Produktion Ameisen aus Biokunststoff

Videoinhalt Produktion von Ameisen aus Biokunststoff

Der Videoinhalt zum Thema „Produktion von Ameisen aus Biokunststoff“: Kunststofftechnisch braucht es drei Dinge, um Ameisen aus Biokunststoff herzustellen. Es braucht eine Spritzgußmaschine bzw. in diesem Fall eine Mikro-Spritzgußmaschine, da die Ameisensehr klein sind und feine Details wie die Fühler haben. Für die Spritzgußmaschine selbst braucht es auch ein passendes „Werkzeug“. Das „Werkzeug“ ist jene Form, in die der Biokunststoff eingespritzt wird und die Ameisen schlußendlich geformt werden. Natürlich braucht es auch entsprechendes Biokunststoffmaterial dazu.

Grundsätzlich lässt sich aus Biokunststoff auch alles herstellen, das normalerweise bzw. bisher aus Erdöl-Kunststoff hergestellt werden kann. In der Verarbeitung liegt der Unterschied jedoch in kleinen Details. Hier geht es vor allem und das Schwindverhalten des Bio-Materials, also die Verringerung des Volumens durch die Abkühlung und um die Verarbeitungstemperatur, da sich Biokunststoff etwas anders verhält, als man es von herkömmlichen Kunststoffen gewohnt ist. Deshalb muss der Herstellungsprozess u.a. bei diesen Parametern entsprechend angepasst werden.

Dieses Ameisenprojekt ist auch für uns eine Möglichkeit, besondere Gegebenheiten und Materialmixes auszuprobieren. Wir setzen hier bei der Ameise auch schon rezyclierten Biokunststoff ein. Die Verwendung von rezycliertem Biokunststoff ist auch der Weg, wo es hingehen muss – sprich Rohstoffe durch Aufbereitung und Wiederverwendung in einem Kreislauf zu halten. Wir werden in einem weiteren Schritt auch austesten, Algen dem Biokunststoff für die Ameisen beizumischen.

In der Spritzgußmaschine wird der Biokunststoff auf eine bestimmte Verarbeitungstemperatur erhitzt und mittels einer Schnecke in Richtung des Spritzgußwerkzeugs (Spritzgußfom) transportiert. Der erhitzte bzw. flüssige Biokunststoff wird dann bei der verwendeten Mikro-Spritzgußmaschine in das Werkzeug eingespritzt, durch die Form des Werkzeugs entsprechend geformt und anschießend direkt im Werkzeug wieder abgekühlt. Im letzten Produktionsschritt wird dann die fertige Ameise ausgestoßen. Im Fall des Werkzeuges für die Ameisen aus Biokunststoff handelt es sich um ein sogenanntes Mehrfachwerkzeug, bei dem in einem Arbeitsgang gleich mehrere Ameisen auf einmal hergestellt werden können.

Im Video seht Ihr auch, wie das Spritzgußwerkzeug hergestellt wird und welche Schritte es dazu braucht. Auch einen Größenvergleich des Fräsers, der zur Werkzeugherstellung verwendet wurde, findet ihr in diesem Video. Wir möchten an dieser Stelle noch nicht zu viel verraten, einzig, dass ein Haar eine Rolle spielt.

Mit einem speziellen Fräser wird die Spritzgußform aus einem Metallblock herausgefräst. Bei den Ameisen war hier ein besonders feines Fräswerkzeug notwendig. Der Fräsprozess selbst ist computergesteuert und läuft auf einer 3D-Fräsmaschine. Zuerst wird die Spritzgußform am Computer entwickelt und gezeichnet, eine entsprechende Software wandelt diese dann für den Fräsprozess entsprechend um. Beim Zeichnen und Entwerfen der Spritzgußform müssen u.a. nicht nur das Gußobjekt selbst berücksichtigt werden, sondern auch die Füllkanäle, damit der flüssige Kunststoff eingebraucht werden kann.

Wie ihr anhand dieses Ameisenprojektes sehen könnt, kann man – wie eingangs schon erwähnt – aus Biokunststoff alles herstellen, das man auch aus einem herkömmlichen Kunststoff herstellen kann. Der große Vorteil bei der Verwendung von Biokunststoff liegt einfach darin, dass Pflanzen, die nachwachsen und CO2 binden, als Rohstoff verwendet werden. Daher stammt das im Kunststoff gebundene CO2 aus der Atmosphäre und nicht aus fossilen Quellen, die schädlich für unser aller Klima sind.
Am Ende des Produktlebenszyklus sind Produkte aus Biokunststoff kompostierbar und sie zerfallen nicht zu gefährlichem Mikroplastik. Bei all diesen Vorteilen – weshalb werden dann nicht schon alle Produkte aus Biokunststoff hergestellt? Diese Frage lässt sich schnell und einfach beantworten: Der einzige Nachteil von Biokunststoff ist der höhere Preis. Deshalb werden noch nicht alle Produkte aus Erdöl-Kunststoff durch Biokunststoff ersetzt.

Update: Test eines neuen biobasierten/bioabbaubaren Materials anhand von Mikrospritzguss-Ameisen

Im Rahmen eines EU-Projektes über biobasierte und bioabbaubare Materialien hat Hr. Univ.-Prof. Franz Stelzer von der TU Graz ein neues Material mit uns unter realen Produktionsbedingungen anhand von Spritzguss-Ameisen* getestet. Diese Ameisen sind besonders interessant, da hier feinste Details im Mikro-Spritzgussverfahren hergestellt werden.

Weitere Videos rund um das Thema Biokunststoffe finden Sie auch im NaKu Youtube-Kanal.