwertung sollten weitestgehend verhindert werden.

Die Verpackung ist ein sehr preiskritisches Produkt, was die Einführung neuer Werkstoffe, Technologien und Prozessketten aus wirtschaftlicher Sicht per se erschwert. Diese Probleme sollen durch die schnelle additive Fertigung in Kombination mit biobasierten Materialsystemen überwunden werden. Hierfür dienen biobasierte Polymere und nachwachsende Rohstoffe mit Reststoffcharakter, die bisher in additiven Fertigungsverfahren nicht eingesetzt werden, jedoch durch Upcycling ein enormes Anwendungspotential bieten.

Durch Nutzung von 3D-Drucktechnologien mit besonders hohem Durchsatz und intelligenter, materialsparender Auslegung können diese in einem wirtschaftlich konkurrenzfähigen Kostensegment gefertigt werden. Dabei sollen Individualverpackungen geringer bis mittlere Stückzahl und dadurch aktuell hohen Stückkosten betrachtet werden.

Projektpartner:

Forschung an der TU Bergakademie Freiberg

„Prozessentwicklung für Papierfasern im Binder-Jetting für Verpackungen“

Verpackung aus MiscanthusBinder Jetting (auch 3D-Drucken, 3DP) ist eines der schnellsten additiven Fertigungsverfahren, welches durch eine enorme Materialvielfallt der möglichen Pulver überzeugt. Vor allem der Einsatz eines Matrix- und Binderpulvers in Kombination mit einer wasserbasierten Druckflüssigkeit haben ein enormes Potential für neue Matrixwerkstoffe. So können auch Reststoffe zum Einsatz kommen, um unsere Ressourcen besser zu nutzen sowie eine weiter stoffliche Verwertung und damit verbundenes Upcycling zu erreichen. Darüber hinaus müssen auch passende Binderpulver gefunden werden, um gezielte Anwendungen möglich zu machen.

In diesem Projekt sollen Papierfasern aus der Verpackungsindustrie eingesetzt werden, um daraus neue Inneneinrichtungen als Verpackungseinleger zu fertigen.

Projektlaufzeit

10/2020 - 09/2022

Förderung

Das Gesamtvorhaben wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Lisa Kühnel

Dr.-Ing. Lisa Kühnel


Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Karl-Kegel-Bau, Agricolastr. 1, Zimmer 93

Telefon +49 3731 39 3749
Fax +49 3731 39 3658
lisa [dot] kuehnelatimkf [dot] tu-freiberg [dot] de



Additive Fertigung mit nachwachsenden Rohstoffen
Dipl.-Ing. Moritz Lamottke

Dipl.-Ing. Moritz Lamottke


Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Karl-Kegel-Bau, Agricolastr. 1, Zimmer 105

Telefon +49 3731 39 3107
Fax +49 3731 39 3658
moritz [dot] lamottkeatimkf [dot] tu-freiberg [dot] de