Chemie für nachhaltige Baustoffe

Unsere neue Pelletpresse GMK-150 der Firma TechnoMaszBud ist eingezogen. Mit austauschbaren Matrizen von 3 bis 8 mm sowie flexibel einstellbarer Pelletlänge eröffnet sie uns zahlreiche Möglichkeiten für die Probenherstellung und Materialverarbeitung. Was genau dahintersteckt, verraten wir allerdings noch nicht. Nur so viel: Die kleinen Presslinge werden in Zukunft eine größere Rolle spielen, als ihre Größe zunächst vermuten lässt. Unterschiedliche Geometrien, definierte Größen und reproduzierbare Eigenschaften sind dabei entscheidend.

Bis die ersten Ergebnisse vorgestellt werden können, heißt es also weiterhin: gespannt bleiben. Die ersten Pellets sind jedenfalls bereits erfolgreich entstanden.

Zur effizienten Aufbereitung unterschiedlichster Materialien haben wir unseren Maschinenpark um eine Retsch SM 300 Schneidmühle erweitert. Ausgestattet mit sämtlichen verfügbaren Rotoren und einer großen Auswahl an Sieben ermöglicht sie die schnelle und reproduzierbare Zerkleinerung verschiedenster Proben.

Ein besonderer Vorteil der SM 300 ist ihr hoher Probendurchsatz. Dank ihres leistungsstarken Antriebs und der optimierten Schneidgeometrie können auch größere Materialmengen in kurzer Zeit zerkleinert werden. Dies verkürzt die Probenvorbereitung erheblich und ermöglicht eine effiziente Bearbeitung umfangreicherer Versuchsreihen.

Die Mühle lässt sich optimal an die jeweiligen Materialeigenschaften und die gewünschte Endgrößen anpassen. So entstehen reproduzierbare Mahlgüter als zuverlässige Grundlage für Analysen, Materialentwicklungen und weiterführende Verarbeitungsprozesse.

Die beiden Mikroskope der BX53M-Serie von Olympus bieten dank ihrer umfangreichen Ausstattung vielseitige Untersuchungsmöglichkeiten. Sie ermöglichen Materialanalysen mit einer Vergrößerung von bis zu 50x im Hell- oder Dunkelfeld sowie unter Fluoreszenzlicht oder einem Polarisationsfilter. Darüber hinaus können Panorama- und EFI-Aufnahmen automatisch mit dem motorisierten Tisch erstellt werden, was eine effiziente und präzise Dokumentation der Proben gewährleistet.

Zur reproduzierbaren und qualitativ hochwertigen Herstellung von Prototypen und Mustern aus unseren biobasierten Werkstoffen haben wir einen Prusa MK4 3D-Drucker angeschafft. Mit seiner hochpräzisen Drucktechnologie und der Unterstützung verschiedener Materialien ermöglicht er die Umsetzung komplexer Designs und detaillierter Strukturen – ideal für unsere Forschungsprojekte.

Der Prusa MK4 gewährleistet durch seine präzise Steuerung und automatische Kalibrierung konsistente Druckergebnisse. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung und das Testen innovativer biobasierter Materialien und Bauformen.

Das Philips XL-30 Rasterelektronenmikroskop ermöglicht der Arbeitsgruppe präzise und fortschrittliche Materialanalysen. Es nutzt die Feldemissionstechnologie, um hochauflösende Bilder von Proben zu erstellen und bietet gleichzeitig die Möglichkeit, Materialien unter realistischen Umgebungsbedingungen, wie etwa bei erhöhter Feuchtigkeit, zu untersuchen. Diese Flexibilität ist besonders wertvoll für die Analyse komplexer Baustoffe und deren Reaktionen in verschiedenen Umgebungen.

Um Probekörper und Muster aus unseren biobasierten Werkstoffen reproduzierbar und in hoher Qualität herzustellen, haben wir eine Stepcraft M.1000 CNC-Fräse in Betrieb genommen. Mit einem großzügigen Arbeitsbereich von 679 × 1044 mm² ermöglicht sie die präzise Bearbeitung verschiedenster Materialien und eröffnet neue Möglichkeiten für unsere Forschungsprojekte.

Dank der CNC-Fräse können wir komplexe Geometrien und individuelle Designs exakt umsetzen – ein wichtiger Schritt, um die Leistungsfähigkeit und Anwendbarkeit unserer biobasierten Werkstoffe umfassend zu testen.

Mithilfe des Mini Sprühtrockners S-290 der Fa. Büchi können aus wässrigen oder organischen Lösungen sowie Dispersionen Pulver mit definierter Partikelgröße hergestellt werden. Die Effizienz und Reproduzierbarkeit des S-290 bieten der Arbeitsgruppe die Möglichkeit, Grundlagenforschung und anwendungsorientierte Projekte gleichermaßen voranzutreiben.

Durch simultane Anwendung von Temperatur und Druck können gezielt physikalische und chemische Eigenschaften von Materialien modifiziert werden. Besonders geeignet ist unsere Heizpresse der Marke Collin Typ 300 P, die bei Temperaturen bis 300 °C und Drücken bis 300 kN arbeitet, für die präzise Verarbeitung und Verdichtung von Materialien wie Thermoplasten, Verklebungen oder zur Herstellung von Verbundwerkstoffen. Dabei ist eine Vielzahl von dreidimensionalen Zielgeometrien möglich.

Zur Charakterisierung und Optimierung der rheologischen Eigenschaften unserer Werkstoffe haben wir das hochmoderne Rheometer MCR 102 der Firma Anton Paar in Betrieb genommen. Dieses Präzisionsinstrument ermöglicht es, das Fließ- und Deformationsverhalten verschiedenster Materialien mit höchster Genauigkeit zu analysieren.

Dank seiner herausragenden Messpräzision und vielseitigen Konfigurationsmöglichkeiten bildet das Rheometer eine optimale Grundlage für die Weiterentwicklung unserer innovativen Werkstofflösungen. Es unterstützt uns dabei, Viskosität, Fließgrenzen und elastische Eigenschaften präzise zu erfassen – essenziell für die Entwicklung und Verarbeitung moderner, nachhaltiger Materialien.