surface4motion
Hauptziel von surface4motion ist die Entwicklung innovativer, austauschbarer, funktionaler Oberflächen für eine reversible Anwendung auf in Schienenfahrzeugen und Flugzeugen zugelassenen biobasierten Polymeren aus hybrider Fertigung.
Projektpartner
- Polymer Competence Center Leoben GmbH, Koordinator
- F/LIST GmbH
- FACC Operations GmbH
- JOANNEUM RESEARCH Forschungsgesellschaft mbH
- NEVO3D GmbH
- PROSE GmbH
- Transfercenter für Kunststofftechnik GmbH
Motivation
Verkehrsmittel der öffentlichen Personenbeförderung spielen in der Mobilität der Zukunft eine immer größer werdende Rolle. Dieses Mobilitätsverhalten liefert einerseits einen wesentlichen Beitrag zum Gelingen der Verkehrswende und zur Reduzierung von verkehrsbedingten Umwelt- und Personenschäden. Andererseits steigen durch diese hohe Nutzungsintensität die Anforderungen an die Beständigkeit der Oberflächen und ihrer Funktionalität im jeweiligen Transportmittel um das Wohlbefinden und die Sicherheit der Fahrgäste weiterhin zu gewährleisten. Beispielsweise führen Abrieb und Verschmutzung derzeit vielfach zum Austausch des Gesamtbauteils, obwohl das dahinterliegende Bauteil nicht mechanisch beschädigt ist. Die Integration eines Konzepts zum einfachen Austausch der Oberflächen auf Leichtbau-Kompositen im Innenraum von öffentlichen Verkehrsmitteln unter spezifischer Berücksichtigung der Anforderungen zu Brandschutz und Lebensdauer mit Möglichkeit zur Rückführung dieser in Sammel- und Recyclingkreisläufe fehlt bislang aber.
Nachhaltige und langlebige Innenraumoberflächen für öffentliche Verkehrsmittel
Im Sinne der Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung knüpft hier das gegenständliche Forschungsprojekt an, indem es die Entwicklung von wiederablösbaren Oberflächen in Form einer recyclefähigen Polymerfolie ausgestattet mit dünner hoch funktionaler Beschichtung für die reversible Aufbringung auf zugelassenen biobasierten Polymeren aus hybrider Fertigung adressiert. Diese Fertigung basiert auf 3D Druck mit Pelletextrusion und Organoblechen. Zum gezielten Lösen der Klebeverbindungen kommen Polymere mit kovalenten adaptiven Netzwerkstellen (Vitrimere), die auf die Folienoberfläche aufgetragen werden, zum Einsatz.
Hauptziele
- Materialauswahl für die hybride Fertigung der Ultra-Leichtbau-Polymer-Komposite Bauteile und für die Trägerfolie unter Berücksichtigung der technischen und rechtlichen Vorgaben für Schienenfahrzeuge und Flugzeuge
- Optimierung der Verarbeitungsparameter und daraus abgeleitet Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen für reproduzierbare, schnelle additive Fertigungsprozesse in Kombination mit Organoblechen
- Entwicklung des vitrimerbasierten Klebstoffes und begleitende anwendungsbezogene Charakterisierung des Klebstoffes/der Klebeverbindung und Untersuchungen zur gezielten Trennbarkeit
- Entwicklung der funktionalen Atmosphärendruck-Plasma-Oberflächenbeschichtung auf flexiblen Folien mittels kontinuierlichem Rolle-zu-Rolle-Verfahren zur Realisierung dünner hoch funktionalen Beschichtungen sowie Schutz vor Entflammung.
Ziele und Vorgangsweise
Nachhaltige und langlebige Innenraumoberflächen für öffentliche Verkehrsmittel
Im Sinne der Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung knüpft das gegenständliche Forschungsprojekt an, indem es die Entwicklung von wiederablösbaren Oberflächen in Form einer recyclefähigen Polymerfolie ausgestattet mit dünner hoch funktionaler Beschichtung für die reversible Aufbringung auf zugelassenen biobasierten Polymeren aus hybrider Fertigung adressiert. Diese Fertigung basiert auf 3D Druck mit Pelletextrusion und Organoblechen. Zum gezielten Lösen der Klebeverbindungen kommen Polymere mit kovalenten adaptiven Netzwerkstellen (Vitrimere), die auf die Folienoberfläche aufgetragen werden, zum Einsatz.
Die Fertigung eines Demonstrators soll den Technologiesprung „erlebbar“ machen, aber auch Versuche (vor allem hinsichtlich Brandverhalten) auf Bauteileibene ermöglichen.
„Dieses Projekt setzt neue Maßstäbe für die Mobilität der Zukunft. Es verbindet innovative Technologien mit dem Ziel, die Ressourcenschonung und Nachhaltigkeit in öffentlichen Transportmitteln zu fördern und gleichzeitig die Sicherheit und das Wohlbefinden der Fahrgäste zu gewährleisten.“
Fördergeber
Das Projekt (Projektnummer: FO999913018) wird im Rahmen der „Produktion und Material 2023, national“-Ausschreibung 2023 vom Bundesministerium für Innovation, Mobilität und Infrastruktur (BMIMI) gefördert. Das Programm wird durch die FFG abgewickelt.
