3D-Beschichtung von Furnieren mittels Multiformpressen

Das Projektteam entwickelte Furniere mit verbesserter Verformbarkeit für die 3D-Beschichtung und untersuchte diese daraufhin, ob sie mittels der Membranpresstechnik beschichtet werden können. Furniere tragen durch ihren geringen Materialeinsatz vor allem beim Einsatz wertvoller oder seltener Holzarten zur Ressourcenschonung bei.

Furniere sind dünne Blätter aus Holz, die vom Stamm abgetrennt werden, um als Gestaltungelement auf Trägermaterialien (z. B. Span-, MDF-Platten) aufgeleimt zu werden. Die Materialausnutzung wird so vor allem beim Einsatz wertvoller oder seltener Holzarten erhöht und schont die Ressourcen. Verwendung finden Furniere vor allem in der Automobil- und Möbelindustrie, in der sie hauptsächlich für ebene und wenig verformte Flächen eingesetzt werden. Künftig sollen sie jedoch auch als 3D-geformte Echtholzoberflächen eingesetzt werden. Als problematisch erweisen sich bislang die begrenzte Dehnbarkeit von Holz und die damit verbundene Rissgefahr sowie die Neigung zur Faltenbildung.
In dem vorliegenden Projekt wurden daher modifizierte Furniere und –werkstoffe mit verbesserter Verformbarkeit entwickelt und daraufhin untersucht, ob sie mittels der herkömmlichen Membranpresstechnik beschichtet werden können. Dabei wurden die für die Beschichtung wesentlichen Eigenschaften wie Furnierdicke, Holzart, Kaschiervliesart und Nachbehandlung variiert. Die für die Charakterisierung ermittelten Werkstoffeigenschaften umfassten die Querzugfestigkeit, die Bruchdehnung und den E-Modul parallel und senkrecht zur Faserrichtung sowie die Formbarkeit, die mittels Universalprüfmaschinen, einer Mikrozugeinrichtung und Tiefungsprüfmaschinen bestimmt wurde.

Ergebnisse:

• Das 3D-Furnier ist den anderen Furnierwerkstoffen bzgl. Fugenöffnung und Faltenbildung allen untersuchten Bauteilgeometrien überlegen.
• Zur Unterstützung des Bereiches, in dem kritische Zugbeanspruchungen auftreten, wurde ein Zugband verwendet. Eine Erhöhung der Steifigkeit kann so vermieden, eine Erhöhung der Querzugfestigkeit in den erforderlichen Bereichen aber erreicht werden.
• Zur Reduzierung der Faltenbildung können verfahrensangepasste „Niederhalter“ genutzt werden. Sie unterstützen das Furnier ausschließlich an den für die Faltenbildung gefährdeten Bereichen.
• Verkleinerte Kantenradien von 14 bzw. 10 mm senkrecht zur Faserrichtung bewirken oberflächige Faserrisse, die aber durch übliche Nachbearbeitung mittels Schleifen beseitigt werden können.
• Die Anzahl an Falten und Rissen kann durch ein materialgerecht gestaltetes Verfahren reduziert werden.
• Eine rückseitige Verstärkung des Furniers durch Vlies oder Textil zur Verbesserung der Verformbarkeit ist nicht zweckmäßig.

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