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Forschungsprojekt
Bei der Herstellung von Mehrschichtparkett werden zwei bis drei übereinanderliegende Schichten Holz unter Druck miteinander verleimt. Die Aushärtung des Leimes kann durch Erwärmung erheblich beschleunigt werden. Konventionelle Erwärmungsverfahren mit beheizten Pressplatten bzw. Walzen oder Heißluft haben wegen der relativ schlechten Wärmeleitfähigkeit des Holzes Grenzen, da die Klebefugen nicht von außen erreichbar sind und somit durch das Holz hindurch geheizt werden muss. Mikrowellen dagegen können das Holz nahezu ungebremst durchdringen und werden direkt von der Leimschicht absorbiert. Dadurch kann der Verleimungsprozess erheblich beschleunigt werden. Um eine gleichmäßige Klebung zu erreichen, ist eine homogene Einkopplung der Mikrowellen unabdingbar. Für eine optimale Integration in den Fertigungsprozess ist es zudem erforderlich, dass die Klebung im Durchlaufbetrieb, d.h. kontinuierlich, abläuft.
Im gemeinsamen Forschungsprojekt des Instituts für Werkzeugmaschinen (IfW) der Universität Stuttgart und des Instituts für Hochfrequenztechnik und Elektronik (IHE) der Universität Karlsruhe wurde eine Labor-Verleimanlage für Parkettelemente aufgebaut, die im Durchlauf Parkettelemente mit Weißleim in kurzer Prozesszeit verleimen kann. Es konnte der Nachweis erbracht werden, dass die Parkettverleimung mit Mikrowellen im Durchlauf möglich und realisierbar ist. Mit geeigneten Filterstrukturen gelang es, den Austritt der Mikrowellenstrahlung trotz der notwendigen Öffnungen am Ein- und Auslass der Mikrowellenpresse zu verhindern. Somit ist eine kontinuierliche Bestückung der Durchlaufpresse mit Parkettelementen möglich.
Mit der Laboranlage wurden Verleimgeschwindigkeiten von 1 m/min erreicht. Da die Verleimgeschwindigkeit jedoch direkt proportional zur eingebrachten Mikrowellenleistung ist, kann durch eine Verlängerung der Heizstrecke und der Einsatz weiterer Mikrowellen-generatoren die Verleimgeschwindigkeit auf die jeweils gewünschte Geschwindigkeit erhöht werden. Dies ist mit der zur Verfügung stehenden Laboranlage aufgrund des beschränkten Platzangebotes in der Verkleidung nicht möglich und bleibt einer Weiterentwicklung in der Industrie vorbehalten.
Das Projekt wurde gefördert durch die Deutsche Gesellschaft für Holzforschung (DGfH) mit Mitteln der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF). Das Projekt wurde durchgeführt von T. Kayser, M. Pauli und W. Wiesbeck (Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik, Universität Karlsruhe (TH)) sowie M. Dressler (Instititut für Werkzeugmaschinen, Universität Stuttgart). Kontakt: thorsten.kayser@ihe.uka.de aus Parkett Magazin 03/09 (Bodenbeläge)
Mikrowellenunterstützte Verleimung von Parkett im Durchlaufbetrieb
Bei der Herstellung von Mehrschichtparkett werden zwei bis drei übereinanderliegende Schichten Holz unter Druck miteinander verleimt. Die Aushärtung des Leimes kann durch Erwärmung erheblich beschleunigt werden. Konventionelle Erwärmungsverfahren mit beheizten Pressplatten bzw. Walzen oder Heißluft haben wegen der relativ schlechten Wärmeleitfähigkeit des Holzes Grenzen, da die Klebefugen nicht von außen erreichbar sind und somit durch das Holz hindurch geheizt werden muss. Mikrowellen dagegen können das Holz nahezu ungebremst durchdringen und werden direkt von der Leimschicht absorbiert. Dadurch kann der Verleimungsprozess erheblich beschleunigt werden. Um eine gleichmäßige Klebung zu erreichen, ist eine homogene Einkopplung der Mikrowellen unabdingbar. Für eine optimale Integration in den Fertigungsprozess ist es zudem erforderlich, dass die Klebung im Durchlaufbetrieb, d.h. kontinuierlich, abläuft.
Im gemeinsamen Forschungsprojekt des Instituts für Werkzeugmaschinen (IfW) der Universität Stuttgart und des Instituts für Hochfrequenztechnik und Elektronik (IHE) der Universität Karlsruhe wurde eine Labor-Verleimanlage für Parkettelemente aufgebaut, die im Durchlauf Parkettelemente mit Weißleim in kurzer Prozesszeit verleimen kann. Es konnte der Nachweis erbracht werden, dass die Parkettverleimung mit Mikrowellen im Durchlauf möglich und realisierbar ist. Mit geeigneten Filterstrukturen gelang es, den Austritt der Mikrowellenstrahlung trotz der notwendigen Öffnungen am Ein- und Auslass der Mikrowellenpresse zu verhindern. Somit ist eine kontinuierliche Bestückung der Durchlaufpresse mit Parkettelementen möglich.
Mit der Laboranlage wurden Verleimgeschwindigkeiten von 1 m/min erreicht. Da die Verleimgeschwindigkeit jedoch direkt proportional zur eingebrachten Mikrowellenleistung ist, kann durch eine Verlängerung der Heizstrecke und der Einsatz weiterer Mikrowellen-generatoren die Verleimgeschwindigkeit auf die jeweils gewünschte Geschwindigkeit erhöht werden. Dies ist mit der zur Verfügung stehenden Laboranlage aufgrund des beschränkten Platzangebotes in der Verkleidung nicht möglich und bleibt einer Weiterentwicklung in der Industrie vorbehalten.
Das Projekt wurde gefördert durch die Deutsche Gesellschaft für Holzforschung (DGfH) mit Mitteln der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF). Das Projekt wurde durchgeführt von T. Kayser, M. Pauli und W. Wiesbeck (Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik, Universität Karlsruhe (TH)) sowie M. Dressler (Instititut für Werkzeugmaschinen, Universität Stuttgart). Kontakt: thorsten.kayser@ihe.uka.de aus Parkett Magazin 03/09 (Bodenbeläge)