Holzpolymer-Kunststoffe können in der Intralogistik Metall ersetzen
Trag- und Gleitelemente aus nachhaltigen Wood-Plastic-Composites (WPC) können künftig in Hängefördersystemen Metall ersetzen. Für die Weiterentwicklung der nachhaltigen Werkstoffe hat das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) ein Forschungsvorhaben über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.
Das im Vorhaben geprüfte WPC-Profil.
Foto: Christine Schubert, Professur Förder- und Materialflusstechnik der TU Chemnitz
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Forschende der Technischen Universität Chemnitz haben in Testreihen herausgefunden: Neu entwickelte Trag- und Gleitelemente aus Wood-Plastic-Composites (WPC) für Hängefördersysteme sind im unteren Lastbereich ein gleichwertiger Ersatz für die bislang üblichen Aluminiumprofile. Diese Bauteile lassen sich dauerhaft mit bis zu 50 kg pro Meter Förderstrecke belasten, ohne ein kritisches Verformungs- oder Ermüdungsverhalten aufzuweisen. Der Werkstoff WPC, der anteilig aus dem nachwachsenden Rohstoff Holz besteht, weist eine bessere Treibhausgas-Bilanz auf als das energieintensiv hergestellte Aluminium auf.
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Holzpolymer Kunststoffe haben Praxistest bestanden
Trag- und Gleitprofile in Hängefördersystemen müssen sowohl gute mechanische Langzeiteigenschaften unter statischen und dynamischen Bedingungen als auch eine abriebfeste Oberfläche mit einem geringen Gleitreibwert besitzen. Wie gut das zusammen mit der Firma Novo-Tech GmbH & Co. KG entwickelte Profil aus WPC hier abschneidet, das untersuchten die Forschenden in mechanischen Laborversuchen und an einem Funktionsprototypen im fördertechnischen Umfeld. Dabei setzte das Team auf den Holz-Polymer-Werkstoff megawood. Im durchgeführten Dauerlauftest über 10 000 Betriebsstunden, entsprechend rund 50 Jahren Betriebseinsatz, konnte das WPC-Profil seine Praxistauglichkeit bis zu einer Belastung von 50 kg pro Meter Förderstrecke nachweisen. Damit ist der Werkstoff beispielsweise für den Stückguttransport in der Bekleidungs- und Textilindustrie interessant. Unter Berücksichtigung der ökologischen und ökonomischen Vorteile bei vergleichbarer technischer Leistung bringt das WPC-Profil Wettbewerbsvorteile gegenüber dem Aluminiumprofil mit. WPC reagiert anders und teilweise stärker auf Umgebungseinflüsse als Metallwerkstoffe. Ob sein Einsatz auch im höheren Lastbereich möglich ist, gilt es jeweils individuell zu bewerten. Forschende und Anwendungstechniker der TU Chemnitz unterstützen interessierte Unternehmen dabei im Rahmen des Forschungstransfers „Holz im Maschinenbau“ gerne.
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Über WPC
Der Werkstoff besteht zu 20 bis 80 % aus nachwachsenden Rohstoffen. Zum Einsatz kommt meistens Holzmehl, seltener Holzfasern – beides Nebenprodukte der Sägeindustrie. Für die Kunststoffmatrix nutzt man in der Regel preisgünstige petrochemische Kunststoffe wie Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyvinylchlorid (PVC). Das recyclingfähige Material lässt sich anteilig in die Produktion zurückführen. Der Einsatz von bio-basierten Kunststoffen als Matrix ist bis jetzt noch die Ausnahme, wird aber in kleinen Nischen, etwa bei Kinderspielzeug, bereits umgesetzt.
