PAExSiDur - Polymeralterung in Experiment und Simulation zur gezielten Lebensdauerverlängerung blasgeformter Hohlkörper

PAExSiDUR adressiert zentrale FuE-Fragestellungen im Bereich der Entwicklung von Verfahren zur Reduzierung des Energie- und Materialeinsatzes sowie der Lebensdauerverlängerung bei großen Industrieverpackungen, die im Extrussionsblasformen hergestellt werden. 

Ein Grund für das vorzeitige Versagen bei blasgeformten Verpackungsartikeln sind chemisch und physikalisch bedingte Alterungsprozesse im Kunststoff. Alterungsvorgänge in Kunststoffen sind stark abhängig vom Material, Verarbeitungsprozess, äußeren Belastungen, wie Druck, Bewitterung und Temperatur, und deren Wechselwirkungen während des Gebrauches sind dadurch äußerst komplex. Obwohl viele Informationen über die Kunststoffalterung in der Literatur zu finden sind, lassen sich diese jedoch durch deren Komplexität, die stetig steigenden technischen Herausforderungen und Nachhaltigkeitsbestrebungen als bisheriges Know-how nicht einfach auf den Werkstoff Polyethylen oder den Blasformprozess übertragen. 

Das Vorhaben soll mithilfe experimenteller Untersuchungen die simulative Vorhersage komplexer Alterungsprozesse möglich machen und dies in Abhängigkeit von verschiedensten Einflüssen während der Produktverwendungszeit bestimmen, sowie die Anpassung der Produktentwicklung ermöglichen. Realisiert werden soll dies durch den Aufbau einer Wissensdatenbank zur Berücksichtigung der Materialalterung im Produktentwicklungsprozess. Zu ermittelnde Kennwerte werden mittels Materialversuchen, zeitraffender Produkttests und moderner Simulationstechniken wie der FEM und der molekulardynamischen Simulationen (MD) generiert.

Konkretes Ziel des Vorhabens soll die Berücksichtigung der Alterung schon im Produktentwicklungsprozess sein. Die Simulationstechniken erlauben eine verbesserte Lebensdauervorhersage und eine verlängerte Produktnutzungsdauer. Daher soll der etablierte Produktentwicklungsprozess der Blasformbranche erstmalig um eine Alterungsmodellierung erweitert werden.