Forschungstitel:
Freie Formgebung von Verpackungen: Ist das möglich? Studie zu den Potenzialen und Chancen des Laserbasierten Thermoformens
Arbeitsgruppe: Abfüll- und Verpackungsprozesse
Forschungsstelle und wissenschaftliche Betreuung:
Fraunhofer Einrichtung für Gießerei-, Composite und Verarbeitungstechnik, Martin Brugger
Finanzierung: IVLV e. V.
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 Lasertechnologie 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:
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 der IVLV Verpackungen beizusteuern, die in der Studie berücksichtigt werden.