Reproduzierbare Herstellung von Polymer-Nanokompositen für die Additive Fertigung
Polymer-Nanokomposite haben aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile gegenüber herkömmlichen Materialien (z. B. verbesserte und maßgeschneiderte Produkteigenschaften, Material- und Energieeffizienz) zunehmendes Interesse in Forschung und Entwicklung geweckt und bereits zu neuen industriellen Anwendungen geführt. Im Bereich der additiven Fertigung gibt es jedoch noch einige Herausforderungen bei der reproduzierbaren Synthese und Verarbeitung von Polymer-Nanokompositen. Eine der wichtigsten Anforderungen bei der Synthese der Ausgangsmaterialien ist die homogene Dispersion der Nanopartikel in der Polymer-Matrix, um die gewünschten Materialeigenschaften zu erzeugen (mechanisch, magnetisch, optisch, elektrisch). Dies erfordert reproduzierbare und zuverlässige Techniken, um mögliche Partikelagglomerate aufzubrechen und die Sedimentation der Nanopartikel zu verhindern oder ihr entgegenzuwirken. In seiner Bachelorarbeit hat Carsten Nordhoff (Gerätebau Berlin, IB.TG) zusammen mit der AG 8.23 ein System für die reproduzierbare Synthese von harzbasierten Nanokompositen entwickelt. Das implementierte Mischverfahren auf Basis der Ultraschall Inline-Homogenisierung mit In-situ-Prozessüberwachung und In-situ-Messtechnik gewährleistet die definierte und reproduzierbare Einstellung der gewünschten Materialzusammensetzung. Das System wird derzeit im Rahmen des TransMeT Projektes NANORM mit der Micromod Partikeltechnologie GmbH für die Herstellung von Prüfkörpern aus magnetischen Nano-Referenzmaterialien eingesetzt.
Kontakt: Carsten Nordhoff, IB.TG