Studie LaserForming

Forschungstitel:
Freie Formgebung von Verpackungen: Ist das möglich? Studie zu den Potentialen und Chancen des laserbasierten Thermoformens

Arbeitsgruppe: Abfüll- und Verpackungsprozesse

Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:
Fraunhofer Einrichtung für Gießerei-,Composite und Verarbeitungstechnik, Martin Brugger

Finanzierung: IVLV
Laufzeit: 2018

Kürzere Produktlebenszyklen, ein steigender Trend zur Individualisierung und die steigende Anzahl von unterschiedlichen Produkten fordern flexiblere Produktionstechnik und Verpackungsprozesse. Um den Anforderungen der flexiblen Produktion entgegenzuwirken ist im Bereich der Verpackungstechnik in den formgebundenen Prozessschritten wie siegeln und formen ein Technologiesprung notwendig, da konventionelle Verfahren bei der Formgebung von Verpackungen (z. B. Thermoformen) diese Anforderungen nicht erfüllen können.
Ein solcher Technologiesprung kann durch den Einsatz von Lastertechnologie erreicht werden. Diese Technologie bietet die Vorteile einer freien Kontursteuerung und einer kraft- und kontaktlosen Energieübertragung. Diese Vorteile des Laserstrahls haben bereits neue, hochflexible Produktionstechnologien (z. B. selektives Laserschmelzen, Laserstrahlschweißen) ermöglicht. In der Verpackungstechnik ist es durch ein formloses, inkrementelles Erwärmen und Ausformen der Folie zudem möglich, gezielt die Wanddicken zu beeinflussen wodurch eine Materialeinsparung ermöglicht wird.
Am Fraunhofer IGCV wurden bereits erste Beispielprodukte mittels laserbasiertem Thermoformen hergestellt. Hier gilt es nun die Übertragbarkeit dieser Technologie in die Industrie zu überprüfen. Hierzu erfolgt eine Potenzialbewertung der Lasertechnologie in der Verpackungstechnik. Eine solche Potenzialbewertung erfolgt sowohl technisch als auch wirtschaftlich und wird durch nachfolgende Lösungsbausteine realisiert:

  • Analyse Systematisierung
    Welche Geometrieelemente werden von herkömmlichen Verpackungen gefordert (Radien Stege etc.)?
  • Experimentelle Untersuchungen
    Welche Parameter und welche Dauer wird zum herstellen dieser Formen benötigt?
  • Potentialbewertung und Handlungsempfehlungen
    Wie hoch ist das technische Potenzial?
    Welche wirtschaftlichen Potenziale bietet das Verfahren?

Die erzeugten Konturen und Geometrien sollen den auf dem Markt vorhandenen Verpackungen entsprechen, um eine Erfüllung der Marktanforderungen sicherzustellen. Zu diesem Zweck sollen im besonderen Mitgliedsunternehmen des IVLV Verpackungen beizusteuern, die in der Studie berücksichtigt werden.

Aktuelle Termine zu diesem Projekt

06. / 07.02.2019