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JAHRGANG 62, AUSGABE 4/2021

Individual Layer Fabrication (ILF) – Additive Fertigung durch selektives Binden von Holzspänen zu Einzelschichten

Sprache : Deutsch
Seiten : 5 - 13
Autoren : Carsten Aßhoff , Frauke Bunzel
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Carsten Aßhoff , Frauke Bunzel . "Individual Layer Fabrication (ILF) – Additive Fertigung durch selektives Binden von Holzspänen zu Einzelschichten". Holztechnologie, 2021:5-13.

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Mit dem neuen additiven Fertigungsverfahren Individual Layer Fabrication (ILF) werden Bauteile aus Einzelschichten (IL) erzeugt. Die IL werden durch selektives Binden von Holzspänen mit Klebstoff und unter Einsatz von mechanischem Pressdruck hergestellt. Dies ermöglicht die Fertigung von Freiformgeometrien mit hohen mechanischen Eigenschaften bei gleichzeitig geringem Bindemittelbedarf. Die lokal begrenzte Klebstoffapplikation erfolgt mit einem Ventilsystem auf gestreute Holzspäne von oben herab. Unterschiedliche Material- und Verfahrensparameter wie Dicke, Dichte und Klebstoffgehalt wurden untersucht. Zur Charakterisierung der hergestellten IL wurden Biege- und Querzugprüfungen sowie Versuche zur Dickenquellung nach Wasserlagerung durchgeführt. Die Prozessfähigkeit des ILF konnte bewiesen werden und die ermittelten Kennwerte zeigen vielversprechende Ergebnisse.

Statische und dynamische Bauteileigenschaften eines vorgespannten Strukturprofils aus WPC (Wood Polymer Composite) zum Einsatz in der Fördertechnik

Sprache : Deutsch
Seiten : 14 - 21
Autoren : Benjamin Kupey , Christine Schubert , Sven Eichhorn , Markus Golder
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Benjamin Kupey , Christine Schubert , Sven Eichhorn , Markus Golder . "Statische und dynamische Bauteileigenschaften eines vorgespannten Strukturprofils aus WPC (Wood Polymer Composite) zum Einsatz in der Fördertechnik". Holztechnologie, 2021:14-21.

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Zur Optimierung der mechanischen Eigenschaften von WPC-Profilen wird die Vorspannung der Struktur über asymmetrisch aufgebrachte Druckspannungen untersucht. Dabei wurden die Auswirkungen von verschiedenen Exzentrizitäten und Vorspannkräften sowohl im statischen Drei-Punkt-Biegeversuch, als auch im dynamischen Laststeigerungsversuch ausgewertet. In den statischen Versuchen konnte mit steigender Vorspannkraft und Exzentrizität eine Erhöhung der Bruchkräfte um bis zu 15 % erreicht werden. Im dynamischen Laststeigerungsversuch wurde neben der Erhöhung der Bruchkräfte auch die tolerierte Zyklenzahl durch die Vorspannung um 8,7 % erhöht.

Untersuchungen zur Eignung eines auf Mais-spindeln basierenden Materials als Schütt- und Einblasdämmstoff

Sprache : Deutsch
Seiten : 22 - 29
Autoren : Wolfram Scheiding , Katharina Plaschkies , Ute Bogatzki , Robert Piatkowiak , Philipp Flade
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Wolfram Scheiding , Katharina Plaschkies , Ute Bogatzki , Robert Piatkowiak , Philipp Flade . "Untersuchungen zur Eignung eines auf Mais-spindeln basierenden Materials als Schütt- und Einblasdämmstoff". Holztechnologie, 2021:22-29.

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Vor dem Hintergrund des Klimaschutzes und des nachhaltigen Umgangs mit natürlichen Ressourcen spielt der Wärmeschutz von Gebäuden und damit Wärmedämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen eine zunehmende Rolle. Mit der Entwicklung eines Dämmstoffes auf Basis von Maisspindeln sollte ein NawaRo-Dämmstoff (NawaRo – Nachwachsender Rohstoff) auf Basis von Agrarreststoffen bereitgestellt werden. Maisspindeln sind für die Bioökonomie besonders interessant, weil sie ein unter phytohygienischen Aspekten problematischer landwirtschaftlicher Reststoff sind, der keine Konkurrenzverwendung im Food- bzw. Feed-Bereich hat. Damit folgte die Entwicklungsarbeit der in der „Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030“ formulierten „Vision einer am natürlichen Stoffkreislauf orientierten, nachhaltigen biobasierten Wirtschaft, die in der Lage ist, […] nachwachsende Rohstoffe als Alternative zum fossilen Erdöl zu etablieren“. Das Projekt wurde im BMBF-Programm Ideenwettbewerb „Neue Produkte für die Bioökonomie“ als Verbundprojekt in der „Machbarkeitsphase“ durchgeführt; an der vorherigen Sondierungsphase war das Institut für Holztechnologie Dresden (IHD) nicht beteiligt. Projektpartner waren als Forschungsstellen die DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH, die EBF Innovation GmbH und das IHD sowie die Firmen Lehmann-UMT GmbH (UMT) und Landmaschinen Vertrieb Deuben GmbH (LVD); die Projektkoordination oblag dem DBFZ. Die Untersuchung der Prozesskette von der Ernte über Transport, Lagerung, Trocknung und Auf-bereitung erfolgte durch das DBFZ in Kooperation mit UMT und LVD; die Aufbereitung des Materials und die Bereitstellung an das IHD übernahm UMT. EBF befasste sich mit technologischen Aspekten der Dämmstoffherstellung. Aufgaben des IHD-Teilvorhabens waren die Ermittlung wichtiger Dämmstoffeigenschaften und Versuche zur Verarbeitung sowie Erarbeitung von Grundlagen für eine mögliche Baustoffzulassung z. B. durch Recherchen und die Zusammenstellung von Informationen. In diesem Beitrag wird über die wesentlichen am IHD durchgeführten Untersuchungen und deren Ergebnisse berichtet.

Gefärbtes Hirnholz aus einheimischen Holzarten als alternatives Griffbrett für den Gitarrenbau

Sprache : Deutsch
Seiten : 30 - 36
Autoren : Herwig Hackenberg , Robert Krüger , André Wagenführ
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Herwig Hackenberg , Robert Krüger , André Wagenführ . "Gefärbtes Hirnholz aus einheimischen Holzarten als alternatives Griffbrett für den Gitarrenbau". Holztechnologie, 2021:30-36.

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Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen sollten Hirnholzquerschnitte einheimischer Holzarten auf ihre Eignung als Griffbrettoberfläche für Gitarren erforscht werden. Diese Arbeit befasst sich mit den Untersuchungen der Färbetechnologie. Hier wurden eine Farbstoff-imprägnierung, eine thermische Behandlung und einer Ammoniakbehandlung erprobt. Zu-

sätzlich wurden ausgewählte Kombinationen in Form einer Doppelmodifikation durchgeführt. Die modifizierten Holzproben wurden in Hinblick auf die Veränderung der Holzfeuchtigkeit, Quellung, Oberflächenhärte und Farbveränderung untersucht. Es wurde auch eine UV-Bestrah-lung durchgeführt. Die Modifikationen unterschieden sich stark bezüglich der Veränderung der Eigenschaften. Die Doppelmodifkationen durch eine Ammoniakbehandlung und darauffolgende thermische Behandlung führt zu dunklen Brauntönen, einer geringen Quellung und einer hohen Oberflächenhärte. Ob die verbesserte Dimensionsstabilität für den Einsatz von Hirnholzgriff-brettern ausreicht, muss anhand von weiterführenden Untersuchungen ermittelt werden.

Nichtbrennbares Holz – geht das?

Sprache : Deutsch
Seiten : 37 - 44
Autoren : Torsten Kolb , Patrick Leleu , Mathias Belda
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Torsten Kolb , Patrick Leleu , Mathias Belda . "Nichtbrennbares Holz – geht das?". Holztechnologie, 2021:37-44.

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Für die Verwendung von Materialien in Schiffen bestehen normative Anforderungen an den

Brandschutz. Dabei ist eine zentrale Anforderung an Trennwände der Feuerwiderstand und die

Nichtbrennbarkeit der Materialien. Es war kein holzbasiertes Material bekannt, welches als

nichtbrennbar eingestuft ist. Daher war das Ziel dieser Arbeit, solch ein Material zu entwickeln.

Es ist gelungen ein hybrides Sperrholz zu entwickeln, welches als Kernmaterial ein 8 mm dickes

Blähglas enthält und in den Stärken zwischen 12 mm und 25 mm die Nichtbrennbarkeitsprüfung

besteht sowie eine Feuerwiderstandsdauer von 30 min erreicht. Neben den Brandeigenschaften

besitzt dieses Material ähnliche mechanische Eigenschaften wie klassisches Sperrholz

und erfüllt bezüglich des Emissionsverhaltens die Anforderungen der Grundsätze zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten.

Identifizierung effektiver Rapspresskuchen-Proteinfraktionen zur Verwendung bei der Formulierung eines Klebstoffsystems für Spanplatten

Sprache : English
Seiten : 45 - 55
Autoren : Mahmood Hameed , Redelf Kraft , Markus Euring , Alireza Kharazipour
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Mahmood Hameed , Redelf Kraft , Markus Euring , Alireza Kharazipour . "Identifizierung effektiver Rapspresskuchen-Proteinfraktionen zur Verwendung bei der Formulierung eines Klebstoffsystems für Spanplatten". Holztechnologie, 2021:45-55.

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Aufgrund der weltweit steigenden Nachfrage nach umweltfreundlichen Holzplatten suchen Holzplattenhersteller und Wissenschaftler nach erneuerbaren Klebstoffsystemen (grüner Klebstoff) als Alternative zu synthetischen Klebstoffen aus fossilen Quellen. Dieses Interesse an diesen biobasierten Klebstoffen ist entstanden, um die gesundheitlichen Auswirkungen von Produktemissionen flüchtiger organischer Chemikalien (VOCs), insbesondere Formaldehyd, zu minimieren. Eine mögliche Quelle für biobasiertes Material für die Entwicklung von grünen Klebstoffen ist Rapspresskuchen. Ziel dieser Studie war es, die effektiven Proteinfraktionen des Rapspresskuchens für die Formulierung eines Klebstoffsystems für Spanplatten (PB) zu identifizieren. Um die besten Proteinfraktionen zu bestimmen, die als Grundlage für die Formulierung von Klebstoffrezepturen für PB verwendet werden können. Es wurde auf die Abschätzung der Querzugfestigkeit IB (EN 319, 1993) der neun hergestellten Varianten von PB, gebunden durch verschiedene Rapspresskuchen-Proteinfraktionen, zurückgegriffen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Proteinfraktionen S3 (nassfraktionierter Presskuchen) und S4 (Proteinkonzen-trat) als die besten zwei Proteinfraktionen für die Entwicklung von Klebstoffrezepten für PB im Labormaßstab angesehen wurden. Die durch Klebstoffrezepturen auf Basis der Proteinfraktionen S3 und S4 gebundenen PB-Varianten haben IB-Werte erreicht, die den in EN 312 (2010) aufgeführten Spezifikationen für PB Typ P1 und/oder Typ P2 entsprechen. Darüber hinaus haben sie erzielte Formaldehydfreisetzungswerte, die dem in EN 312 (2010) „Emissionsklasse E1“ aufgeführten Standardwert entsprechen und als ultra-niedrige Formaldehydemission PB angesehen werden können.

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