SnakeskinConveyor: Entwicklung von spritzgegossenen, bionisch mikrostrukturierten Kunststoffplatten mit Strukturbreiten von ca. 1 µm, auf Basis einer anisotropen Schlangenhautstruktur, als Förderflächenbelag für Vibrationsförderanlagen

Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung von mikrostrukturierten Kunststoffplatten mit anisotropen Reibwerten auf Basis von Schlangenhaut in den Maßen 100 x 100 mm, die eine zielgerichtete Förderung ermöglichen. Die Mikrostruktur soll dabei mittels Spritzgussprozess einseitig auf die Plattenoberfläche aufgebracht werden und über Strukturbreiten von 1 µm verfügen. Dazu werden Schlangenhäute erforscht und als CAD-Modell zur Oberflächenabbildung mit einer Toleranzgenauigkeit von ±200 nm adaptiert. Zudem wird ein Spritzgusswerkzeug mit Formeinsätzen mittels Laserstrukturierung entwickelt. Der Spritzgussprozess wird variotherm ausgelegt, um eine Abformgenaugkeit von >99 % zu erreichen und ein Erstarren des Kunststoffs im Randbereich zu unterbinden. Dazu wird eine thermische Auslegung der konturnahen Temperierung der Werkzeugoberfläche entwickelt, mit der Temperaturwechselgeschwindigkeiten bis 100 K/s bei Prozessdrücken bis 2000 bar erreicht werden. Abschließend wird ein Klebekonzept entwickelt, um eine Scherfestigkeit von >20 MPa und eine Schälfestigkeit von >50 N/cm zu erzielen. Das Marktpotenzial ist in Deutschland bei einem Umsatz von 16,5 Mrd. € in der Fördertechnik sehr hoch.

Laufzeit: Juli 2022 – Juni 2024
Projektpartner: VIBROTEC Aktiengesellschaft AG; POLY-TOOLS bennewart GmbH
Förderkennzeichen: KK5052611CD1
Projektträger: AiF Projekt GmbH, ZIM-Kooperationsprojekte
Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Matthias Deckert, Dennis Mayer, M.Eng.