Werkstoffauswahl

Die Werkstoffauswahl ist einer der wichtigsten Komponenten bei der Produktentwicklung.

Abbildung 1: Komponenten für die Auswahl eines richtigen Werkstoffes

In der Abbildung 1 wird die Übersicht gegeben, welche Werkstoffeigenschaften für die Entwicklung eines Produktes entscheidend sind. Hierbei wird in drei große Gruppen unterschieden: nach den Eigenschaften, die das Produkt haben soll; nach der gewünschten Verarbeitungsmethode; nach der Produktanwendung.

Bei Auswahl eines Werkstoffes spielen in erster Linie die allgemeinen Anforderungen auf das Material eine wichtige Rolle. Biokunststoffe haben unterschiedliche biobasierte Anteile, hier kommt es immer darauf an ob ein Biokunststoff aus vollständig nachwachsenden Rohstoffen eingesetzt werden soll oder eher eine Drop-In Lösung. Dabei ist vor allem zu beachten, dass beide Biokunststoffe auch unterschiedliche Abbaubarkeiten mit sich bringen, die für den Einsatz in der Kunststoffbranche auch eine wichtige Rolle spielt. Eine andere wichtige Eigenschaft ist die Mechanik in all ihren verschiedenen Arten, wie z.B. Biege-, Torsions-, Zug- oder Druckfestigkeit. Auch die Verschleißfestigkeit und damit der Abrieb sind Eigenschaften, die die Lebensdauer eines Bauteiles entscheidend beeinflussen. Wichtig ist auch das Korrosionsverhalten eines Werkstoffes, da es seinen Einsatz unter bestimmten Umweltbedingungen einschränken kann.

Auf dem Markt gibt es bereits heute unterschiedliche Biokunststoff-Typen, die auf verschiedene Verarbeitungsmethoden ausgelegt sind. Jedoch besteht auch das Risiko, dass bestimmte Biokunststoff für bestimmte Verarbeitungen nicht kommerziell erhältlich sind. Deshalb sollte man sich vor Auswahl eines Werkstoffes gründlich mit den Möglichkeiten der Verarbeitung auseinandersetzen.

Die dritte Gruppe der Eigenschaften bezieht sich dabei auf die Nutzung des Endprodukts, d.h. für welchen Zweck der Werkstoff eingesetzt werden soll. Die einzelnen Anwendungsbereiche bringen alle unterschiedliche Werkstoffausrichtungen mit sich, welche bei der Entwicklung des Werkstoffes eine sehr wichtige Rolle spielt. Beispielsweise ist für die Lebensmittel oder Kosmetikindustrie ein Werkstoff mit hohen Sauerstoff- und Wasserdampfbarrieren notwendig. So muss darauf geachtet werden, dass im vornherein ein Biokunststoff mit hohen Sauerstoff- und Wasserdampfeigenschaften ausgewählt wird. Andere Eigenschaften könnte beispielsweise die Dichte sein, die eine besondere Bedeutung in Bezug auf die Leichtbauweise eines Teiles hat.