Ak­tu­el­les


Neue Mit­ar­bei­ter am In­sti­tut für Kunst­stoff­tech­nik

Celia Falkenreck hat im Bachelor und Master an der Universität Kassel Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung „Werkstoffe und Konstruktion“ studiert und das Studium im März 2022 erfolgreich abgeschlossen. Während des Studiums hat sie, im Rahmen eines Studiums im Praxisverbund, eine Ausbildung zur Industriemechanikerin für Maschinen- und Anlagenbau absolviert.

Seit dem 01.04.2022 arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin im Teilprojekt 8 des Forschungsverbundes „BeBio2 – Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffe“.
Das Teilprojekt befasst sich mit der Beständigkeit naturfaserverstärkter Bio-Polyamid Composite für die Bereiche Elektronik und Automotive.

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Tim Passinger hat an der Universität Kassel sowohl im Bachelor, als auch im Master, Wirtschaftsingenieurwesen mit dem Schwerpunkt Maschinenbau studiert und das Studium im März 2022 erfolgreich beendet. In den wirtschaftlichen Teilen der Studiengänge erfolgte die Vertiefung im Bereich „Finance, Accounting, Controlling und Taxation (FACT)“. Die technischen Anteile wurden im Bereich Werkstoffkunde zu metallischen und kunststofftechnischen Themen absolviert. Während des Bachelor- und Masterstudiums war er als studentische Hilfskraft am Fachgebiet Mensch-Maschine-Systemtechnik hauptsächlich mit der Erstellung von Prototypen und der Wartung von Versuchseinrichtungen beschäftigt.

Seit dem 01.04.2022 arbeitet er als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Forschungsverbund „BeBio2 – Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffe“ sowohl im Teilprojekt 7 „Beständigkeit cellulosefaserverstärkter Biokunststoffe für Spritzgussanwendungen im Consumerprodukte-Bereich“, als auch im Teilprojekt 10 „Beständigkeit eines Innenraumbauteils aus Bio-PA für die Automobilindustrie“.

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Margarita Reit hat bis März 2022 im Bachelor und Master an der Universität Kassel Mechatronik studiert.

Während des Masterstudiums war sie als studentische Hilfskraft am Institut tätig. Dabei lag der Aufgabenschwerpunkt

vor allem bei dem Thema Machine Learning und den Daten aus dem Spritzgießprozess.

Ab dem 01.04.2022 arbeitet sie als wissenschaftliche Mitarbeiterin im Forschungsverbund „BeBio2-Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundkunststoffen“ im Teilprojekt 4 „Datengestützte Modellierung der Alterung“.

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Laurien Dreier hat im Bachelor an der Universität Kassel Kultur und Wirtschaft/Hispanistik studiert und erfolgreich abgeschlossen.

Während ihres Studiums war sie mehrere Jahre als studentische Hilfskraft am Institut tätig. Den Aufgabenschwerpunkt bildeten hierbei insbesondere die Assistenz bei der Erstellung und Bewirtschaftung von Jahresabrufplänen in der Drittmittelbewirtschaftung sowie die Vorbereitung von Arbeitsverträgen der studentischen MitarbeiterInnen.

Seit dem 01.04.2022 arbeitet sie als administrativ-technische Mitarbeiterin im Forschungsverbund „BeBio2-Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundkunststoffen“ im Teilprojekt 1 „Gesamtverbundkoordination“.

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In­ter­na­tio­na­le Ta­gung der Po­ly­mer Pro­ces­sing So­cie­ty in Ja­pan

Die 37. internationale Konferenz der Polymer Processing Society fand in Fukuoka (Japan) statt. Aufgrund des nach wie vor hohen Infektionsgeschehens und der Einreisebeschränkungen Japans,  wurde beschlossen, an dieser Konferenz vom 11. bis 15. April online teilzunehmen. Die Online-Präsentationen fanden wegen der 7-stündigen Zeitverschiebung zwischen 1:30 und 10:30 Uhr (deutscher Zeit) statt. Während der Konferenz wurden vom Fachbereich Kunststofftechnik der Universität Kassel insgesamt sechs Vorträge in verschiedenen Bereichen gehalten, zwei davon als Keynote-Vorträge. In der Sektion Polymerschäume hielt Kübra Güzel einen Keynote-Vortrag aus dem DFG-Projekt über das Verformungsverhalten von spritzgegossenen thermoplastischen Schaumstrukturen in Abhängigkeit von vorgegebenen morphologischen Eigenschaften. Die detaillierten Untersuchungsergebnisse des Verformungsverhaltens unter Verwendung von In-situ-Visualisierungstechniken (ARAMIS) wurden zusätzlich präsentiert. Marco Klute präsentierte seine Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Biopolymere und zeigte wie im Mehrkomponentenspritzguss die adhäsive Haftung von biobasierten Hart-Weichverbunden durch eine Modifikation der Hartkomponente gesteigert werden kann. Aktuelle Entwicklungen bezüglich einer speziellen elektrischen Messmethode aus dem DFG-Projekt zum Thema Modellierung elektrischer Kontaktwiderstände im Bereich der elektrisch leitfähigen Kunststoffe wurden vertretungsweise von Projektpartnerin Elisabeth Eckel (FSG) in einem Keynote-Vortrag präsentiert. Julia Volke stellte ihre Forschungsergebnisse zur datengetriebenen Modellierung von Maschineneinstellparametern im Spritzgießprozess in der Modellierungs- und Simulationssession vor. Der letzte Vortrag von uns wurde im Forschungsbereich Mischen und Compoundieren gehalten von Guntis Japiņš. Im laufenden BMBF-Projekt MeDiComp im Bereich Direktcompoundierung wurden aktuelle Erfolge und vielversprechende Ergebnisse präsentiert. Zusätzlich wurde eine Kooperationsstudie zwischen der Universität Kassel und der Fachhochschule Bielefeld von Tristan Elsesser vorgestellt. Forschungsthema war die Funktionsintegration von elektromagnetisch-schirmenden Eigenschaften in unidirektionale Glasfaserhalbzeuge mit thermoplastischer Matrix. Die Präsentatoren trafen sich am Donnerstag, den 14. April um 1:00 Uhr morgens, um die Online-Präsentationen gemeinsam anzuschauen und das Gefühl der Präsenzkonferenz einzufangen. In der Pause wurden Sushi gegessen, auch japanische Snacks wurden nicht vergessen.

 

Vorträge des Fachgebiet Kunststofftechnik:

Kübra Güzel: “In-situ visualization of the influence of morphological properties on the mechanical deformation behavior of physically foamed Polycarbonate”

Marco Klute: “Using thermoplastic polyester polyurethanes as a bonding agent for Poly(Lactic Acid) in two component injection molding”

Elisabeth Eckel (Fachgebiet FSG, FB16): “Development of an approach to determine the electrical resistance in the contact area of conductive thermoplastic compounds and contact pins joined via assembly injection molding”

Julia Volke: “Prediction of injection molding process parameters using machine learning methods”

Guntis Japins: “Direct injection molding as a prospective method for TPE based medical disposable manufacturing”

Tristan Elsesser: “Development of semifinished thermoplastic fiber products with integrated electromagnetic shielding properties”



Neu­er Mit­ar­bei­ter am An­wen­dungs­zen­trum UNI­pace

Timo Hofmann hat an der Universität Kassel Maschinenbau im Bachelor und Master mit dem Schwerpunkt Werkstoffe und Konstruktion studiert und das Studium im Oktober 2021 erfolgreich abgeschlossen. Während seines Masterstudiums beschäftigte er sich am Institut für Trennende und Fügende Fertigungsverfahren mit der zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen. Zu seinen Aufgaben gehörte hierbei unter anderem die Beurteilung von Bauteilen mit den Prüfverfahren der Thermografie und Shearografie. Seit dem 01.03.2022 arbeitet er als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Anwendungszentrum UNIpace, wo er sich hauptsächlich mit der Extrusion von Festsilikonkautschuk (HCR) befasst. 

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Neue Mög­lich­kei­ten für die Ober­flä­chen­ak­ti­vie­rung von Kunst­stof­fen am An­wen­dungs­zen­trum Uni­pace


Si­li­co­ne & Ther­mo­plas­tic Elast­o­m­ers World Sum­mit 2021 in Ber­lin

Die beiden jährlich von der Smithers Group Inc. organisierten Tagungen „Silcone Elastomers World Summit“ und „Thermoplastic Elastomers World Summit“ fanden in diesem Jahr vom 29.-30. November in Berlin statt. Neben Firmen wie Dow Chemical, Momentive und AsahiKASEI, war das Anwendungszentrum UNIpace -wie auch in den vergangenen Jahren- in diesem Jahr wieder einer der Tagungssponsoren. Aufgrund der aktuellen Dienstreiseeinschränkungen der Universität fanden die drei Vorträge des Fachgebiets Kunststofftechnik nicht wie geplant vor Ort, sondern online statt.

Innerhalb der Silicone-Session wurden in diesem Jahr unter anderem Fortschritte und neue Innovationen der Silikonmaterialien und deren Herstellung, Verarbeitung und Anwendungsmöglichkeiten vorgestellt und diskutiert. In diesem Rahmen stellte Herr Kevin Klier den ca. 70 Anwesenden die Ergebnisse seiner Versuchsreihen zur additiven Fertigung von Silikonbauteilen vor. Sein Vortrag hatte den Titel „The processing of standard LSR grades in 3D printing“.

In der etwas kleineren TPE-Session (ca. 40 Anwesende) wurden neben neuen werkstofflichen und verarbeitungstechnischen Innovationen dieser Materialgruppe hauptsächlich Themen, wie nachhaltige Lösungskonzepte für die Zukunft, medizinische Anwendungsfelder der TPEs und das Überspritzen von Substraten mit TPEs vorgestellt. In dieser Session war das Fachgebiet Kunststofftechnik mit zwei Vorträgen vertreten. Herr Marco Klute stellte in seinem Vortrag „Comparison of the Adhesive Properties of Ester and Ether Based Bio-TPU“ die Einsatzmöglichkeiten biobasierter Thermoplastischer Polyurethane im Mehrkomponentenspritzguss vor und Herr Guntis Japins präsentierte in seinem Vortrag „Direct injection molding solutions for TPE medical disposable manufacturing“ die Möglichkeit der Direktcompoundierung von TPEs innerhalb eines Spritzgießprozesses.


Work­sho­prei­he „Di­gi­tal Twin of In­jec­tion Mol­ding”

Bereits im letzten Newsletter des Fachgebiets Kunststofftechnik wurde angekündigt, dass im Rahmen eines durch den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) geförderten Forschungsprojekts eine kostenlose Workshopreihe angeboten wird. Im Rahmen dieser Workshopreihe sollen den Teilnehmern die notwendigen Arbeitsschritte zur Erstellung eines digitalen Zwillings eines Spritzgießprozesses vermitteln soll. Ein solcher digitaler Zwilling ermöglicht nicht nur eine Überwachung von Bauteilqualitäten, sondern vielmehr auch die Vorhersage dieser Qualitäten in Abhängigkeit von Prozessgrößenverläufen.

Am 23.11.2021 hat die Auftaktveranstaltung der Workshopreihe stattgefunden, bei der den 12 Teilnehmern ein Überblick über den geschichtlichen Hintergrund der Industrie 4.0, über den Fortschritt der Implementierung von Machine Learning in Spritzgießprozessen sowie über die Inhalte der geplanten Seminare und Workshops gegeben wurde. Eine Anmeldung zu den kommenden Terminen ist auch ohne die Teilnahme an den vorherigen Workshops möglich. Alle nötigen Informationen zum Forschungsprojekt und zur Anmeldung zu den Workshops, sowie die gezeigten Präsentationen finden Sie auf der Projekthomepage www.uni-kassel.de/go/DIM.


Wan­de­rung im No­vem­ber

Das Fachgebiet Kunststofftechnik hat am 15.11.2021 einen Ausflug in die Natur unternommen. Bei angenehmer Temperatur und bedecktem Himmel ging es von der Hessenschanze in den Habichtswald. Dort wurde ein Rundweg um die Gaststätte Elfbuchen mit einer Länge von 8 km absolviert. 13 Mitarbeiter des Fachgebietes Kunststofftechnik haben an der Wanderung teilgenommen.


Be­stän­dig­keit von Bio­kunst­stof­fen und Bio­ver­bund­werk­stof­fen - Un­ter­su­chung und Op­ti­mie­rung der Lang­zeit­be­stän­dig­keit be­deu­ten­der Bio­kunst­stof­fe und Bio­ver­bund­werk­stof­fe

Um den derzeit beschränkten Einsatz von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen auch in langlebigen Produkten zu erhöhen, müssen ausreichend Informationen zu deren Langzeitbeständigkeit und Einflussfaktoren darauf generiert werden. Wissenschaftler der Universität Kassel (Institut für Werkstofftechnik, Fachgebiet Kunststofftechnik), Universität Stuttgart (Institut für Kunststofftechnik) und des Fraunhofer Instituts für angewandte Polymerforschung sind gemeinsam mit der Altair Engineering GmbH seit Oktober 2021 mit den Untersuchungen beschäftigt. Daneben arbeiten über 50 Industriepartner im Projekt mit und bringen ihre Expertise ein. Die geschaffenen Ergebnisse sollen in eine in der Kunststoffverarbeitungs-Branche etablierte Datenbank einfließen, um sie Unternehmen leicht zugänglich zu machen. Der Forschungsverbund BeBio2 wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.

Bisher hemmen eingeschränkte Kenntnisse und schwer zugängliche Informationen den Einsatz von Biokunststoffen. Dabei sind insbesondere für KMU die Hürden sehr groß. Diese Erkenntnisse gehen aus der bereits durchgeführten Studie BioResist (FKZ 22001017) hervor, in der eine Literaturrecherche und eine Befragung von Unternehmensvertretern und Fachexperten zur Beständigkeit von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen stattfand. Aufbauend auf dieser Studie soll die Datenlage zur Beständigkeit zahlreicher Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe erheblich verbessert und öffentlich zugänglich gemacht werden. Ziel ist es, darüber den vermehrten Einsatz biobasierter Werkstoffe zu fördern. Durch die enge Kooperation der Forschungseinrichtungen mit zahlreichen Unternehmen ist die Praxisrelevanz der Ergebnisse für die Unternehmen gewährleistet und es wird eine direkte Verwertung realisiert.

Die Untersuchungen zielen dabei auf die Beständigkeit gegenüber zahlreichen Faktoren ab, wie bspw. Medien, Temperatur und biologischer Abbau. Es gilt, die Einflussfaktoren branchenabhängig zu identifizieren und verschiedene Alterungsszenarien zu entwickeln. Auf Bauteile im Motorraum wirken demnach andere Einflüsse (Fette, Öle, usw.) als auf Spielzeug (Reinigungsmittel, usw.) oder Elektroartikel (Temperatur, usw.). Außerdem wird die Beständigkeit von Verarbeitungsparametern und Struktureigenschaften beeinflusst. Es sollen deshalb unterschiedliche Produkte verschiedenster Branchen geprüft werden, um geeignete Biokunststoffe so zu optimieren, dass sie in den entsprechenden Produktsparten Anwendung finden können.

Der Forschungsverbund führt dazu insgesamt 12 Teilprojekte an den drei beteiligten Forschungseinrichtungen durch. Zusätzlich beteiligt sich die Firma Altair Engineering GmbH an der Erstellung der Datenbank. Die enge Zusammenarbeit aller Teilprojekte ermöglicht Synergieeffekte – nur so lässt sich das Ziel, den Einsatz biobasierter Werkstoffe voranzubringen, erreichen.


PPS-Kon­fe­renz in Mon­tre­al

Die 36. Internationale Konferenz der Polymer Processing Society (kurz: PPS) fand in diesem Jahr vom 26. bis 29. September in Montreal statt. Das Fachgebiet Kunststofftechnik des Instituts für Werkstofftechnik wurde vertreten durch Frau Svenja Marl, Herr Dr.-Ing. Jan-Christoph Zarges, Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim und Julia Volke (v.l.n.r.). Frau Svenja Marl hat vor dem internationalen Publikum einen Vortrag zum Thema „LSR foams: comparison of different blowing agents“ vorgestellt und Frau Julia Volke hat einen Vortrag mit dem Titel „Learning quality characteristics for injection molding processes using a combination of simulated and measured data“ präsentiert.


Neu­es Pro­jekt „TightHy­bri­d“ ge­star­tet am Fach­ge­biet Kunst­stoff­tech­ni

Das durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung finanzierte Projekt „TightHybrid“ ist am 01.05.2021 gestartet. In dem Vorhaben soll in einem interdisziplinären Ansatz ein dauerhaft medien- und temperaturwechselbeständiger Kunststoff-Metall-Hybridverbund entwickelt werden. Dieses Ziel soll durch die Modifikation des Kunststoffes, die Anpassung und Weiterentwicklung der Grenzfläche zwischen Kunststoff und Metall sowie eine verbesserte Werkzeugtechnik erreicht werden. Durch die Mediendichtheit ist ein weitreichender Einsatz in vielen Branchen denkbar und nichttragende Bereiche eines Metallbauteils können somit durch Kunststoff substituiert werden, was dem Thema Leichtbau zugutekommt.

Die Arbeitsinhalte des Instituts für Werkstofftechnik – Kunststofftechnik umfassen die Werkstoffentwicklung und deren mechanische, thermische und rheologisch Charakterisierung. Des Weiteren soll die Grenzfläche zwischen Metall und Kunststoff durch eine Variation von Grenzflächengeometrien und Haftvermittlern weiterentwickelt werden. Zuletzt erfolgt die Herstellung von komplexen Verbundsystemen zur Bestimmung der Medien- und Temperaturwechselbeständigkeit und deren mehrachsige Belastung.

Die beteiligten Projektpartner sind die Firmen SimpaTec GmbH, welche das Digital Prototyping übernehmen und die Simulationsmethoden entlang der gesamten Werkstoff- und Prozesskette anwenden. Zusätzlich steht mit der Firma WTL Formbau GmbH ein kompetenter Partner für die Verbesserung der Werkzeugtechnik zur Verfügung. Die Universität Kassel ist ebenfalls durch den Lehrstuhl von Prof. Dr. David Laner zum Thema Ressourcenmanagement und Abfalltechnik vertreten. Das Fachgebiet von Prof. Dr. Laner betrachtet die Bewertung und Optimierung von Recycling und Verwertung der Materialkombination in diesem Projekt. Eine enge Vernetzung der jeweiligen Projektpartner ist durch die Struktur der Arbeitspakete gegeben.


Am 22. Februar 2021 hat Herr Florian Mieth, M.Sc. sein Promotionsverfahren erfolgreich mit der Verteidigung seiner Doktorarbeit abgeschlossen. Die Inhalte seiner Doktorarbeit mit dem Titel: „Modellierung des Einflusses des Spritzgießprozesses auf thermische und elektrische Grenzflächenwiderstände von Werkstoffverbunden auf Basis leitfähiger Kunststoffcompounds“ entstanden während seiner Zeit am Institut für Werkstofftechnik. Herr Mieth hat bereits vor Beendigung seiner Promotion erfolgreich den Schritt in die freie Wirtschaft gewagt.

Das Institut für Werkstofftechnik freut sich über einen weiteren erfolgreichen Absolventen und wünscht Herrn Florian Mieth weiterhin viel Erfolg für seine berufliche und private Zukunft.

Bild: ifw
Florian Mieth mit Doktorhut und Prof. Dr.-Ing. Hans-Peter Heim