Um neuartige Verfahren weiterentwickeln zu können, spielt die Kenntnis darüber, welche prozesstechnischen Zusammenhänge zugrunde liegen, die zentrale Rolle. Dem Gewinner des diesjährigen Preises gelang es, eine solche Grundlage für einen innovativen Prozess zur Partikelschaumverarbeitung zu schaffen.
Studierenden einen aktiven Einblick in die Alltagspraxis einer modernen Forschungseinrichtung zu ermöglichen, nimmt für die Neue Materialien Bayreuth GmbH (NMB) einen wichtigen Stellenwert ein. Daher soll durch einen von der Fördervereinigung Neue Materialien Bayreuth ausgelobten Preis ein Anreiz geschaffen werden, verstärkt akademische Abschlussarbeiten in dem inspirierenden Umfeld von NMB anzufertigen. Am 02. Juli 2019 wurde dieser Preis zum fünften Mal vergeben.
Die Jury aus Robert Hofmann (Geschäftsführer Hofmann Innovation Group), Prof. Volker Altstädt (Universität Bayreuth), Dr. Thomas Neumeyer (NMB-Bereichsleiter Kunststoffe) sowie Prof. Uwe Glatzel (NMB-Bereichsleiter Metalle) prämierte in diesem Jahr eine Arbeit aus dem Bereich Partikelschaumverarbeitung.
Preisträger Juri Kolodi hat sich in seiner Masterarbeit bei NMB mit einem innovativen Verfahren zum Vorschäumen von Partikelschäumen beschäftigt. Partikelschäume sind Schaumperlen aus thermoplastischen Kunststoffen, die sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften, hohe thermische Isolierfähigkeit und insbesondere ein enormes Leichtbaupotenzial auszeichnen. Sie spielen eine wichtige Rolle im Bereich der Verpackung, aber auch als Dämm- oder Isolationsmaterialien.
Das Vorschäumen, bei dem mit Treibmittel beladenes Mikrogranulat zu Schaumperlen expandiert wird, stellt den ersten Verarbeitungsschritt dar, ehe danach die so entstandenen Schaumperlen zu Formteilen verschweißt werden. Herkömmlich verlaufen beide Schritte dampfbasiert, was eine aufwändige Prozess-Infrastruktur voraussetzt.
Das neue Verfahren dagegen, das von dem oberfränkischen Startup-Unternehmen FOX Velution in Lichtenfels entwickelt wurde, arbeitet auf Basis von Infrarot-Strahlung, also dampffrei. Dies ermöglicht einen kontinuierlichen Prozess, eine sehr kurze Durchlaufzeit und erfordert keine Trocknung des Materials. Weitere Vorteile sind ein energieeffizienterer Prozess und die Möglichkeit, auch Hochtemperatur-Partikelschäume als Material für anspruchsvolle Anwendungen, wie für die Luftfahrt, verarbeiten zu können.
Um diesen jungen Prozess überhaupt grundlegend verstehen zu können, hat der 27-Jährige erstmals untersucht, welche Veränderungen während des Energieeintrags innerhalb des Materials ablaufen und welche Abhängigkeiten zwischen Verfahrensparameter und Materialeigenschaften bestehen.
Hierzu hat der Materialwissenschaftler die Zusammenhänge zwischen den Prozessparametern des neuartigen Verfahrens und resultierenden Materialeigenschaften, wie Drucksteifigkeit und Isolationsvermögen, ermittelt und analysiert. Damit hat Juri Kolodi die entscheidenden „Drehschrauben“ gefunden, über die dieser viel versprechende Prozess weiter auf den Weg zur Serienreife auf einem stark wachsenden Markt gebracht werden kann.
Betreut wurde die Arbeit von Prof. Volker Altstädt vom Lehrstuhl Polymere Werkstoffe an der Universität Bayreuth und M.Sc. Johannes Görl von NMB. Dabei hat Juri Kolodi besonders gefallen, dass ihm viel Freiheit gelassen wurde, um selbstständig kreative Lösungen erarbeiten zu können. „Die dadurch gewonnenen positiven Erfahrungen ermutigen mich, dies auch in meiner heutigen Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter bei NMB fortzusetzen“, so der Preisträger.
Ansprechpartner
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