Fraunhofer LBF aborda en Fakuma el desarrollo sostenible de componentes plásticos
El Instituto Fraunhofer para la Durabilidad Estructural y la Fiabilidad de Sistemas LBF presentará en Fakuma 2026, que se celebrará del 12 al 16 de octubre en Friedrichshafen, diferentes soluciones orientadas al desarrollo de productos plásticos más sostenibles, estables durante el procesado y duraderos. El instituto estará presente en el estand conjunto de TecPart – Verband Technischer Kunststoff-Produkte e. V., situado en el pabellón A5, estand A5-5106.
Bajo el principio 'From Molecule to Component', Fraunhofer LBF mostrará sus capacidades a lo largo de toda la cadena de desarrollo de productos técnicos de plástico. El objetivo es identificar de forma temprana los riesgos asociados a los materiales y al procesado, reducir los tiempos de desarrollo y garantizar la fiabilidad de los componentes.
Entre las áreas de trabajo se encuentran la optimización de formulaciones, el uso y la estabilización de materiales reciclados, el reciclaje en circuito cerrado y el diseño y evaluación de componentes plásticos duraderos.
Desarrollo de formulaciones y materiales reciclados
Uno de los focos de la presentación será el desarrollo y la optimización de formulaciones. El uso de materiales reciclados introduce, especialmente, variaciones entre lotes que pueden afectar al procesado y a las propiedades del producto final.
Fraunhofer LBF emplea microextrusoras y miniextrusoras para analizar rápidamente numerosas formulaciones, incluso a escala de gramos. De esta forma, es posible identificar combinaciones de materiales y aditivos adecuadas antes de realizar ensayos a escala industrial.
El instituto también utiliza reometría en línea, que permite medir simultáneamente la viscosidad de cizalla y extensional. Estos datos facilitan la evaluación de la interacción entre los aditivos, el estado del material y las condiciones de procesado.
La combinación de estas herramientas con sistemas basados en inteligencia artificial abre la posibilidad de desarrollar formulaciones específicas para cada lote y responder a las variaciones propias de los materiales reciclados.
Entre las soluciones que desarrolla Fraunhofer LBF se encuentran la postestabilización de materiales reciclados, las formulaciones con antioxidantes, los auxiliares de procesado sin PFAS, los extensores de cadena para compensar la pérdida de peso molecular, los aditivos para controlar la degradación y el ajuste de las propiedades de procesado y de los componentes.
Reciclaje en circuito cerrado de plásticos ignífugos
Otro de los temas que abordará el instituto será el reciclaje en circuito cerrado de plásticos ignífugos, utilizados, entre otras aplicaciones, en equipos eléctricos y electrónicos, automoción, cables y construcción.
La incorporación de material reciclado y la sucesión de ciclos de procesado pueden afectar a la resistencia al fuego, las propiedades mecánicas y la procesabilidad. Fraunhofer LBF investiga, entre otras soluciones, el empleo de aditivos de reparación capaces de compensar la pérdida de peso molecular y el deterioro asociado de las propiedades del material.
Estos trabajos forman parte del proyecto 'HFFR-Up2Cycle – Closed-Loop Solutions for Flame-Retardant Plastics', desarrollado en colaboración con Pinfa, que busca establecer estrategias de reciclaje en circuito cerrado para aplicaciones eléctricas, electrónicas, de automoción y de cables.
Del material al componente
El trabajo del instituto también abarca la evaluación del comportamiento de los materiales una vez integrados en el componente. Para ello dispone de una base de datos sobre resistencia a la fatiga de termoplásticos que permite analizar, entre otros factores, la influencia del material, el proceso de fabricación, la geometría, la temperatura y las cargas sobre el comportamiento frente a la fatiga.
Esta información permite validar los diseños durante las primeras fases de desarrollo e investigar de forma específica situaciones de carga críticas. La combinación de conocimientos sobre materiales, simulación, ensayos experimentales y evaluación de la vida útil permite reducir los riesgos durante el desarrollo y ajustar el diseño de los componentes.
El concepto de Design for Recycling también forma parte de este enfoque, con el desarrollo de componentes concebidos desde el inicio para facilitar un reciclaje de la mayor calidad posible.
El modelo Circulus como ejemplo
Entre los elementos que podrán verse en el estand se encuentra el 'Circulus', una caja de batería que muestra la integración de distintos requisitos de desarrollo, desde la selección de materiales y el diseño hasta el procesado, la seguridad, la durabilidad y la reciclabilidad.
El ejemplo permite abordar cuestiones relacionadas con el diseño de materiales, la selección de aditivos, la optimización de los parámetros de procesado y la evaluación de las propiedades del componente bajo cargas térmicas y mecánicas.
