Kunststofftechnik zwischen Effizienz, Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft

von FoKo

FIW

MBVT-Kolloquium

Am 10. Juni 2026 war Prof. Dr. Reinhard Schiffers im Rahmen der MBVT-Kolloquienreihe zu Gast. Prof. Schiffers leitet das Fachgebiet für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am Institut für Produktentstehung und Materialtechnologie. Sein Vortrag stand unter dem Titel „Kunststofftechnik zwischen Effizienz, Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft“.

Zu Beginn gab Prof. Schiffers einen Überblick über sein Fachgebiet und dessen Forschungsschwerpunkte. Diese reichen von der Extrusionstechnik und Spritzgießtechnik über die Bauteilprüfung bis hin zum Kreislauflabor. Dabei wurde schnell deutlich, dass Kunststofftechnik heute viele unterschiedliche Fragestellungen zusammenführt: Wie lassen sich Prozesse stabiler und effizienter gestalten? Wie können digitale Methoden die Qualitätssicherung unterstützen? Und wie können Kunststoffprodukte so entwickelt werden, dass sie besser in Kreisläufe zurückgeführt werden können?

Ein Schwerpunkt des Vortrags lag auf der Plasmabehandlung von Kunststoffschmelzen. Prof. Schiffers erläuterte dies am Beispiel von Verbundfolien, die in vielen Anwendungen gebraucht werden, weil sie unterschiedliche Eigenschaften miteinander kombinieren. Dies betrifft etwa mechanische Stabilität, Barrierewirkung oder optische Anforderungen. Genau diese Materialkombinationen erschweren jedoch häufig das Recycling. Der vorgestellte Ansatz setzt deshalb darauf, Folienverbunde ohne klassische Haftvermittler zu ermöglichen und dadurch die spätere Trennung der Materialien zu erleichtern.

Ein weiterer Teil des Vortrags widmete sich der automatisierten Auslegung von Extrusionswerkzeugen. Hier ging es unter anderem um die Frage, wie Fließkanäle so gestaltet werden können, dass sie strömungsmechanisch günstig sind und zugleich fertigungstechnisch realisiert werden können. Prof. Schiffers zeigte, wie Simulation, Optimierung und additive Fertigung in diesem Bereich zusammenspielen und neue Werkzeugkonzepte ermöglichen.

Auch die Digitalisierung von Spritzgießprozessen war Thema des Kolloquiums. Vorgestellt wurden Ansätze, bei denen maschinelle Lernverfahren und Reinforcement Learning genutzt werden, um Prozesse besser zu regeln und die Produktqualität stabil zu halten. Der Hintergrund ist aus der Praxis bekannt: Spritzgießprozesse reagieren empfindlich auf interne und externe Störgrößen, und die Einrichtung erfolgt häufig noch erfahrungsbasiert oder nach dem Prinzip „Trial and Error“. Digitale Methoden können hier helfen, den Ressourceneinsatz zu reduzieren und Prozesse robuster zu führen.

Darüber hinaus stellte Prof. Schiffers Arbeiten zur Qualitätsprognose beim Spritzgießen vor. Durch die Kombination von Maschinen-, Prozess- und Thermalbilddaten sollen Aussagen zur Qualität einzelner Kavitäten möglich werden, ohne den laufenden Prozess zu unterbrechen. Gerade bei Mehrfachkavitäten-Werkzeugen ist dies ein wichtiger Ansatz, da eine vollständige Prüfung aller Bauteile wirtschaftlich oft kaum darstellbar ist.

Zum Abschluss ging es um Themen der Bauteilprüfung und Lebensdaueranalyse. Dazu zählen unter anderem Untersuchungen an elastomerbasierten Faserverbund-Hybridmaterialien, dynamisch beanspruchten Werkstoffen und Modellen zur Lebensdauerprognose. Auch dieser Teil zeigte, wie stark Materialverhalten, Prozessführung, Simulation und experimentelle Prüfung miteinander verbunden sind.

Der Vortrag gab damit einen breiten Einblick in aktuelle Arbeiten des Fachgebiets und zeigte, welche Rolle Kunststofftechnik bei Fragen von Effizienz, Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft spielt.

Vorschau auf das nächste MBVT-Kolloquium

Die letzte Veranstaltung der MBVT-Kolloquienreihe im Sommersemester 2026 findet am 22. Juli 2026 statt.

Referent: Prof. Dr. Tobias Bruckmann
Fachgebiet: Mechatronik
Thema: „Anwendungen von Seilrobotik und automatisierte Bauverfahren“
Ort: NETZ 2.42, Campus Duisburg
Zeit: 12:15-13:00 Uhr

Eine Anmeldung ist nicht erforderlich. Alle Interessierten sind herzlich eingeladen.