Aktuelles
Duisburg, Dezember 2024 Projektabschluss- und Netzwerktreffen des „METEOR“-Projekts
Am 27. und 28. November 2024 nahm unsere wissenschaftliche Mitarbeiterin Pia Wistuba am Projektabschluss- und Netzwerktreffen des Projektes Methoden und Technologien zur Validierung und Optimierung der Ressourceneffizienz von Prozessnetzwerken bei der Herstellung von Leichtbaustrukturen (METEOR) teil. Die Veranstaltung wurde von dem Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden organisiert.
Im Zuge des Projektabschlusstreffens stellten alle Projektpartner aus Industrie und Forschung ihre Projektergebnisse vor. Darüber hinaus fand ein intensiver Austausch während der Institutsführung im ILK und der Abendveranstaltung statt. Am zweiten Tag lud das ILK zu einem Schaugießen in ihr Leichtbau-Validierungszentrum ein. Hier trafen sich nicht nur die Projektpartner der Projekte HyDrun und METEOR, sondern auch zahlreiche Fachleute aus der Aluminium-Druckgusstechnik und der Kunststoff-Spritzgießtechnik. Im Rahmen dieses Netzwerktreffens präsentierte Pia Wistuba im Namen des IPE der Universität Duisburg-Essen die während der vierjährigen Projektlaufzeit generierten Ergebnisse. Dabei lag der Fokus auf realitätsnahen Spritzgießsimulationen und innovativen Regelungsstrategien zur Kompensation von Störgrößen im Spritzgießprozess mithilfe maschineller Lernverfahren.
Wir danken allen Projektpartnern, dem Projektträger Jülich (PTJ) sowie dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi) als Projektförderer für die erfolgreiche Zusammenarbeit im Projekt METEOR. Das Projekt wurde aus Mitteln des Technologietransfer-Programms Leichtbau (TTP Leichtbau) des BMWi gefördert.
Duisburg, November 2024 Promotion Moritz Rayer
Das IPE - Institut für Produkt Engineering gratuliert Herrn Moritz Rayer zu seiner mit Auszeichnung bestandenen Disputation am 20.09.2024. Während seiner Zeit am IPE hat Herr Rayer sich mit der Steigerung des Leichtbaupotentials von Faserverbundbauteilen durch elastomerbasierte Dehnungsentkoppelung beschäftigt.
Wir wünschen ihm für seine Zukunft sowohl privat als auch beruflich, als Executive Assistant CEO Europe bei der Schaeffler Technologies AG & Co. KG, alles Gute.
Foto v.l.n.r.: Prof. Dr.-Ing. Arun Nagarajah, Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers, Dr.-Ing. Moritz Rayer, Prof. Dr.-Ing. Bodo Fiedler
Duisburg, November 2024 Rückblick auf die 20. Duisburger Extrusionstagung
In der letzten Woche fand im Haus der Unternehmer das 20-jährige Jubiläum der Duisburger Extrusionstagung statt. Die Tagung wurde unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers vom Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen in Kooperation mit dem SKZ - Das Kunststoffzentrum am 06. und 07. November 2024 veranstaltet.
Ein abwechslungsreiches Programm mit spannenden Vorträgen aus Industrie und Wissenschaft sorgte für reichlich Diskussionsstoff rund um die Themen Kreislaufwirtschaft, Maschinentechnik und KI. Auch für das Networking war ausreichend Zeit eingeplant - sowohl bei der Vorabendveranstaltung in den Räumlichkeiten von Anton Paar TorqueTec (formerly Brabender) als auch bei der Jubiläumsfeier im Brauhaus.
Wir bedanken uns herzlich bei allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern sowie den Referentinnen und Referenten und freuen uns, Sie auch bei zukünftigen Veranstaltungen wieder begrüßen zu dürfen!
Duisburg, September 2024Rückblick auf das 3. Duisburger Kunststoff-Forum 2024
Am 4. September 2024 hat das IPE - Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen zum 3. Duisburger Kunststoff-Forum eingeladen. Neben Fachvorträgen zu den Themen additive Fertigung von optischen Bauteilen, druckbasierte Formfüllung im Spritzgießen und innovative Werkzeug- und Heißkanaltechnik wurde der fachliche Austausch zwischen Industrieunternehmen und Wissenschaft während einer Laborpräsentation weiter vertieft. Dabei konnten im Technikum des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen Diskussionen zu den aktuellen Forschungsprojekten mit den wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern geführt und Fragen beantwortet werden. Abgerundet wurde die Veranstaltung durch lockere Gespräche bei einem Nachmittagssnacks und kühlen Getränken.
Wir bedanken uns bei allen Teilnehmenden und Vortragenden und freuen uns, Sie auf einer zukünftigen Veranstaltung wieder bei uns begrüßen zu dürfen.
Weitere Informationen dazu erhalten Sie über die Homepage uni-due.de/kkm.
Duisburg, August 2024SommerUni am Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen
In der vergangenen Woche fand an der Universität Duisburg-Essen die alljährliche SommerUni der Natur- und Ingenieurwissenschaften statt. Eine Woche lang bekamen Schüler*innen die Möglichkeit, in ein natur- oder ingenieurwissenschaftliches Studium an der UDE zu schnuppern und die verschiedenen Studienbereiche kennenzulernen.
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen war in diesem Jahr mit mehreren Lehrveranstaltungen vertreten. Neben dem bereits etablierten Kurs „Von der Idee zum Produkt: CAD-Grundkurs und Spritzgießfertigung“ wurden zwei neue spannende Veranstaltungen angeboten: „Momentaufnahmen der Antriebstechnik: Wie aus Kräften Momente werden“ und „Erkennen von Kunststoffen“. Die Kurse boten den Schüler*innen die Möglichkeit selbst tätig zu werden. In praxisnahen Übungen und Versuchen übten die Schüler*innen die ersten Schritte bei der Erstellung einer CAD-Zeichnung, haben Versuche zur Erkennung verschiedener Kunststoffe durchgeführt, das Wirkprinzip von Kräften und Momenten untersucht und lernten eine Spritzgießmaschine kennen.
Die Schüler*innen waren sehr begeistert von der Veranstaltung und freuten sich über die praktischen Einblicke in die Welt eines Ingenieurs. Sie beginnen nun die letzten Jahre ihrer Schulzeit und starten mit den Vorbereitungen für ihr Abitur.
Lengerich, Juni 2024Exkursion mit Masterstudierenden zu Windmöller & Hölscher KG in Lengerich
Die Studierenden des Masterfachs „Kunststoffmaschinen und -verarbeitung: Extrusionstechnik“ hatten dieses Semester die Möglichkeit, im Rahmen einer Exkursion das Unternehmen Windmöller & Hölscher KG in Lengerich kennenzulernen.
Die Agenda ermöglichte einen breiten Einblick in die Geschäftsbereiche des Familienunternehmens: Im Rahmen kurzer Vorträge wurden neben der Unternehmenshistorie verschiedene Extrusionskonzepte vorgestellt, sowie die damit verbundenen Vorteile für die Endprodukte und einhergehenden Herausforderungen.
Bei einer spannenden Führung durch die Technika und Werkshallen erhielten die Studierenden in Kleingruppen einen umfassenden Einblick in die modernen Anlagen, Prozesse und Produkte der Blasfolienextrusion, von der Fertigung bis hin zum finalen Produkt.
Wir bedanken uns im Namen der Studierenden, wie auch der Mitarbeitenden des Lehrstuhls, bei der Windmöller & Hölscher KG für das freundliche Angebot der Exkursion.
Cartagena de Indias, Mai 2024Rückblick auf die PPS-39 International Conference of the Polymer Processing Society
Wir freuen uns, Ihnen mitzuteilen, dass der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE - Institut für Produkt Engineering auf der 39. Jahrestagung der POLYMER PROCESSING SOCIETY (PPS-39) in Kolumbien vertreten war. Die Veranstaltung bot eine spannende Plattform für den internationalen Austausch und die Zusammenarbeit in der Kunststoffverarbeitung, zwischen Forschung und Industrie.
Als Vertreter des IPE präsentierte Felix Vorjohann im Themenbereich der Extrusion seine neuesten Forschungsergebnisse zur Auslegung neuartiger Kanalformen für Wendelverteilerwerkzeuge. Sein Beitrag stieß auf großes Interesse und regte spannende Diskussionen an. Der Inhalt des Vortrags wird im Nachgang der Konferenz im Rahmen eines Papers veröffentlicht werden, um die wissenschaftlichen Erkenntnisse weiterzuverbreiten und allgemein zugänglich zu machen.
Ein herzliches Dankeschön an alle Organisatoren und Teilnehmer der PPS-39 für diese bereichernde Veranstaltung. Wir freuen uns darauf, weiterhin die Forschung im Bereich der Kunststoffindustrie voranzutreiben und auch in der Zukunft an spannenden Konferenzen teilzunehmen.
Duisburg, Mai 2024Experimentelle Untersuchung und Nutzung einer CFD-gestützten Mehrphasensimulation zur Vorhersage des Fließverhaltens von komplexen Suspensionen im Kunststoff-Spritzgießprozess am Beispiel eines mineralstoffgefüllten Polyamids
In der Automobilindustrie steht das Fahrzeuggewicht zunehmend im Fokus, gerade mit Blick auf die Reichweitenoptimierung von Elektrofahrzeugen. Aus diesem Grund werden zunehmend Bauteile aus Metall durch Kunststoff-Spritzgießteile substituiert. Diese Spritzgießteile werden anschließend galvanisiert, um qualitativen und optischen Ansprüchen zu entsprechen.
Standardmäßig wird als Material Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) verwendet, welches aber für mechanisch höher belastete Bauteile durch Polyamid 6 (PA 6) ersetzt werden soll. Für den mechanischen Haftverbund zwischen Kunststoffbauteil und metallischer Deckschicht sind Kavernen nötig, die beim Einsatz von PA 6 durch zu Zugabe von mineralischen Füllstoffen erzeugt werden können (siehe Abbildung der Prozesskette).
vgl. HEINZLER, Felix A.; FETAHOVIC, Almedina; WAGNER, Marvin: Einflüsse auf die Oberflächentopographie in der Galvanisierung von Polyamiden. 6. Aufl. : WOTech GbR, 2020.
Vor diesem Hintergrund soll eine Simulationsmethodik entwickelt werden, die die Suspension aus Partikeln und PA 6 adäquat abbilden kann. Mit Hilfe der Ergebnisse sollen zukünftig Ausschussraten in der Produktion gesenkt und die Ressourceneffizienz gesteigert werden.
Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert (441824520) und knüpft an die Ergebnisse eines vorangegangenen Projekts an.
Duisburg, April 2024VDI-Jahrestagung „Spritzgießen 2024"
Die diesjährige Jahrestagung des VDI zum Thema Spritzgießen fand am 23. und 24. April in Wiesbaden statt. Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE - Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen war mit den beiden wissenschaftlichen MitarbeiterInnen Pia Wistuba und Jan Buschmann vor Ort.
Die wichtigsten vorgestellten Entwicklungen der Branche waren neue Regularien auf nationaler und europäischer Ebene, sowie der Einsatz von Rezyklaten und Innovationen in Hinblick auf die Nachhaltigkeit. Damit einhergehend spielten CO2-Bilanzierungen und Kreislaufansätze eine wichtige Rolle. Die Eindrücke wurden am Abend des ersten Tages beim Get-Together diskutiert und sorgten für spannende und angeregte Gespräche. Am zweiten Tag wurde unter anderem der VDI Nachhaltigkeitspreis Kunststofftechnik 2024 verliehen. Darüber hinaus wurden alle Teilnehmenden bei interessanten World-Cafe Sessions animiert angeregt mitzudiskutieren.
Die VDI-Jahrestagung „Spritzgießen 2024“ bot unseren KollegInnen die Chance neue Impulse für unsere Forschung mitzunehmen, sich über aktuelle Trends und Herausforderungen zu informieren und sich weiter in der Branche zu vernetzen.
Duisburg, April 2024Rückblick auf das KKM-Frühlingsfest 2024
Auch in diesem Jahr hat der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE- Institut für Produkt Engineering wieder zum Frühlingsfest im Technikum eingeladen. In lockerer Atmosphäre konnten interessierte Studierende der Ingenieurwissenschaften und Mitarbeitende der Universität einen Einblick in die Forschungsschwerpunkte des Lehrstuhls bekommen. Konkrete Fragestellungen konnten direkt an den laufenden Maschinen und Anlagen vor Ort diskutiert werden.
Für das leibliche Wohl wurden kalte Getränke zur Verfügung gestellt und der Grill im Innenhof mit leckeren Würstchen bestückt.
Wir bedanken uns bei allen Besucherinnen und Besuchern und wünschen allen Studierenden einen guten Start in das Sommersemester 2024. Unser besonderer Dank gilt dem Organisator der Veranstaltung Felix Vorjohann.
Duisburg, April 2024Rückblick auf die ANTEC und das IPC-Colloquium 2024
Die Konferenz „SPE’s Annual Technical Conference 2024“ (ANTEC) von der Mitgliederorganisation „Society of Plastics Engineers“ (SPE) wurde dieses Jahr in St. Louis (Missouri) vom 04.03. bis 07.03. ausgerichtet.
Zu den Teilnehmern gehörten Materialhersteller, Compoundeure, Serienproduzenten, Endanwender und Forschungsstellen. Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am Institut für Produkt Engineering (IPE) wurde von Moritz Rayer, Moritz Wilkowski, Michael Klann (Krauss Maffei) und Karolin Kreuls (VW) vertreten. Die Fachvorträge des Instituts für Produkt Engineering deckten ein breites Feld an Forschungsthemen aus den Bereichen Leichtbau, Modellbildung für effiziente Produktentwicklungsprozesse, Recycling in der Automobilindustrie und physikalische Meta-Modelle auf Basis von Spritzgießprozessdaten ab.
Im Anschluss an die ANTEC war das IPE in Madison (Wisconsin) auf dem „International Polymer Colloquium“ (IPC) zu Ehren von Robert Byron Bird vertreten. Ein besonderer Dank geht an Prof. Tim A. Osswald und Prof. Lih-Sheng (Tom) Turng und an das Organisationsteam aus Paula Hohoff und John Estella für die Kommunikation vor und während der gesamten Veranstaltung.
Duisburg, März 20249. Interdisziplinäres Symposium für Frauen im MINT-Bereich (ISINA)
Vom 13.03.24 bis 14.03.24 fand an der Technischen Universität Chemnitz das 9. Interdisziplinäre Symposium für Frauen im MINT-Bereich (ISINA) statt. Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE (Institut für Produkt Engineering) wurde von unseren Wissenschaftlerinnen Sabrina Ternes und Pia Wistuba vertreten.
Der besondere Fokus dieser Veranstaltung lag auf der Vernetzung und dem Wissenstransfer mit anderen Frauen im MINT-Bereich. Es wurden nicht nur Wissen und Erfahrungen, sondern auch verschiedene Karrierewege und -möglichkeiten ausgetauscht. Darüber hinaus gab es spannende Fachvorträge, die Einblicke in Forschungsbereiche außerhalb von Konstruktion und Kunststoffmaschinen boten. Die Organisatoren der 9. ISINA ermöglichten einen intensiven Austausch mit den Vortragenden. Abgerundet wurde das Symposium durch interessante Workshops zur Erweiterung der wissenschaftlichen Soft Skills zum Thema „Networking and Selfmarketing“ und „Storytelling in der Wissenschaft“.
Die 9. ISINA bot unseren Kolleginnen die Möglichkeit, Kontakte zu knüpfen, Erfahrungen auszutauschen und neue Methoden kennenzulernen, um ihre Arbeit in der Wissenschaft und Forschung voranzutreiben.
Duisburg, März 2024Einsatz von Reinforcement Learning zur Optimierung des Spritzgießprozesses
Der Einsatz von künstlicher Intelligenz gewinnt in der Prozessoptimierung, Ausschussminimierung und Ressourceneffizienz zunehmend an Bedeutung, auch für den als reproduzierbar geltenden Spritzgießprozess.
Ein vielversprechender Ansatz zur autonomen Qualitätsoptimierung und -stabilisierung im Spritzgießprozess ist das Reinforcement Learning. Diese Methode des maschinellen Lernens nutzt einen intelligenten Agenten, der durch Erfahrung und Interaktion lernt, ohne explizite Anweisungen oder vorgefertigte Daten. Dieser Ansatz ermöglicht es, komplexe Probleme zu lösen und sich an sich ändernde Bedingungen anzupassen.
Am Institut für Produkt Engineering wurde ein Konzept entwickelt, Reinforcement Learning zur automatisierten Optimierung des Spritzgießprozesses einzusetzen. Mit der Weiterentwicklung dieses Konzeptes wird sich unsere Mitarbeiterin Pia Wistuba im Rahmen ihrer Forschung beschäftigen.
Duisburg, Februar 2024Rückblick auf die FVA-Arbeitskreissitzung „Kunststoffe“
Die Arbeitskreissitzung „Kunststoffe“ von der Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) wurde dieses Jahr in Frankfurt vom 06.02. bis 07.02. ausgerichtet.
Zu den Teilnehmern gehörten Materialhersteller, Endanwender und Forschungsstellen. Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am Institut für Produkt Engineering (IPE), wurde von Moritz Wilkowski vertreten. Er referierte zum Thema "Elementbasiertes Schädigungsmodell für kurzfaserverstärkte Thermoplaste auf Basis von Spritzguss- und Struktursimulationen".
Ein besonderer Dank geht an den VDMA und die FVA für die Ausrichtung der Veranstaltung.
links: Moritz Wilkowski, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IPE
Duisburg, Januar 2024Technisches Praktikum im Fach "Einführung in die Kunststofftechnik"
Im Rahmen der Bachelorveranstaltung "Einführung in die Kunststofftechnik" hatten interessierte Studierende die Möglichkeit an einem Praktikum im Technikum des Lehrstuhls teilzunehmen. In Kleingruppen konnten die Studierenden unter Aufsicht an unterschiedlichen Stationen die Theorie aus der Vorlesung praktisch vertiefen und selbstständig an den Blas- und Rohrextrusionsanlagen sowie an den Spritzgießmaschinen Bauteile produzieren und Prozesse einstellen. Darüber hinaus wurden allgemeine Grundlagen zu Maschinen- und Anlagenkomponenten sowie Technologien und Möglichkeiten des Kunststoffrecyclings vermittelt.
Wir bedanken uns für die engagierte Mitarbeit und das große Interesse der Studierenden!
Studierende an einer Rohrextrusionsanlage
Würzburg, Dezember 2023Rückblick auf die Infotagung der Forschungsvereinigung für Antriebstechnik (FVA) 2023
Zum Jahresabschluss lädt die FVA jährlich zur Informationstagung nach Würzburg ein. Dort treffen sich zur Nikolauszeit die Mitgliedsunternehmen und Forschungsstellen. In Vorträgen werden die abgeschlossenen Vorhaben innerhalb der FVA präsentiert und zur Diskussion gestellt. Dieses Jahr wurde das Vorhaben „Potentialanalyse von thermoplastischen Elastomeren für elastische Kupplungen“ des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am Institut für Produkt Engineering (IPE) von Alexander Schlede vorgestellt.
Amsterdam, November 2023Rückblick auf das Thermoplastic Elastomers World Summit 2023
Der Thermoplastic Elastomers World Summit von Smithers wurde dieses Jahr in Amsterdam vom 28.11. bis 29.11. ausgerichtet.
Zu den Teilnehmern gehörten Materialhersteller, Compoundeure, Endanwender und Forschungsstellen.
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE - Institut für Produkt Engineering wurde von Alexander Schlede vertreten. Er referierte zum Thema "Anwendungsorientierte Charakterisierung des Schädigungsverhaltens von Thermoplastischen Elastomeren (TPE) in dynamisch-mechanischen Kurzzeittests".
Ein besonderer Dank geht an das Organisationsteam für die Kommunikation vor und während der gesamten Veranstaltung.
Bamberg, November 2023Haftungsprobleme?! – Nicht mit uns!
Am 15. Und 16. November fand der 45. Workshop des Anwenderkreis Atmosphärendruckplasma (ak-adp) zum Thema „Haftungsprobleme?! – Nicht mit uns! Gemeinsam zu mehr Nachhaltigkeit, Qualität und Wirtschaftlichkeit“ in Bamberg statt. Veranstalter war INNOVENT e.V.
Thematische Schwerpunkte lagen bei der Veranstaltung z. B. auf den strömungs-analytischen Grundlagen der Plasmaprozesse, der Adhäsionsbestimmung oder dem Vergleich der Atmosphärendruck-Plasmatechnologie mit anderen Möglichkeiten der Oberflächen-Funktionalisierung. Ergänzt wurde dies durch aktuelle Anwendungsbeispiele, in welchem Rahmen auch Pia Burandt die Gelegenheit erhielt ihr Forschungsthema „Integration einer (Atmosphärendruck-) Plasmabehandlung in die Co-Extrusion“ vorzustellen.
„Besonders gut hat mir an der Veranstaltung der rege Austausch unter den Teilnehmenden gefallen. So konnte ich auch für meine Forschung neue und interessante Anregungen mitnehmen.“
- Pia Burandt
Singapur, August 2023Rückblick auf die materials today conference 2023
Die materials today conference hat dieses Jahr vom 02.08. bis 05.08. in Singapur stattgefunden.
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE – Institut für Produkt Engineering wurde in der multikulturellen Metropole von Alexander Schlede vertreten. Er präsentierte das Thema „Ganzheitlicher Ansatz zur Charakterisierung von thermoplastischen Elastomeren (TPE) unter dynamischer thermo-mechanischer Beanspruchung“ (Co-Autoren Moritz Rayer, Reinhard Schiffers). Die Forschungsarbeit bildet die Grundlage für eine weitere Charakterisierung von TPE und damit Identifikation neuer Anwendungen. Damit trägt die Systematik dazu bei, dass herkömmliche Elastomere durch TPE substituiert werden können, die Kreislaufwirtschaft gefördert und die Nachhaltigkeit gesteigert werden kann.
Ein herzlicher Dank gilt dem engagierten Organisationsteam für die hervorragende Arbeit bei der Durchführung dieser Veranstaltung. Außerhalb der Konferenz wurde die Gelegenheit genutzt, die faszinierenden Sehenswürdigkeiten von Singapur zu erkunden.
Duisburg, September 2023Das war das 2. Duisburger Kunststoff-Forum
Am 06.09.2023 hatte das IPE - Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen zum 2. Duisburger Kunststoff-Forum eingeladen. Neben spannenden Fachvorträgen zu den Themen #Nachhaltigkeit, #Planetwalzenextruder sowie Multi-Life-Products konnte der fachliche Austausch zwischen Industrieunternehmen und Wissenschaft während der Laborpräsentation weiter vertieft werden. Dabei standen im Technikum des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen die wissenschaftlichen Mitarbeiter zur Verfügung und berichteten gerne über ihre Forschungsschwerpunkte. Abgerundet wurde die Veranstaltung durch lockere Gespräche bei einem Nachmittagssnacks und kühlen Getränken.
Das IPE - Institut für Produkt Engineering freut sich bereits auf das 3. Duisburger Kunststoff-Forum, welches am 05.09.2024 stattfinden wird.
Homepage: uni-due.de/kkm/dkf
v.l.n.r.: Prof. Dr.-Ing. Arun Nagarajah, Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers, Karolin Kreuels, M.Sc. (Volkswagen AG), Dr. Michael Burgfeld ()
Duisburg, September 2023"Wo immer es geht wird man elektrifizieren"
In der neusten Ausgabe des K-PROFI spricht Prof. Reinhard Schiffers, Leiter des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE - Institut für Produkt Engineering über den steigenden Kostendruck, die Nutzung von Maschinen und Prozessdaten zur Qualitätsprognose und die Elektrifizierzung von Spritzgießwerkzeugen.
Das gesamte Interview finden Sie ab Seite 5 im aktuellen Heft 9/2023 unter dem folgenden Link:
www.k-profi.de/heft/23095
Ischia, Juli 2023Rückblick auf die 17. CIRP Conference on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering
Nach drei virtuellen Veranstaltungen in Folge war es eine erfrischende Abwechslung, die diesjährige Ausgabe der CIRP ICME Konferenz vom 12. bis 14. Juli endlich wieder persönlich auf Ischia erleben zu können - zum ersten Mal seit Beginn der Corona-Pandemie. Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE wurde auf der idyllischen Insel (Bild links unten) im Golf von Neapel durch Dimitri Kvaktun vertreten.
Mit dem Thema „Investigation of transfer learning with changing machine, mold and material combinations in injection molding” (Co-Autoren Felix Müller, Reinhard Schiffers) präsentierte er den aktuellen Stand der Wiederverwendung von Prognosemodellen basierend auf neuronalen Netzen und Produktionsdaten. Der Beitrag ist ein weiterer Schritt zu einer nachhaltigeren und wirtschaftlicheren Spritzgießproduktion.
Ein herzlicher Dank geht an das engagierte Organisationsteam unter der Leitung von Professor Roberto Teti für die herausragende Gestaltung und Durchführung dieser erfolgreichen Veranstaltung.
Abgerundet wurde der Aufenthalt durch einen Städtetrip nach Neapel (Bild links oben).
Duisburg, Juli 2023Die Anmeldung für das 2. Duisburger-Kunststoff-Forum DKF am 06.09.2023 ist seit kurzem möglich!
Wir möchten Ihnen auch in diesem Jahr wieder die Gelegenheit zum Gedankenaustausch zwischen Forschung und Industrie geben. Nutzen Sie die Möglichkeit, sich im Rahmen von Fachvorträgen über aktuelle Themen der Kunststoffbranche in kompakter Form zu informieren. In drei spannenden Fachvorträgen geht es um die Topthemen Nachhaltigkeit, CO2-Emmisionen und Rezyklateinsatz, sowie Vielwellenextruder und Ansätze zur Kreislaufwirtschaft durch Multi-Life-Products! Eine Führung durch das Labor des Lehrstuhls bietet außerdem exklusive Einblicke in aktuelle Forschungsthemen und die Möglichkeit zum direkten Austausch mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Abschließend können angeregte Gespräche und Diskussionen bei einem Nachmittagssnack weiter vertieft werden.
Wir freuen uns auf spannende Fachgespräche mit neuen Gästen und alten Freunden der Universität Duisburg-Essen!
Anmeldung & Informationen unter:
https://www.uni-due.de/kkm/dkf.php
Troisdorf, Juli 2023Studierendenexkursion zur Firma Reifenhäuser GmbH & Co. KG in Troisdorf
Master-Studierende des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen erhielten die Möglichkeit, im Rahmen einer Exkursion das Unternehmen Reifenhäuser GmbH & Co. KG in Troisdorf kennenzulernen und so einen Bogen zwischen der im Studium vermittelten Theorie und Praxis zu spannen.
Nach einer kurzen Unternehmenspräsentation erhielten die Studierenden sowohl Einblicke in die Extrudermontage als auch die Möglichkeit das Reifenhäuser-Technikum zu besichtigen. Ausgestattet ist dies mit modernen Hightech-Industrieanlagen zur Herstellung von Blas-, Gieß- und Glättwerks-Folien. In Kleingruppen lernten die Studierenden die Anlagen und ihre jeweiligen Spezifikationen detailliert kennen und erhielten so tiefe Einblicke in die Prozess- und Anlagentechnik. Nach der Technikumsführung wurden in lockerer Atmosphäre die Eindrücke des Tages diskutiert und offene Fragen geklärt.
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen bedankt sich im Namen aller Studierenden bei der Reifenhäuser GmbH & Co. KG und insbesondere für die Unterstützung von Desiree Aringhoff, Julia Bober, Stefanie Boden und Marie Konjer, sowie bei Pascal Vanschoenwinkel und Simon Froitzheim.
St. Gallen, Juni 2023Rückblick zur 38. Internationalen Konferenz der Polymer Processing Society (PPS)
Nach einer hybriden Konferenz mit teils in Präsenz und teils online gehaltenen Vorträgen im letzten Jahr, fand die internationale Konferenz der POLYMER PROCESSING SOCIETY in diesem Jahr das erste Mal seit Corona erneut rein in Präsenz statt. Der Lehrstuhl Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE - Institut für Produkt Engineering war mit drei Mitarbeitern vor Ort in St. Gallen in der Schweiz. Vorgetragen wurden sechs Präsentationen mit aktuellen Forschungsergebnissen zu den Themen:
- Production of Flexible and Highly Thermally Conductive Polymer Pipes by Targeted Alignment of Filler Particles (Kevin Buchalik)
- A Retrofit Solution for Substituting a Conventional Primary Distribution by Using Additive Manufacturing in a Spiral Mandrel Die Assembly in Blown Film Extrusion (Chris Ulbrich)
- Significance of Curvature for Balancing Polymer Melt Channels in Injection Molding Manifold Systems and Extrusion Dies (Lucas Schulz, Chris Ulbrich)
- Investigation of the Particle Distribution in Injection Molding of Mineral-Filled Polyamide Using CFD Simulation (Jan Buschmann)
- Discrepancies in Injection Molding Simulation and Reality: An Analysis (Dimitri Kvaktun, Niko Schmidt)
- Lifetime Prediction Method for Elastomeric Polyurethane Components based on Nonlinear Damage Accumulation and Finite Element Simulations (Moritz Rayer)
v.l.n.r.: Niko Schmidt, Chris Ulbrich, Jan Buschmann
Die Teilnahme an der Konferenz und der Austausch mit anderen Personen aus der Branche und ähnlichen Arbeitsbereichen hat große Freude bereitet.
Vielen Dank an das Organisationsteam der diesjährigen PPS für den reibungslosen Ablauf: Rudolf Hufenus, Edith Perret und Hania Curjel.
Duisburg, Mai 2023Förderung der Kreislaufwirtschaft durch Erschließung neuer Anwendungsfelder für TPE
Das Thema Nachhaltigkeit prägt die Kunststoffbranche in den letzten Jahren so sehr wie nie. Einer der wichtigsten Aspekte in der nachhaltigen Produktgestaltung ist das life cycle assessment (LCA). Bei Elastomeren handelt es sich um eine essenzielle Werkstoffgruppe für eine Vielzahl an Anwendungen, diese lassen sich jedoch kaum werkstofflich recyclen. Im Gegensatz dazu sind die Gruppe der thermoplastischen Elastomere (TPE) recyclebar. Die TPE kombinieren die klassischen Verarbeitungsverfahren der Thermoplaste und die gummielastischen Eigenschaften der Elastomere. Da bei TPE keine chemischen Bindungen zwischen den Makromolekülen vorliegen, können diese wieder aufgeschmolzen und erneut verarbeitet werden. Zudem ist der Energieaufwand bei der Verarbeitung gegenüber klassischen Elastomeren deutlich reduziert.
Hysterese Schleifen von Elastomeren und TPE
Die Hürde in der Anwendung von TPE liegt jedoch ebenfalls in der Bindung zwischen den Polymerketten. Da bei TPE keine chemischen Bindungen zwischen den Polymerketten vorliegen, sind die gummielastischen Eigenschaften unter mechanischer Beanspruchung und damit einhergehender Erwärmung gegenüber von Elastomeren eingeschränkt. In Kooperation mit der Forschungsvereinigung für Antriebstechnik (FVA) wird daher aktuell vom Institut für Produkt Engineering (IPE) überprüft bei welchen dynamisch mechanischen Beanspruchungen TPE und Elastomere vergleichbar sind. Unter dem Titel „Potentialanalyse von thermoplastischen Elastomeren für elastische Kupplungen“ wird eine Vorgehensweise entwickelt, um den Vergleich von TPE mit Elastomeren unter dynamischer Beanspruchung zu verbessern. Dafür werden in experimentellen Untersuchungen zyklische Zug- und Druckbeanspruchungen analysiert.
Duisburg, April 2023Rückblick: The Gottfried Ehrenstein Polymer Colloquium, Madison, Wisconsin
Nach einer erfolgreichen SPE Antec 2023 ging es für Pia Burandt und Lucas Schulz weiter nach Madison, Wisconsin zum jährlichen Internationalen Polymer Kolloquium zu Ehren von Prof. Gottfried Ehrenstein.
Prof. Reinhard Schiffers hielt hier zusammen mit Stefan Kruppa einen Vortrag zur automatisierten Geometrieoptimierung additiv gefertigter Heißkanalverteiler für Anwendungen im Spritzguss. Der Vortrag war jedoch bei weitem nicht der einzige, der das Thema der additiven Fertigung aufgriff. Die Veranstaltung hat gezeigt, welchen Stellenwert die #additivefertigung im Bereich der Kunststoffindustrie und der Forschung einnimmt.
Ein großes Dankeschön an die Veranstalter Prof. Tim A. Osswald und Prof. Lih-Sheng (Tom) Turng für eine spannende Veranstaltung und viele inspirierende und interessante Gespräche.
v.l.n.r.: Lucas Schulz, Pia Burandt, Reinhard Schiffers
Duisburg, April 2023VDI Jahrestagung Spritzgießen 2023
Das IPE - Institut für Produkt Engineering war auf der vom VDI Wissensforum GmbH veranstalteten Jahrestagung am 18. und 19. April 2023 in Wiesbaden zum Thema Spritzgießen vertreten. Prof. Reinhard Schiffers hielt eine Keynote zur Eröffnung einer spannenden Veranstaltung rund um alle relevanten und aktuellen Themen der Industrie. Vor allem die Themen Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft wurden in diversen Vorträgen thematisiert und anschließend intensiv diskutiert.
"Neben den Fachvorträgen hat vor allem der persönliche Austausch mit den Tagungsteilnehmern und das Netzwerken vor Ort einen großen Beitrag zu einer gelungenen Veranstaltung geleistet!", resümiert Jan Buschmann.
links: Reinhard Schiffers, rechts: Jan Buschmann
Duisburg, April 2023Hybride Materialstrukturen zur Steigerung der Leistungsfähigkeit von Faserverbundbauteilen
Faserverbundkunststoffe (FVK) haben sich als Leichtbauwerkstoffe in gewichtskritischen Anwendungen längst etabliert. Getrieben durch die wirtschaftliche und gesellschaftliche Relevanz einer nachhaltigen und ressourceneffizienten Produktgestaltung sind neue Ansätze im werkstofflichen und konstruktiven Leichtbau von entscheidender Bedeutung. Der Einsatz neuartiger Hybridmaterialstrukturen aus Faserverbundkunststoffen und Elastomeren verfügt über das Potenzial, die Vorteile beider Materialklassen zu kombinieren und dadurch neue Anwendungsbereiche und Eigenschaftsprofile in technischen Anwendungen zu ermöglichen.
Erfahren Sie mehr zu dem Thema unter:
Hybride Materialstrukturen zur Steigerung der Leistungsfähigkeit von Faserverbundbauteilen
Duisburg, März 2023Rückblick SPE ANTEC 2023 in Denver, Colorado
Im März 2023 war es wieder soweit: Die internationale Polymer-Konferenz ANTEC (Annual Technical Conference) der Society of Plastics Engineers (SPE) fand zum zweiten Mal nach Corona wieder in Präsenz statt. Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE - Institut für Produkt Engineering war mit drei Mitarbeiter:innen vor Ort in Denver, Colorado verteten um aktuelle Ergebnisse aus der eigenen Foschung vorzustellen:
Pia Burandt: In-Line Plasmabehandlung von Kunststoffschmlezefahnen zur Erzeugung klebstofffreier Folienverbunde
Moritz Rayer: Analyse des Materialversagens von Hybridbauteilen aus faserverstärktem Kunststoff und Elastomeren mittels digitaler Bildkorrelation
Lucas Schulz: Auslegung und Optimierung additiv gefertigter Heißkanalsysteme für den Spritzguss
Darüber hinaus wurde sich in vielen interessanten Gesprächen ausgiebig zu aktuellen Themen der Kunststoffindustrie ausgetauscht und die Chance zum Netzwerken vor Ort genutzt.
v.l.n.r.: Pia Burandt, Moritz Rayer, Lucas Schulz
Duisburg, März 2023Neuartige Atmosphärendruck-Plasmadüse für den Co-Extrusionsprozess
Kunststoffe geraten heutzutage vielfach in Kritik. Sie können jedoch einen essenziellen Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen leisten. Sie erhöhen bspw. die Haltbarkeit von Lebensmitteln und können auf diese Weise dazu beitragen weniger Lebensmittel zu verschwenden.
Allerdings braucht es für Ressourceneffizienz und Klimaschutz Zirkularität - dies ist bislang noch nicht in ausreichendem Maße möglich.
Als besonders herausfordernd gelten dabei konventionelle Verbundfolien, die sich aufgrund der chemischen Bindung zwischen den Verbundpartnern nicht oder nicht ohne weiteres trennen lassen. Eine Rückführung in den werkstofflichen Kreislauf ist damit nicht oder nur bedingt möglich.
Vor diesem Hintergrund entwickelt die Firma Plasmatreat in Kooperation mit dem IPE – Institut für Produkt Engineering seit Anfang des Jahres in dem Verbundvorhaben REPLACE eine neuartige Atmosphärendruck-Plasmadüse für den Co-Extrusionsprozess. Hierdurch soll der bei Mehrschichtfolien auftretende Widerspruch zwischen Verbund während des Gebrauchs und Trennung im Recyclingprozess gelöst werden.
REPLACE steht dabei für „Folienverbunde ohne Primer und recycelbar – Entwicklung einer neuartigen Atmosphärendruck-Plasmabehandlung für die Co-Extrusion“. Schlüsselfunktion übernimmt hierbei die Atmosphärendruck-Plasmabehandlung von Kunststoffschmelzefahnen (zur Zielgeometrie ausgeformter aber noch schmelzeförmiger Kunststoff).
Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und durch den Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut (02P22K06).
Duisburg, Februar 2023Promotion Mirco Janßen
Das IPE - Institut für Produkt Engineering gratuliert Herrn Mirco Janßen zu seiner erfolgreichen Disputation am 27.02.2023. Während seiner Zeit am IPE hat Herr Janßen sich mit frei rotierenden Systemen in der Einschneckenextrusion beschäftigt.
Wir wünschen ihm für die Zukunft alles Gute.
Foto v.l.n.r.: Prof. Dr.-Ing. Christian Bonten, Mirco Janßen, Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers
Duisburg, Januar 2023Exkursion zur Vorwerk Elektrowerke GmbH & Co. KG
Studierende des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen hatten die Möglichkeit die Vorwerk Elektrowerke GmbH & Co. KG am Standort in Wuppertal Laaken kennenzulernen. Neben den spannenden Einblicken in mehrere Bereiche der Produktion war der Einblick in das „Vorwerk Innovation Center“ besonders interessant. Nach einer kurzen historischen Einführung ins Unternehmen und die Produkte der Thermomix- und Kobold-Serie konnten die Studierenden das neu strukturierte Besichtigungskonzept erleben. Dabei wurde die Produktentstehung an vielen anschaulichen Stationen direkt in der Fertigung präsentiert.
Die Führung beinhaltete unter anderem die werksinterne Elektromotor-Fertigung und die Labore zur Forschung und Entwicklung. Es wurde deutlich wie regional vernetzt und in welcher Fertigungstiefe in einem Hochlohnland wie Deutschland produziert wird. Schwerpunkt und Highlight für die Studierenden der Kunststofftechnik war die Spritzgießproduktion, in der interaktive Animationen tiefe Einblicke in die Maschinen und Prozesse lieferten. Den Studierenden konnte so vermittelt werden, wie viel Know-How und Innovation in zunächst unscheinbar wirkenden Bauteilen steckt.
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen bedankt sich im Namen aller Studierenden bei der Vorwerk Elektrowerke GmbH & Co. KG, insbesondere für die Unterstützung von Alexander Mahl und Martin Thalemann und für die Führung bei Saskia Schröck und Sebastian Arndt.
Nach der Werksbesichtigung wurden in lockerer Atmosphäre die Eindrücke des Tages diskutiert und offene Fragen geklärt. Sehr gefreut haben wir uns über die Teilnahme von Dr.-Ing. Michael Homuth, Geschäftsführer Produktion der Vorwerk Elektrowerke GmbH & Co. KG. In der Gesprächsrunde berichtete Herr Homuth unter anderem von seinen Erfahrungen, als er Student an der Universität Duisburg-Essen war.
Duisburg, Januar 2023Neuer Klimaprüfschrank im Technikum
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE – Institut für Produkt Engineering erweitert seine Ausstattung um den Klimaprüfschrank DY110 der Firma Angelantoni Test Technologies .
Es handelt sich um eine Kompaktklimakammer, die sowohl klimatische als auch thermostatische Prüfungen von Kunststoffproben ermöglicht. Hierbei können Klimaprofile und -zyklen gezielt zur Simulation verschiedener Umweltbedingungen eingestellt werden. Die Variation der Temperatur ist zwischen -40 °C und + 180 °C sowie die der Luftfeuchtigkeit zwischen 10 % und 95 % möglich.
Eingesetzt werden soll der Klimaprüfschrank zur zur gezielten Untersuchung alterungsbedingter Effekte im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben des Instituts – erstmalig im Rahmen des Verbundprojektes REPLACE (Folienverbunde ohne Primer und recycelbar – Entwicklung einer neuartigen Atmosphärendruck-Plasmabehandlung für die Co-Extrusion).
Duisburg, November 2022Promotion Sebastian Fruth
Das IPE - Institut für Produkt Engineering gratuliert Herrn Sebastian Fruth zu seiner erfolgreichen Disputation am 24.11.2022. Während seiner Zeit am IPE hat sich Herr Fruth mit Untersuchungen zum Verschleiß und zur Zustandsüberwachung von Spritzgießplastifizierschnecken beschäftigt.
Wir wünschen ihm für die Zukunft alles Gute.
links: Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers, rechts: Sebastian Fruth
Duisburg, August 2022Von der Idee zum Produkt: Sommeruni am Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen
In der vergangenen Woche fand an der Universität Duisburg-Essen zum 27. Mal die alljährliche SommerUni der Natur- und Ingenieurwissenschaften statt. Eine Woche lang bekamen Schüler*innen die Möglichkeit, in ein natur- oder ingenieurwissenschaftliches Studium zu schnuppern und die verschiedenen Studienbereiche kennenzulernen.
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen war in diesem Jahr erstmalig mit einer Lehrveranstaltung vertreten. Mit dem Titel „Von der Idee zum Produkt: CAD-Grundkurs und Spritzgießfertigung“ bekamen die Teilnehmenden erste Einblicke in den Alltag eines Ingenieurs und erlebten hautnah, wie aus einer anfänglichen Idee über verschiedene Schritte ein fertiges Produkt entsteht. Im ersten Schritt gab es eine kurze Einführung in die Welt der Kunststoffe und die verschiedenen Fertigungsprozesse. Daraufhin durften die Teilnehmenden selbst tätig werden. Unter gekonnter Anleitung der wissenschaftlichen Mitarbeiter des Lehrstuhls arbeiteten sie mit einem 3D-CAD-Programm und erstellten die erste, virtuelle 3D-Zeichnung ihres Produktes. Hiermit erlernten sie die primären Schritte für die Konstruktion von Kunststoffbauteilen und -produkten.
Im zweiten Teil der Lehrveranstaltung wurde es praktisch: Auf den rund 1000 m² Laborfläche des Lehrstuhls durften die Teilnehmenden live erleben, wie die Fertigung von Kunststoffbauteilen im Spritzgießprozess funktioniert. Das zuvor konstruierte Produkt war als Negativ-Form auf der Spritzgießanlage montiert und der Prozess lief bereits. So konnten die Schüler*innen ihr virtuelles Produkt direkt in den Händen halten. Nach einer kurzen Sicherheitsunterweisung ging die praktische Arbeit dann los. Unter der Betreuung eines wissenschaftlichen Mitarbeiters dürften die Schüler*innen eigenhändig Granulat nachfüllen und das fertige Produkt aus dem Auffangbehälter nehmen. Im Laufe des Spritzgießprozesses fügten sie dem Kunststoffgranulat wenige Körner eines farbigen Masterbatches bei. So konnten sie den Weg der Schmelze im Produkt nachverfolgen und eine kontinuierliche Färbung der Kunststoffformteile erkennen. Zum Schluss der Veranstaltung halfen sie noch beim Abschalten der Anlage und jeder durfte sich sein eigens gefertigtes Produkt mit nach Hause nehmen.
Die Schüler*innen waren sehr begeistert von der Veranstaltung und freuten sich über die praktischen Einblicke in die Welt eines Ingenieurs. Sie beginnen nun die letzten Jahre ihrer Schulzeit und starten mit den Vorbereitungen für ihr Abitur. Der Leiter des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen Prof. Dr.-Ing. Schiffers ist zuversichtlich und freut sich über den Erfolg der Lehrveranstaltung: „Die Schüler*innen haben noch ein- bis zwei Jahre Schulzeit vor sich. Doch ich hoffe sehr, dass wir sie für ein ingenieurwissenschaftliches Studium begeistern konnten und in einigen Jahren wieder hier am Lehrstuhl begrüßen dürfen“. Am Lehrstuhl ist man sich einig: Die diesjährige SommerUni war ein voller Erfolg und das Veranstaltungsangebot soll für die nächsten Jahre erweitert werden.
Duisburg, Juli 2022Rückblick SPE ANTEC 2022
Nach zwei Jahren digitaler Konferenzen war es dieses Jahr endlich wieder möglich die SPE ANTEC vor Ort zu besuchen. Kevin Buchalik und Dimitri Kvaktun vom Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am Institut für Produkt Engineering (IPE) haben die Gelegenheit genutzt, sich im internationalen Umfeld über aktuelle Forschungsthemen auszutauschen.
Die Reise begann jedoch zunächst mit einem Besuch in New York City. Anschließend ging es weiter nach Charlotte, North Carolina zur internationalen Kunststoffkonferenz ANTEC (Annual Technical Conference) der Society of Plastics Engineers (SPE). In Anbetracht der Corona-Pandemie wurde die Konferenz in einem hybriden Konzept organisiert, so dass einige Vorträge live präsentiert wurden, während andere on-demand verfügbar waren. Herr Buchalik und Herr Kvaktun haben hier erfolgreich die aktuellen Forschungsergebnisse aus den Themen „flexible wärmeleitfähige Kunststoffrohre“ und der „Optimierung dynamischer Mischelemente“ präsentiert. Das Fazit aller Teilnehmer war eindeutig. Eine virtuelle Konferenz kann in Sachen persönlicher Austausch und Netzwerken nicht mit einem vor Ort Event mithalten.
Duisburg, Juli 2022Projektstart: Neue Kanalgeometrien für Wendelverteilerwerkzeuge
Am 1. April startete die Bearbeitung des Transferprojekts „Neue Kanalgeometrien für Wendelverteilerwerkzeuge“. Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert (Fördernummer: SCHI 1475/10-1) und hat das Ziel, Erkenntnisse und Verbesserungen, die aus simulationsgestützten Analysen und Optimierungen gewonnen werden für die industrielle Praxis zugänglich zu machen.
Zu diesem Zweck werden die in vorangegangenen DFG-Projekten gesammelten Erfahrungen am IPE gemeinsam mit dem umfangreichen Know-How des Anwendungspartners (ETA Kunststofftechnologie GmbH) genutzt, um relevante Kenngrößen für die Strömung innerhalb eines Wendelverteilerwerkzeugs zu verbessern. „Von besonderem Interesse ist dabei eine Verbesserung der Spülbarkeit des Werkzeugs, um langfristig sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile zu realisieren“, erläutert Patrick Weiß, der Geschäftsführer von ETA Kunststofftechnologie GmbH. Diese Ziele sollen erreicht werden, indem eine Änderung des konventionellen Wendelkanals vorgenommen wird.
Die Durchführung des Projekts beinhaltet zunächst ausführliche Strömungssimulationen, sowie die Verwendung von neuronalen Netzen, um eine Verbesserung in der Werkzeugvorauslegung zu erzielen. Um die Vergleichbarkeit von neuartigen Kanalgeometrien und konventionellen Ausführungen des Werkzeugs zu gewährleisten, wird in diesem Schritt unter anderem die Anwendbarkeit der einzelnen Qualitätskriterien auf andere Geometrien geprüft. Insbesondere im Falle einer freien Kanalführung (vgl. Abbildung b) ist eine Unterscheidung zwischen der Strömung im Spalt und der Strömung im Wendelkanal nicht mehr ohne weiteres möglich, was zu einer zusätzlichen Herausforderung in der Auswertung der Geometrie führt.
Duisburg, Mai 202218. Duisburger Extrusionstagung
Unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers veranstaltet der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am 14. und 15. September 2022 in Kooperation mit dem SKZ - Das Kunststoffzentrum die 18. Duisburger Extrusionstagung. Nach dem erfolgreichen Online-Event im letzten Jahr sind wir froh Ihnen dieses Jahr wieder eine Live-vor-Ort-Veranstaltung bieten zu können. Als Schwerpunkt wird das Themengebiet der Kreislaufwirtschaft aufgegriffen und damit an die Diskussion der vergangenen Duisburger Extrusionstagung angeknüpft. Weiter im Fokus stehen:
- die Umsetzung technischer Antworten auf die Forderungen nach nachhaltigen Produkten und Prozessen,
- Technologie-Innovationen bei Maschinen- und Anlagentechnik,
- Strategien zur Qualitätssicherung und -steigerung.
Abgerundet wird das Tagungsprogramm durch interessante Einblicke in aktuelle und praxisrelevante Forschungsthemen aus der universitären Landschaft im Rahmen einer Science-Session. Neben den Vorträgen bietet die Tagung die optimale Möglichkeit zum prozess- und branchenübergreifenden Austausch mit den Referenten, Ausstellern und anderen Tagungsteilnehmern. Weitere Informationen erhalten Sie unter diesem Link.
Duisburg, April 2022Optische Deformationsmessung über digitale 3D-Bildkorrelation
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am Institut für Produkt Engineering erweitert seine Messtechnik um ein digitales Bildkorrelationssystem der LIMESS GmbH. Mit dem 2-Kamera-System lassen sich ortsaufgelöste 3D-Deformationsanalysen an Prüfkörpern und Bauteilen durchführen. Die Objektoberfläche wird vor der Messung mit einem Specklemuster präpariert. Die Belastungen auf das Objekt in Material- oder Bauteilprüfungen werden dann über zwei synchronisierte Kameras mit Präzisionsobjektiven aufgezeichnet. Weitere Sensorsignale lassen sich dem Messsystem über Analogschnittstellen bereitstellen. Die Auswertung erfolgt anschließend über subpixelgenaue Bildkorrelationsalgorithmen. Dabei lassen sich 3D-Koordinaten von der Probenoberfläche, aber auch Verschiebungen, Deformationen und Dehnungstensoren ausgeben. Die Darstellung der ausgewerteten Messdaten kann als Überlagerung des 2D-Kamerabildes oder auch als 3D-Modell erfolgen.
Nachfolgende Abbildungen zeigen die optische Dehnungs- und Verformungsmessung einer neuartigen Faserverbundantriebswelle in Hybridbauweise im Rahmen des Forschungsprojektes ELFAS (Elastomerbasierte Dehnungsentkopplung zur Leistungssteigerung von Faserverbundbauteilen). In der Auswertung wird das Kamerabild überlagert mit der Tangentialspannung in y-Richtung dargestellt. Die Längs- und Querdehnungen werden anschließend über virtuelle Extensometer auf der Bauteiloberfläche aufgenommen.
Das 3D-Bildkorrelationssystem wird zukünftig Einsatz in weiteren Forschungsprojekten des Institutes sowie im Rahmen von Praktika, Lehrveranstaltungen und Abschlussarbeiten finden.
Duisburg, März 2022Anwenderorientiertes Lebensdauerprognosesystem: Eine systemoffene Lösung für dynamisch beanspruchte Elastomerbauteile
Anfang März 2022 ging erneut ein von der FVA gefördertes Projekt mit namenhaften Industriepartnern an den Start. Im Rahmen einer Zusammenarbeit der beiden Lehrstühle Konstruktion und Kunststoffmaschinen (IPE-KKM) und Produktentstehungsprozesse und Datenmanagement (IPE-PEP DM) am Institut für Produkt Engineering wird an einer systemoffenen Lösung gearbeitet, um die Lebensdauer von dynamisch belasteten Elastomerbauteilen zu prognostizieren. Das Lebensdauerprognosesystem erlaubt Entwicklern eine simulative Prognose der globalen Bauteillebensdauer sowie die Identifizierung lokaler Schäden im Elastomer.
Dieses Projekt ist die Weiterführung eines mehrjährigen Vorgängerprojektes und baut auf mehreren Dissertationen auf, die am Lehrstuhl IPE-KKM geschrieben wurden. Der iterative Prozess, welcher zur Entwicklung des Lebensdauerprognosesystems herangezogen wird, ist in der obigen Abbildung dargestellt. Im ersten Schritt werden repräsentative Materialprüfungen durchgeführt, deren Ergebnis die Basis für die Kalibrierung eines schädigungsgradabhängigen Materialmodells darstellt. Über die Kopplung von Finite-Elemente-Simulationen und einem zuvor entwickelten nichtlinearen Schadensakkumulationsmodell kann der fortschreitende Bauteilschädigungsgrad unter dynamischen Lastfällen simuliert werden. Die Datenverarbeitung erfolgt in einer systemneutralen Softwarearchitektur, welche im Rahmen dieses Projektes von IPE-PEP DM entwickelt wird. Hierfür erfolgt zunächst die Logikmodellierung und anschließend die Entwicklung eines geeigneten User-Interface. Anschließend wird das Lebensdauerprognosemodell anhand von Versuchsreihen mit Elastomerbauteilen validiert.
Duisburg, Dezember 2021kunststoffland NRW Mitgliederversammlung 2021 - Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers in den Vorstand gewählt
Die diesjährige Mitgliederversammlung von kunstoffland NRW e. V. fand am 30. November 2021 – ganz im Zeichen von Corona – als digitales Event statt. Neben Vorstellungen und Diskussionen zu den Themenschwerpunkten Politik, Digitalisierung, Nachhaltigkeit, Nachwuchskräftemangel, u.v.m. standen auch die Wahlen zum Vorstand an. Dr. Hermann Bach (Covestro Deutschland AG) und Prof. Dr.-Ing. Christian Hopmann (Institut für Kunststoffverarbeitung, RWTH Aachen) scheiden nach 5 bzw. 9 Jahren aus dem Vorstand aus. Als neue Vorstandsmitglieder wurden Herr Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers (Institut für Produkt Engineering, Universität Duisburg-Essen) und Dr. Christian Haessler (Covestro Deutschland GmbH) gewählt. Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen gratuliert dazu recht herzlich!
Weitere Informationen dazu finden Sie hier.
Duisburg, November 2021Qualitätsprognose mit Hilfe von Wärmebildern und künstlicher Intelligenz im Spritzgießen
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen des Instituts für Produkt Engineering verwendet seit einigen Jahren sehr erfolgreich künstliche Intelligenz in Form von maschinellen Lernverfahren zur Qualitätsprognose von Spritzgießformteilen. Traditionell wurde hierbei bislang auf Maschinen- und Prozessdaten, die während der Produktion anfallen, zurückgegriffen. Nun wurde auch der Einsatz von Bildern als Datenquelle untersucht. Hierzu wurden Wärmebilder (Abbildung links) von den Formteilen unmittelbar nach der Entformung aufgenommen. Ein Convolutional Neural Network (eine Sonderform von neuronalen Netzen) lernte anschließend die Zusammenhänge zwischen den Bildern und dem Formteilgewicht. Um im ersten Schritt möglichst viele Zusammenhänge zu erhalten, wurde ein Versuchsplan an der KraussMaffei PX 120-380 des lehrstuhleigenen Technikums durchgeführt. Prognosegenauigkeiten von 91,38 % sind hierbei auf einem für das Modell unbekannten Datensatz erreicht worden (Abbildung rechts). Damit können die Ergebnisse mit „klassischen maschinellen Lernverfahren“ wie Support Vector Machine und einfachen neuronalen Netzen mithalten. Anders als reine Maschinen- und Prozessdaten liefern Wärmebilder aber weitere Informationen über den lokalen Abkühlprozess der Formteile, der in der Weise nicht über die Maschinen interne Sensorik abgebildet werden kann, sodass hier noch nicht ausgeschöpfte Potentiale liegen. In Zukunft soll daher der Einsatz von Wärmebildern weiter untersucht und verbessert werden.
Wir danken der PLEXPERT GmbH (Aalen, Deutschland) für die Bereitstellung der Wärmebildkamera, die bei den Experimenten verwendet wurde.
Aachen, November 2021Lucas Schulz mit WAK-Preis ausgezeichnet
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen gratuliert dem Gewinner des Brose Preises 2021 Herrn Lucas Schulz für seine erfolgreiche Masterarbeit mit dem Thema „Virtuelle Auslegung und Optimierung von Mischelementen in der Einschneckenextrusion mittels numerischer Strömungssimulationen“, verliehen durch den Wissenschaftlichen Arbeitskreis der Universitäts-Professoren der Kunststofftechnik (WAK).
v.l.n.r.: Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers (KKM), M. Sc. Lucas Schulz, Prof. Dr.-Ing. Peter Weidinger (Brose)
Duisburg, Oktober 2021Start des Fortsetzungsprojekts zur thermo-rheologischen Optimierung additiv gefertigter Extrusionswerkzeuge
Das IPE-KKM (Institut für Produkt Engineering - Konstruktion und Kunststoffmaschinen) konnte in Zusammenarbeit mit dem IPE-FT ( - Fertigungstechnik) erfolgreich eine weitere DFG-Förderung für die Fortsetzung der Forschungsarbeiten aus dem Projekt zur thermo-rheologischen Optimierung additiv gefertigter Extrusionswerkzeuge einwerben. Aus der vorangegangenen geförderten Projektphase ergeben sich zahlreiche neue Fragestellungen und Forschungsansätze, die es weiter zu untersuchen gilt.
Das Fortsetzungsprojekt gliedert sich KKM-seitig in:
- Automatisierte Optimierung der Werkzeuggestalt
- Werkzeugkonstruktion durch Adaption des Funktionsprinzips einer Topologieoptimierung mittels FEM auf eine Topologieoptimierung mittels CFD
- Validierung des Werkzeugkonzepts mittels experimenteller Versuche
V.l.n.r.: Wendelverteilerwerkzeug, additiv gefertigtes Werkzeug, Strömungsvolumen im additiven Werkzeug
Der Kick-Off der zweiten Projektperiode fand im Oktober 2021 statt und das Projekt beinhaltet Forschungsarbeiten für drei Jahre. Nähere Informationen zu dem bereits abgeschlossenen Projekt der ersten Förderperiode finden Sie hier.
Duisburg, September 2021Projektstart für das Forschungsprojekt „ELFAS“
In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundvorhaben ELFAS (Elastomerbasierte Dehnungsentkopplung zur Leistungssteigerung von Faserverbundbauteilen) verfolgt das Institut für Produkt Engineering (IPE) unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers gemeinsam mit den Projektpartnern NEMOS GmbH und ICM Composites GmbH das Ziel der Reifegradsteigerung von Elastomer-Faserverbund-Hybridmaterialien.
Im Fokus steht die Anwendung der neuartigen Materialkombination in Antriebsstrang- und Fahrwerkskomponenten. Das Projekt mit einer Laufzeit von 2,5 Jahren adressiert dabei sowohl die Materialentwicklung und die Optimierung von Fertigungsprozessen als auch die virtuelle und simulationsgestützte Bauteilentwicklung. Am IPE werden insbesondere folgende Teilaspekte beleuchtet:
- Grundlegende Materialauswahl und Materialcharakterisierung
- Anwendungsnahe Erprobung von Funktionsmustern und Prototypenbauteilen
- Entwicklung von Simulations- und Lebensdauerprognosemodellen
Das Projekt wird aus Mitteln der Werkstoffplattform HyMat2 (Hybride Materialien – Neue Möglichkeiten, Neue Marktpotenziale) des BMBF in Höhe von 1,8 Mio. Euro gefördert und durch den Projektträger Jülich (PTJ) begleitet. (FKZ 03XP0418C)
Duisburg, Juli 2021Erfolgreiche Kooperation zwischen IPE und ZBT im Forschungsprojekt zu wärmeleitfähigen Rohren
Ein gutes Beispiel für die erfolgreiche (langjährige) Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Produkt Engineering (IPE) der Universität Duisburg-Essen und dem ZBT zeigt sich im aktuell durchgeführten F&E-Vorhaben zur Entwicklung von wärmeleitfähigen Kunststoffrohren. Gefördert durch die Europäische Union und das Land NRW wird die Entwicklung der Rohrextrusionsprozesstechnik sowie eines Kunststoff-Graphit-Compounds zur Herstellung eines flexiblen Kunststoffrohres mit einer gesteigerten Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 2 – 5 W/mK (in radialer Richtung) ermöglicht.
Der gemeinsame Aufbau einer Rohrextrusionslinie im Technikum des IPE aus Verfahrenskomponenten beider Institute machte die erstmalige Herstellung von hoch wärmeleitfähigen Kunststoffrohren zur Mitte der Projektlaufzeit möglich. Im weiteren Projektverlauf soll nun mit Hilfe eines innovativen Extrusionswerkzeugs die Partikelausrichtung von schieferförmigem Graphit in einem extrudierten Rohr gezielt beeinflusst werden, um eine maximale Wärmeleitfähigkeit mit möglichst geringem Füllstoffanteil zu realisieren und somit die geforderte Festigkeit und Biegesteifigkeit zu erzielen. Durch eine Orientierung der Füllstoffpartikel in die wärmeleitende Richtung (durch die Rohrwand) reduziert sich der benötigte Füllstoffgehalt signifikant und der nunmehr höhere Polymeranteil sorgt für ausreichende mechanische Belastbarkeit und Verformbarkeit des Rohres. Somit können Wirkungsgrade von bereits eingesetzten reinen Polymer-Wärmetauschern deutlich verbessert werden. Erhöhtes Potential liegt auch im Bereich von Anwendungen in denen Wärmeübertragungsfunktionen von flüssigen auf flüssige Medien notwendig sind und eine hohe Korrosionsbeständigkeit gefordert ist.
V.l.n.r.: M.Sc. Buchalik, Prof. Dr.-Ing. Schiffers (beide IPE), M.Sc. Kayser, Dipl.-Ing. Grundler (beide ZBT)
Das Projekt wird unterstützt durch die Europäische Union und das Land NRW auf basis von EFRE Mitteln. EFRE-0801508 01.05.2019 – 30.04.2022
Duisburg, Juli 2021Promotion Herr Neubrech
Wir gratulieren Herrn Neubrech zu seiner erfolgreichen Disputation am 16.07.2021. Während seiner Zeit am IPE hat Herr Neubrech sich mit der thermo-rheologischen Optimierung additiv gefertigter Extrusionswerkzeuge beschäftigt.
Wir wünschen ihm für die Zukunft alles Gute.
Duisburg, Juni 2021Plasmabehandlung von Kunststoffschmelzen für haft- und lösungsmittelfreie Verbundfolien
In der Kunststoffverarbeitung werden verschiedene Kunststoffe miteinander kombiniert, um komplexe Eigenschaftsprofile zu erzielen. Eine hierbei auftretende Herausforderung liegt in der Erzeugung einer ausreichenden Haftung zwischen den Verbindungspartnern. Als entscheidend gilt hierbei die Oberflächenenergie der jeweiligen Kunststoffe. Diese sollte für eine gute Verbindung an der Grenzfläche möglichst hoch und aus gleichen polaren und dispersen Anteilen bestehen. Aufgrund der am makromolekularen Aufbau beteiligten Atome unterscheidet sich jedoch die Polarität bzw. Oberflächenenergie von Kunststoffen. Zur Überwindung dieser Unterschiede finden daher in der Praxis Klebstoffe und Haftvermittler Anwendung. Als nachteilig kann bspw. sowohl der zusätzliche Arbeitsschritt als auch bei lösungsmittelhaltigen Substanzen die Lagerung und der Arbeitsschutz gesehen werden oder zunehmende Verschärfungen hinsichtlich enthaltener Rohstoffe. Eine Möglichkeit diese Defizite zu umgehen ist die Behandlung des Partners mit der niedrigeren Oberflächenenergie mit Atmosphärendruck-Plasma.
Im Rahmen einer MERCUR-Anschubförderung des Mercator Research Center Ruhr fanden daher Untersuchungen, hinsichtlich der Machbarkeit Schmelzefahnen (zur Zielgeometrie ausgeformter aber noch schmelzeflüssiger Kunststoff) mit Atmosphärendruck-Plasma zu behandeln und dies für einen haftmittel- und klebstofffreien Folienverbund zu nutzen, statt.
Im Rahmen des Vorhabens konnte gezeigt werden, dass durch eine Behandlung von Kunststoffschmelzefahnen mit einer Atmosphärendruck-Plasmadüse (Plasmatreat GmbH, Steinhagen) die Oberflächenenergie der späteren Folie deutlich erhöht werden kann. So lässt sich die Oberflächenenergie eines als unpolar geltenden Polyethylens von 30,66 N/mm auf 42,97 N/mm steigern.
Darüber hinaus kann die Behandlung von Kunststoffschmelzefahnen potenziell zukünftig einen haftmittel- und klebstofffreien Folienverbund ermöglichen. Im Projekt konnte dies erfolgreich für einen Verbund zwischen einem Polyethylen und Polyamid gezeigt werden. Hierzu wurde die Plasmabehandlung in einen Extrusionsprozess, bei dem zwei Schmelzeströme außerhalb des Werkzeuges vor dem Erstarrungspunkt zusammengeführt werden, integriert. Perspektivisch soll die Aktivierung von Kunststoffschmelzefahnen in-situ erfolgen.
Duisburg, Mai 2021Automatisierte Qualitätskontrolle vervollständigt die Spritzgieß-Produktionszelle
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen des ipe erweitert im Rahmen eines Investitionsprogramms der Universität Duisburg-Essen seine Spritzgieß-Produktionszelle um das Bildverarbeitungssystem In-Sight 9912 der Firma Cognex. Das Standalone-System erlaubt die automatisierte Vermessung und Analyse der Formteile, wodurch eine Vielzahl an Informationen, z.B. Abmaße, gewonnen werden können. Die neue Systemlösung wird fester Bestandteil der Inline-Qualitätsüberwachung und treibt die Digitalisierung der Forschung am Lehrstuhl weiter voran. Auch Studierende profitieren von dieser Investition, im Rahmen von Praktika und Abschlussarbeiten kann so noch näher am Stand der Wissenschaft geforscht werden.
In der Abbildung ist eine erste Erprobung des Systems zu sehen. Nachdem der Linearroboter das Teil entnimmt, wird es auf der Beleuchtungseinheit platziert (links). Durch das Durchlicht-Verfahren kann hoch präzise gemessen werden. Per Software wird das Formteil erkannt und es werden zwei Abmaße berechnet (rechts). Die Ergebnisse werden dann automatisch in einem klassischen Datenformat (z.B. CSV) abgespeichert. Externe Anwendungen, wie das auf KI basierende Qualitätsprognosesystem des Lehrstuhls, können die Ergebnisse dann weiterverarbeiten.
Im Rahmen von Forschungsprojekten und Abschlussarbeiten soll die Leistungsfähigkeit des Systems auf Herz und Nieren geprüft werden. Wir sind gespannt und zuversichtlich!
Duisburg, März 2021Kompetenzerweiterung im 3D-Druck: Vollständig 3D-gedrucktes Extrusionswerkzeug
Im Rahmen eines von der DFG geförderten Projekts widmete sich das Institut für Produkt Engineering (ipe, Universität Duisburg-Essen) der additiven Fertigung eines Ein-Schicht-Extrusionswerkzeuges für die Blasfolienextrusion. Die Zusammenarbeit der beiden Lehrstühle für Fertigungstechnik (ipe-FT) und Konstruktion und Kunststoffmaschinen (ipe-KKM) führte in dem kürzlich abgeschlossenen Projekt zu einem neuartigen Demonstratorwerkzeug, das mittels Selektivem Laserschmelzverfahren erfolgreich gefertigt und experimentell erprobt werden konnte. Hierbei wurden die Vorzüge der additiven Fertigung genutzt, um Geometrien herzustellen, die konventionell nicht zu fertigen sind. Auf diese Weise werden die Strömungsbedingungen im Werkzeuginneren gegenüber einem konventionellen Wendelverteilerwerkzeug deutlich verbessert.
Die Abbildung zeigt das gesamte Extrusionswerkzeug bestehend aus Primär- und Sekundärverteilung bei einem Außendurchmesser von 240 mm, Düsendurchmesser von 100 mm und einer Bauhöhe von lediglich 245 mm. Verglichen zu einem Werkzeug mit Wendelverteiler entspricht dies bei gleicher Durchsatzleistung einer Höheneinsparung von 40%. In beiden Bauteilen des additiven Werkzeugs spiegeln sich die Freiheitsgrade der additiven Fertigung wider. Die Fließkanäle der Primärverteilung (r. u.) sind charakterisiert durch krümmungsoptimierte und frei im Raum geführte Verläufe. Die Schmelze wird anschließenden in der Sekundärverteilung (r. o.) durch die Aneinanderreihung zwei unterschiedlicher statischer Mischergeometrien sowohl radial als auch über den Umfang verteilt.
Im Gegensatz zu einem Wendelverteilerwerkzeug gelingt es durch die Radialmischung einen homogenen Temperaturhaushalt über den Strömungsquerschnitt zu erzielen. Besonders hervorzuheben ist eine gleichmäßigere Wanddickenverteilung im Produkt, kürzere Spülzeit und geringere mechanische Belastung der Schmelze.
Gegenüber einem herkömmlich gefertigten Wendelverteilerwerkzeug sind im Rahmen der experimentellen Versuche und der numerischen Strömungssimulationen keine prozesstechnischen und mechanischen Defizite feststellbar und es konnte eine prozessfähige Alternative zu Wendelverteilerwerkzeugen entwickelt werden.
In zukünftigen Arbeiten gilt es neben weiteren Ansätzen zur Optimierung der Geometrie selbst, geeignete Postprozesse im Anschluss an die Fertigung zur Verbesserung der Oberflächentopografie der innenliegenden Fließkanäle zu entwickeln. Hierdurch zu erwarten sind weitere Verbesserungen in der Spülzeit und in der optischen Anmutung des Endproduktes.
Duisburg, Februar 2021Neue Extrusionslinie zur Herstellung von flexiblen wärmeleitfähigen Kunststoffrohren
Am Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen heißt es ab sofort: „Wasser marsch“!
Die Laborausstattung im Fachbereich Extrusion wurde um eine moderne vollständige Rohrextrusionsanlage der Firma GRAEWE erweitert. Der gesamte Teststand umfasst Kühl-, Abzugs-, Trenn- und Wickeleinheit zur Herstellung von Kunststoffrohren bis zu einer Nennweite von DN63 in nahezu beliebiger Länge.
Im Mittelpunkt steht dabei der neue Vakuumtank mit Sprühkühlung zur Kalibrierung des Extrudats. Gegenüber herkömmlichen Wasserbädern erreichen wir somit eine deutlich höhere Kühleffizienz, sowie eine höhere Formstabilität durch fehlende Auftriebskräfte.
Gegenstand der Forschung ist die Steigerung der thermischen Leitfähigkeit von Compound‑Kunststoffrohren bei möglichst niedrigen Füllgraden zur Erhaltung der flexiblen Materialeigenschaften. Diesen Widerspruch gilt es durch eine geschickte Prozessführung, sowie innovative Extrusionswerkzeuge, die am Institut für Produkt Engineering (IPE) entwickelt werden, zu kompensieren.
Von der Investition profitieren insbesondere auch die Studierenden der Vertiefungsrichtung Produkt Engineering: Die Anlage wird im Rahmen von Praktika und Abschlussarbeiten eingesetzt, sodass die Studierenden ihre Kompetenz im wissenschaftlichen Arbeiten anhand spannender Forschungsthemen mit großer Praxisnähe optimal erweitern können.
Gefördert durch das Land Nordrhein-Westfalen unter Einsatz von Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
Förderkennzeichen: EFRE-0801478
Flexible WLF-Rohre für Wärmetauschsysteme
Duisburg, Februar 2021Promotion Herr Schulze Struchtrup
Wir gratulieren Herrn Schulze Struchtrup zu seiner erfolgreichen Disputation am 02.02.2021. Während seiner Zeit am IPE hat Herr Schulze Struchtrup sich mit einer ganzheitlichen Formteil-Qualitätsprognose für das Spritzgießen thermoplastischer Kunststoffe auf Basis maschineller Lernverfahren beschäftigt.
Wir wünschen ihm für die Zukunft alles Gute.
Duisburg, Januar 2021 Projektstart für das Forschungsprojekt „METEOR“
In dem durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Verbundvorhaben METEOR (Methoden und Technologien zur Validierung und Optimierung der Ressourceneffizienz von Prozessnetzwerken bei der Herstellung von Leichtbaustrukturen) hat sich das Institut für Produkt Engineering (IPE) mit weiteren Partnern aus Industrie und Forschung zum Ziel gesetzt, CO2-Emission aus der Herstellung von Leichtbaustrukturen zu reduzieren. Durch das Vorhaben sollen so bis 2030 bis zu 80 % Emission bei der Produktion von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen eingespart werden.
In dem Projekt sollen zunächst bis 2023 verschiedene Forschungsthemen von den Partnern aus Industrie und Forschung untersucht werden. Die Forschung umfasst dabei:
- die solargestützte Temperierung (gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik – Meinerzhagen),
- das Online-Life-Cycle-Assessment (Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden)
- die Inline-Simulation (KraussMaffei Technologies – München; Institut für Produkt Engineering (IPE) der Universität Duisburg-Essen) von Spritzgießprozessen
- das robotergestützte Fügen von Kunststoff/Metall-Verbundstrukturen (Böllhoff Verbindungstechnik – Bielefeld; Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn)
„Das METEOR-Projekt gliedert sich thematisch hervorragend in die Aktivitäten des IPE ein“, so Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers, Leiter des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen. „Wir forschen seit jeher an der kontinuierlichen Verbesserung von Prozessen der Kunststoffverarbeitung und gerade im Bereich der Digitalisierung verfügen wir über eine breite Kompetenz. Die Unterstützung durch das BMWi untermauert die führende Position des Instituts in diesem Forschungsfeld.“, führt er weiter aus.
Das Projekt wird aus den Mitteln des Technologietransfer-Programms Leichtbau (TTP Leichtbau) des BMWi in Höhe von 6 Mio. Euro gefördert und durch den Projektträger Jülich (PTJ) begleitet. Die Projektleitung übernimmt das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden.
Duisburg, Dezember 2020 17. Duisburg Extrusionstagung
Flexibilität, Qualität, Nachhaltigkeit: Herausforderungen und Chancen für Prozesse und Produkte
Unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers veranstaltet der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen vom 17. bis 19. März 2021 in Kooperation mit dem Hanser Verlag die 17. Duisburger Extrusionstagung. Die Themenschwerpunkte der Tagung sind:
- Kreislaufwirtschaft: Technische Anforderungen und Umsetzungs-Knowhow
- Neueste Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung
- Innovative Maschinentechnik für höchste Produktqualität
Die Veranstaltung wird erstmalig als digitales Event stattfinden. Mit Online-Vorträgen von Experten der Branche wird ein breites Spektrum an Informationen bereitgestellt. Die Tagung bietet die optimale Möglichkeit, sich prozess- und branchenübergreifend mit den aktuellen Fragestellungen zu Produkten sowie Extrusions- und Nachfolgeprozessen auseinanderzusetzen. Ferner werden im Rahmen einer Science Session Einblicke in die universitäre Forschung geboten. Die virtuelle Tagungsplattform ermöglicht zudem den direkten Austausch zwischen Teilnehmern, Referenten und Austellern, durch virtuelles Networking, Experten-Moderation und interaktive Live-Diskussionen mit Vertretern namhafter Unternehmen.
Für weitere Information zur Veranstaltung (Tagungsprogramm, Teilnahmedetails, Online-Plattform) klicken Sie auf das untenstehende Banner.
Duisburg, Oktober 2020 Laborausstattung erweitert: Universalprüfmaschine für Zug- und Druckprüfung
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen hat seine Laborausstattung um eine Universalprüfmaschine (bis 10kN) des Hersteller Shimadzu erweitert. Damit ist von nun an die mechanische Prüfung von Bauteilen und Probekörpern unter Zug- und Druckbelastung möglich. Im Bereich der Kunststofftechnik können beispielweise die Zugeigenschaften von Folien oder spritzgegossenen Zugstäben in Anlehnung an die DIN EN ISO 527 bestimmt werden.
Von der Investition profitieren insbesondere auch die Studierenden der Vertiefungsrichtung Produkt Engineering: Die Geräte werden in Praktika und im Rahmen von Abschlussarbeiten eingesetzt und die Studierenden können ihre Kompetenz im wissenschaftlichen Arbeiten anhand spannender Forschungsthemen mit großer Praxisnähe optimal erweitern.
Duisburg, September 2020 KKM bietet neue Lehrveranstaltung an
Ab dem Wintersemester 20/21 wird das Angebot des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen um die Veranstaltung "Grundlagen und Anwendung von Strömungssimulationen in der Kunststoffverarbeitung" erweitert. Die Veranstaltung vermittelt die Anwendung von numerischen Strömungssimulationen (CFD, computational fluid dynamics) auf typische Problemstellungen der Kunststoffverarbeitung. Dabei wird sowohl das notwendige Grundlagenwissen der genutzten numerischen Verfahren vermittelt, als auch mittels praktischer Übungen der Umgang mit der Simulationssoftware Ansys (Meshing, Fluent, CFD-Post) näher gebracht. Das erworbene Wissen wird in Form eines eigenständigen Projektes angewendet und zur Auslegung und Optimierung eines Werkzeuges für die Kunststoffverarbeitung eingesetzt. Weitere Infos zur Anmledung finden Sie hier.
Duisburg, September 2020 Promotion Herr Andretzky
Wir gratulieren Herrn Andretzky zu seiner erfolgreichen Disputation am 27.08.2020. Während seiner Zeit am ipe hat Herr Andretzky sich mit der Entwicklung eines neuartigen Herstellungsprozesses für Latentwärmespeicherhalbzeuge und -module beschäftigt.
Wir wünschen ihm für die Zukunft alles Gute.
Duisburg, August 2020 Mikroskopische Prüfung in der Kunststoffverarbeitung
Am Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen kann jetzt noch genauer hingeschaut werden. Die Laborausstattung wurde im Bereich der mikroskopischen Prüfung mit der Anschaffung modernster Geräte erweitert. Dazu zählen ein vollautomatisches Rotationsmikrotom (SLEE medical) zur Anfertigung von Dünnschnitten sowie ein Auf- und Durchlichtmikroskop (ZEISS) mit Farbdigitalkamera und Bildanalysesoftware (JENOPTIK). Damit ist es möglich, kleinste Strukturen sichtbar zu machen und im Bereich von wenigen Mikrometern zu vermessen. Anwendung findet diese neue Systemlösung beispielsweise bei der Untersuchung von mehrschichtigen Folienverbunden oder von Partikelorientierungen und Spannungen in extrudierten und spritzgegossenen Kunststoffprodukten.
Von der Investition profitieren insbesondere auch die Studierenden der Vertiefungsrichtung Produkt Engineering: Die Geräte werden in Praktika und im Rahmen von Abschlussarbeiten eingesetzt und die Studierenden können ihre Kompetenz im wissenschaftlichen Arbeiten anhand spannender Forschungsthemen mit großer Praxisnähe optimal erweitern.
Duisburg, Juni 2020 DKF - Change the date
Aufgrund der andauernden Einschränkungen durch die Covid-19 Pandemie und den damit verbundenen Randbedingungen bei öffentlichen Veranstaltungen wird das 2. Duisburger Kunststoff-Forum terminlich in das nächste Jahr verschoben.
Nach dem überaus erfolgreichen Start im letzten Jahr hätten wir Sie herzlich gerne wieder bei uns begrüßt. Jedoch würden die notwendigen Schutzmaßnahmen eine Veranstaltung, die neben den spannenden Vorträgen insbesondere vom persönlichen Austausch lebt, unserer Meinung nach zu sehr einschränken. Aus diesem Grund haben wir uns entschlossen das 2. Duisburger Kunststoff-Forum im nächsten Jahr zum regulären Termin am 01. September 2021 stattfinden zu lassen.
Wir freuen uns Sie im kommenden Jahr begrüßen zu dürfen und bedanken uns für Ihr Verständnis.
Duisburg, Mai 2020 Lehrbetrieb und Forschung im Sommersemester 2020
Der Lehrbetrieb des Sommersemesters 2020 ist gestartet, wenn auch nicht wie gewohnt im Präsenzbetrieb an der Uni. Aufgrund der aktuellen Corona-Situation werden alle Veranstaltungen "online" bzw. aus dem Homeoffice durchgeführt. Studierende haben die Möglichkeit - je nach Veranstaltung - an Online-Tutorien und Online-Sprechstunden teilzunehmen, um Ihre Anregungen mitzuteilen oder aufkommende Fragen zu klären. Wir hoffen natürlich schnellstmöglich, wenn die Lage es zulässt, zu Präsenzveranstaltungen zurückkehren zu können.
Auch die Forschung steht nicht still. Die wissenschaftlichen Mitarbeiter loggen sich zum Simulieren auf den Rechnern des Instituts ein oder führen praktische Versuche unter Einhaltung der Hygieneregelungen im Technikum durch. Darüber hinaus wird die Zeit genutzt, um Wartungsarbeiten und Upgrades an Prüfständen durchzuführen.
Duisburg, März 2020 Masterkolloquium März 2020
Im März 2020 absolvierten drei Abschlussarbeiter der Lehrstühle PEP und KKM das Kolloquium und konnten erfolgreich ihr Studium abschließen. Wir wünschen den drei Absolventen einen erfolgreichen Einstieg in das Berufsleben und bedanken uns für die Zusammenarbeit.
In chronologischer Reihenfolge haben präsentiert:
Julian Graf M.Sc. – Simulationsgestützte Analyse und Gegenüberstellung von Kühl- und Einhausungskonzepten in der Blasfolienextrusion
Kevin Buchalik M.Sc. – Entwicklung eines neuartigen Mischhülsenkonzeptes auf Basis numerischer Simulationen und automatisierter Optimierung für die Einschneckenextrusion
Marcel Jechorek M.Sc. – Mehrphasensimulation und Werkzeugauslegung zur Untersuchung der kontrollierten Partikelausrichtung bei hochgefüllten wärmeleitfähigen Rohren in der Kunststoffextrusion
Duisburg, Januar 2020 Lehre und Praxis
Im Rahmen einer freiwilligen Exkursion konnten interessierte Studentinnen und Studenten am 20.01.2020 hinter die Tore der Covestro AG in Leverkusen schauen. Teilgenommen haben zwölf Studierende aus den Kursen „Kunststoffmaschinen und -verarbeitung: Spritzgießtechnik“ (Master) und „Einführung in die Kunststofftechnik“ (Bachelor) sowie vier wissenschaftliche Mitarbeiter vom Lehrstuhl Konstruktion und Kunststoffmaschinen. Empfangen wurden sie dabei von Herrn Dr. Olaf Zoellner (Leiter Anwendungsentwicklung Europa im Segment Polycarbonates; Bild 1. v. r.) und Herrn Rainer Protte (Leiter Spritzgussvorausentwicklung und Spritzgießtechnikum). Neben einer interessanten Besichtigung des Technikums wurden innovative Anwendungen im Showroom vorgestellt. Dadurch wurde den Studierenden die spannende Möglichkeit geboten die Inhalte aus den Lehrveranstaltungen mit der Praxis zu verknüpfen.
Duisburg, Januar 2020 Masterkolloquium Januar 2020
Zum Start in das Jahr 2020 absolvierten drei Abschlussarbeiter der Lehrstühle PEP und KKM das Kolloquium und konnten erfolgreich ihr Studium abschließen. Wir wünschen den drei Absolventen einen erfolgreichen Einstieg in das Berufsleben und bedanken uns für die Zusammenarbeit.
In chronologischer Reihenfolge haben präsentiert:
Mickel Heller M.Sc. – Untersuchung von Kunststoff-Extrusionswerkzeugen mit der freien CFD-Software openFOAM
Leyao Zhou M.Sc. – Methodik zur Wissensrepräsentation durch Graphdatenbanken
Ruofan Li M.Sc. – Entwicklung einer Methodik zur Modellierung von Norminhalten und ihren Abhängigkeiten
Duisburg, Januar 2020 17. Duisburger Extrusionstagung
Flexibilität, Qualität, Nachhaltigkeit: Herausforderungen und Chancen für Prozesse und Produkte
Unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers veranstaltet der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am 18. und 19. März 2020 in Kooperation mit dem Hanser Verlag die 17. Duisburger Extrusionstagung. Die Schwerpunkte der diesjährigen Tagung sind:
- Kreislaufwirtschaft: Technische Anforderungen und Umsetzungs-Knowhow
- Neueste Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung
- Innovative Maschinentechnik für höchste Produktqualität
Mit Fachvorträgen von Experten der Branche wird ein breites Spektrum an Informationen bereitgestellt. Die Tagung bietet eine Plattform, sich prozess- und branchenübergreifend mit den aktuellen Fragestellungen zu Produkten sowie Extrusions- und Nachfolgeprozessen auseinanderzusetzen. Ferner werden im Rahmen einer Science Session Einblicke in die universitäre Forschung geboten. In kleinen Diskussionsrunden wird es erneut die Möglichkeit zum Ideenaustausch zu ausgewählten Fragestellungen innerhalb der Kunststoffbranche geben. Darüber hinaus gilt es, den aktuellen Status und die neusten Entwicklungen im Bereich der Digitalisierung zu beleuchten, mit denen auch in Zukunft die Wirtschaftlichkeit der Kunststoffverarbeitung auf höchstem Qualitätsniveau gewährleistet werden kann. Für weitere Information zur Veranstaltung klicken Sie auf das untenstehende Banner.
Duisburg, Dezember 2019 Promotion Herr Siepmann
Wir gratulieren Herrn Siepmann zu seiner erfolgreichen Disputation am 13.12.2019. Während seiner Zeit am ipe hat Herr Siepmann sich mit der Oberflächenstruktur in den Randschichten spritzgegossener Bauteile für galvanische Beschichtungen beschäftigt.
Wir wünschen ihm für die Zukunft alles Gute.
Duisburg, November 2019 Promotion Herr Burgfeld
Wir gratulieren Herrn Burgfeld zu seiner erfolgreichen Disputation am 15.10.2019. Während seiner Zeit am ipe hat Herr Burgfeld sich mit den Einflüssen auf das Randschichtverhalten in der Extrusion beschäftigt.
Wir wünschen ihm für die Zukunft alles Gute.
Duisburg, November 2019 Gemeinsamer Besuch der K-Messe
Alle drei Jahre findet in Düsseldorf mit der K-Messe die weltgrößte Kunststoffmesse statt. Selbstverständlich, dass es sich die Mitarbeiter des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen nicht nehmen ließen, sich in diesem Zuge über die aktuellen Trends und Neuerungen der Kunststoffbranche zu informieren.
Neben zahlreichen individuellen Messebesuchen stand auch in diesem Jahr ein gemeinsamer Besuch der Messe an. Hierbei konnte eine Gruppe von rund 25 Personen, bestehend aus wissenschaftlichen Mitarbeitern sowie interessierten Studierenden die Neuheiten der Aussteller kennenlernen und Anstöße für die Forschung gewinnen. Das Programm umfasste Führungen über die Stände der Firmen Brückner Group GmbH, Reifenhäuser GmbH & Co. KG Maschinenfabrik, KraussMaffei Technologies GmbH und Covestro AG. Neben der bereits auf der vergangenen K-Messe allgegenwärtigen Digitalisierung stand in diesem Jahr insbesondere das Thema Kreislaufwirtschaft im Fokus.
© KraussMaffei
Duisburg, Oktober 2019 Assistenten-Exkursion 2019
Alle zwei Jahre veranstalten die beiden Lehrstühle unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. R. Schiffers und Prof. Dr.-Ing. A. Nagarajah gemeinsam eine Assistenten-Exkursion. Wichtige Programmpunkte der Exkursion stellen Firmenbesuche dar, die einen interessanten Einblick in die industrielle Praxis erlauben. Darüber hinaus wird im Rahmen der Exkursion die Möglichkeit genutzt, ehemalige Mitarbeiter der Lehrstühle einzuladen, um das Alumni-Netzwerk zu stärken und Kontakte zu potentiellen Arbeitgebern aufzubauen.
Die letzte Exkursion fand im September 2019 in Hamburg mit Firmenbesuchen bei der Meyer Werft GmbH & Co. KG, Papenburg, sowie Airbus S.A.S., Hamburg, statt. Neben den aufschlussreichen Einblicken in die Praxis konnten wichtige Kontakte zu Industriepartner hergestellt und die Basis für neue Forschungskooperationen gelegt werden. Die Teilnahme von mehreren Alumni und der daraus resultierende Erfahrungsaustausch fanden sowohl bei den Professoren als auch bei den Mitarbeitern großen Anklang. Zum Rahmenprogramm der Exkursion zählte auch dieses Mal ein lehrreicher Workshop.
Duisburg, September 2019 Rückblick 1. Duisburger Kunststoffforum
Am 4. September fand am ipe – Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen – das 1. Duisburger Kunststoff-Forum statt. Über 50 Teilnehmer aus Industrie und Forschung nutzten die Möglichkeit, über aktuelle Themen der Branche ins Gespräch zu kommen und sich in angeregter Atmosphäre auszutauschen.
Das Programm startete mit vier Fachvorträgen zu den Themen Coextrusion von Barrierefolie, Digitalisierung der Spritzgießfertigung, Innovative Temperiertechniken sowie zu Potentialen der additiven Fertigung. Dozenten aus dem industriellen Umfeld (Windmöller & Hölscher, Lengerich / KraussMaffei Technologies, Verl / gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik, Meinerzhagen) sowie der universitären Forschung (Lehrstuhl für Fertigungstechnik, ipe Duisburg) deckten mit ihren Vorträgen ein weites Spektrum der Kunststoffbranche ab.
Anschließend wechselten die Teilnehmer in das ca. 1000 m² umfassende Kunststofflabor des ipe und konnten sich selbst ein Bild von den aktuellen Forschungsvorhaben und Projekten machen. Dazu standen dem interessierten Publikum an den laufenden Versuchsanlagen die verantwortlichen wissenschaftlichen Mitarbeiter Rede und Antwort. Besonders im Fokus standen dabei die Digitalisierung in der Kunststoffverarbeitung, die Nutzung von computergestützten Simulationswerkzeugen und die damit verbundenen Technologien. So wurde ein vollständig additiv gefertigtes Extrusionswerkzeug live im Einsatz in einer Blasfolienanlage, eine bildbasierte Inline-Qualitätserfassung beim Spritzgießen als Feedback für eine prozessdatenbasierte Qualitätsprognose sowie neue Regelungskonzepte für die Bauteilprüfung und die Extrusionsliniensteuerung gezeigt.
Prof. Schiffers, Leiter des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am ipe, zeigt sich zufrieden über den Auftakt: „Der große Erfolg zeigt, dass wir mit dem Duisburger Kunststoff-Forum ein gutes Format gefunden haben, welches für die gesamte Kunststoffbranche in NRW interessant ist. Es ist damit natürlich Ansporn und zugleich Anspruch für das 2. Duisburger Kunststoff-Forum in 2020.“
Duisburg, August 2019 Duisburger Firmenlauf 2019
Beim diesjährigen TargobankRun am 22.08.19 – der seitens des Hochschulsports als 7. Duisburger Universitäts-Team-Cup gewertet wird – war das Team IPE erneut erfolgreich. Das achtköpfige Team konnte auf der 5,17 km langen Laufstrecke durch die Duisburger Innenstadt den 3. Platz aus dem Vorjahr bestätigen. Aus der Addition der Zeiten der drei schnellsten Läuferinnen und Läufern ergab sich eine Gesamtzeit von 2:46:37.
Die Zuschauer an der Strecke sorgten für hervorragende Stimmung und das Team IPE freut sich schon jetzt auf den Lauf im nächsten Jahr. Dann kann es auf dem Siegertreppchen vielleicht sogar noch eine Stufe nach oben gehen.
hintere Reihe: Christoph Dohm, Nico Wichmann, Pia Burandt, Janina Kussi; mittlere Reihe: Dimitri Kvaktun, Holly Uhlendorff, Jasmin Kirchner; vordere Reihe: André Loibl
Duisburg, Juli 2019 Bekanntmachung neuer Mitarbeiter
Hiermit begrüßt der Lehrstuhl Konstruktion und Kunststoffmachinen die beiden neuen Mitarbeiter Pia Burandt und Dimitri Kvaktun. Sie verstärken das Team seit dem 01.05.2019 im Bereich der Digitalisierung von Extrusions- und Spritzgießprozessen.
Wir freuen uns, Frau Burandt und Herrn Kvaktun für unser Team gewonnen zu haben und wünschen Ihnen bei Ihrer Arbeit alles Gute.
Duisburg, Juli 2019 1. Duisburger Kunststoff-Forum
Forschung. Produktion. Netzwerk.
Das ipe Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen lädt am 4. September 2019 zum „1. Duisburger Kunststoff-Forum“ ein. Das Konzept dieser kompakten Veranstaltung bietet neben interessanten Fachvorträgen die Gelegenheit zum Austausch über aktuelle Themen und Trends im Bereich der Kunststoffbranche.
Das Duisburger Kunststoff-Forum als Branchentreff für NRW richtet sich mit seinem breit aufgestellten Programm dabei gezielt an Teilnehmer aller Ebenen und Funktionen der Kunststoffindustrie. In der ersten Auflage in 2019 werden vier Fachvorträge zu den Themen: Coextrusion von Barrierefolie, Digitalisierung der Spritzgießfertigung, Innovative Temperiertechniken sowie zu Potentialen der additiven Fertigung ein weites Spektrum der Kunststoffbranche abdecken. Im lehrstuhleigenen Labor besteht im Anschluss dann die Möglichkeit einen exklusiven Einblick in anwendungsorientierte Forschungsthemen zu erhalten und sich in unkompliziertem Rahmen mit den Wissenschaftlern an den Anlagen auszutauschen.
Durch das Programm leitet Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers, Leiter des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am ipe der Universität Duisburg-Essen.
Weitere Informationen zur Veranstaltung finden Sie hier.
Duisburg, Mai 2019 Prof. Wortberg beendet Seniorprofessur
Prof. Dr.-Ing. Johannes Wortberg scheidet Ende Mai 2019 nach 26 Jahren als Professor an der Universität Duisburg-Essen (zuvor Universität-GH Essen) aus und geht in den Ruhestand. Nach den aktiven Jahren mit dem erfolgreichen Aufbau des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am IPE hatte Prof. Wortberg bereits im September 2017 die Leitung an Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers übergeben. Seitdem hat Prof. Wortberg im Rahmen einer Seniorprofessur noch mehrere Forschungsprojekte abgeschlossen und stand auch dem Lehrstuhl mit seiner Expertise zur Verfügung. Gerne erinnern wir uns an die offizielle Verabschiedung im Rahmen des Abschiedskolloquiums im Juni 2018 auf Zeche Zollverein zurück.
Wir wünschen Herrn Wortberg für seine Zukunft alles Gute.
Duisburg, März 2019 Rückblick Tagungsreise in den USA
Auch dieses Jahr haben drei wissenschaftliche Mitarbeiter des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen am Institut für Produkt Engineering (IPE) die Gelegenheit genutzt, sich im internationalen Umfeld über aktuelle Forschungsthemen auszutauschen.
Die Reise begann zunächst mit dem jährlich stattfindenden 19th International Polymer Colloquium am Polymer Engineering Center der University of Wisconsin-Madison. Im herzlichen Umfeld der von Professor Tim Oswald, Co-Director Polymer Engineering Center, geleiteten Veranstaltung konnten spannende Eindrücke aus unterschiedlichen internationalen Forschungseinrichtungen sowie der Kunststoff-Industrie gewonnen werden.
Im Anschluss folgte die Teilnahme an der internationalen Kunststoffkonferenz ANTEC (Annual Technical Conference) der Society of Plastics Engineers (SPE) im GM Renaissance Center in Detroit. Hier haben Mirco Janßen, Alexander Schulze Struchtrup und Chen-Liang Zhao die neusten Forschungserkenntnisse des IPE in den Bereichen Blasfolienkühlung und Highspeed-Extrusion sowie Anomalie-Erkennung und Predictive Maintenance beim Spritzgießen präsentiert.
Abgerundet wurde die Reise durch einen Firmenbesuch bei der Covestro LLC in Pittsburgh. Neben einer interessanten Besichtigung des Technikums fand ein angeregter Austausch von Visionen und Ideen über zukünftige Forschungsthemen und Trends in der Kunststoffindustrie statt.
Duisburg, März 2019 Rückblick 16. Duisburger Extrusionstagung
Am 20. und 21. März 2019 fand die 16. Duisburger Extrusionsveranstaltung statt, diesmal erstmals unter der neuen Tagungsleitung von Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers. Mit über 60 Teilnehmern trafen sich wieder Experten aus der Industrie und Forschung auf der renommierten Veranstaltung, um über "Maschinen, Prozesse, Produkte: Markt- und Qualitätsansprüche intelligent bedienen" zu diskutieren. Im Fokus der prozess- und produktübergreifenden Veranstaltung stand in diesem Jahr natürlich auch das Thema Kunststoff-Recycling, zum einen über den Vortrag "Pflichtübung Design4Recycling" von Frau Dr. Ina-Maria Becker von Der Grüne Punkt - Duales System Deutschland zum anderen über die Dinner Speech von Dr. Rüdiger Baunemann von PlasticsEurope. Recycling und nachhaltige Anwendungen wurden auch in zahlreichen Plenumsvorträgen thematisiert. Andere Trendthemen wie Digitalisierung, Simulation und IoT wurden ebenfalls aufgegriffen und regten zu intensiven Diskussionen und Austausch an. Neu im Konzept der Tagung: Kleine Gesprächsrunden im World-Café-Stil zu 3 ausgewählten Themen. Auch hier wurde rege diskutiert. Mit der Science Session hatte erstmals auch die Forschung ihren festen Platz. Während der Pausen und des Get-togethers fand ein reger Austausch zwischen Teilnehmern und Referenten statt und mit den Ausstellern von Brabender, ETA, motan colotronic und Emerell. Weitere Impressionen finden Sie hier. (© Hanser Verlag)
© Hanser Verlag
Duisburg, Februar 2019 Praxisbericht: Referenten aus der Industrie zu Gast im Hörsaal
Im Januar hat der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen das Vorlesungsangebot für Bachelor- und Masterstudierende um mehrere Gastvorträge erweitert. Viele Studierende nutzen die Möglichkeit, einen Einblick in die praktischen Hintergründe der jeweiligen Vorlesungsthemen zu bekommen. Die Referenten aus der Industrie berichteten über computergestütztes Qualitätsmanagement, Sonderverfahren des Spritzgießen sowie über innovative und nachhaltige Technologien und Anwendungen in der Kunststofftechnik. Darüber hinaus stellte Frau Dr. Bärbel Naderer, Geschäftsführerin von kunststoffland NRW e.V., die Frage „Kunststoff – Innovationstreiber oder Umweltsünder?“ und brachte damit die lebhafte Diskussion um aktuelle Aspekte in Wirtschaft, Politik und Gesellschaft direkt in den Hörsaal. Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen dankt allen Gastreferenten und freut sich über das rege Interesse seitens der Studierenden.
Die Gastbeiträge im Überblick:
Computer Aided Quality Management (14.01.19)
Prof. Dr. Norbert Böhme
Geschäftsführer Böhme & Weihs Systemtechnik GmbH & Co. KG
Sonderverfahren des Spritzgießens (14.01.19)
Dr.-Ing. Stefan Kruppa
Director Smart Machines - Digital Service Solutions, KraussMaffei Technologies GmbH
Kunststoff-Anwendungstechnik bei Covestro: Innovative Technologie-Entwicklungen für nachhaltige, neue Anwendungen (21.01.19)
Dr.-Ing. Olaf Zoellner
Head of Application Developement Europe, Covestro Deutschland AG
Kunststoff - Innovationstreiber oder Umweltsünder? (25.01.19)
Dr. Bärbel Naderer
Geschäftsführerin kunststoffland NRW e.V.
Duisburg, Januar 2019 Promotion Frau Birkholz
Wir gratulieren Frau Birkholz zu Ihrer erfolgreichen Disputation am 17.12.2018. Während ihrer Zeit am ipe hat Frau Birkholz sich mit der erweiterten Materialmodellierung zur Spritzgießsimulation unter Berücksichtigung zulässiger Schmelzebeanspruchung hochgefüllter Thermoplaste beschäftigt.
Wir wünschen ihr für die Zukunft alles Gute.
Duisburg, Dezember 2018 34. WAK-Nachwuchstreffen
Am 06. und 07. Dezember fand in Duisburg das 34. WAK-Nachwuchstreffen statt. Das Treffen dient der Vernetzung zwischen den Kunststoff-Lehrstühlen im deutschsprachigen Raum. Dazu treffen sich zweimal jährlich die Oberingenieure aller Lehrstühle, deren Professoren im wissenschaftlichen Arbeitskreis Kunststofftechnik organisiert sind, um sich zu allgemeinen Themen auszutauschen und in Kontakt zu bleiben. Neben einer Führung durch das ipe stand ein Besuch bei Covestro und den Hüttenwerken Krupp Mannesmann (HKM) auf dem Programm. Wir hoffen, dass es allen in Duisburg gefallen hat und freuen uns auf das nächste Treffen!
Duisburg, November 2018 16. Duisburg Extrusionstagung
Maschinen, Prozesse, Produkte: Markt- und Qualitätsansprüche intelligent bedienen
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen veranstaltet am 20. und 21. März 2019 in Kooperation mit dem Hanser Verlag die 16. Duisburger Extrusionstagung. Die Schwerpunkte der Tagung liegen auf
- Herausforderungen hinsichtlich Markt, Rohstoffen und Nachhaltigkeit,
- Technologie-Innovationen bei Maschinen- und Anlagentechnik,
- Anforderungen an Anwendungen, Prozesse und Produkte sowie
- Strategien zur Qualitätssicherung und -steigerung.
Mit Fachvorträgen von Experten der Branche wird ein breites Spektrum an Informationen bereitgestellt. In einer Science Session werden zudem aktuelle Themen aus der universitären Forschung präsentiert. Im Rahmen eines „World Cafés“ lädt Tagungsleiter Prof. Dr.-Ing. Reinhard Schiffers zum prozessübergreifenden Austausch ein. Diskutiert werden u. a. Chancen der voranschreitenden Digitalisierung sowie Herausforderungen vor dem Hintergrund der Anfang 2018 vorgestellten EU-Kunststoffstrategie.
Weitere Informationen zur Veranstaltung finden Sie hier.
Duisburg, Oktober 2018 KraussMaffei Technologies GmbH unterstützt in der Forschung und Lehre
Bereits im Sommer konnten die Mitarbeiter des Lehrstuhls für Konstruktion und Kunststoffmaschinen ihre neue Spritzgießmaschine von Typ KraussMaffei PX 120-380 in Betrieb nehmen. Anfang Oktober 2018 wurde die Maschine nun offiziell übergeben. Hierzu ließen es sich Dr. Stefan Kruppa (Director Smart Machines), Dr. Daniel Ammer (Director Technologies), Martin Würtele (Leiter Technologieentwicklung) sowie Frank Dalhaus (Leiter Vertriebs- und Service Center Nord) nicht nehmen, persönlich nach Duisburg zu reisen.
Die vollelektrische Spritzgießmaschine ist Teil einer vollautomatisierten Produktionszelle samt Linearroboter und Förderband. Dies erlaubt es, Prozesse noch näher als bislang an der industriellen Praxis zu betreiben. Zudem verfügt die Maschine über eine digitale Vollausstattung zur Datenerfassung inklusive DataXplorer. Hiermit wird die Grundlage gelegt, dass am Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen auch in Zukunft Applikationen erforscht und entwickelt werden können, welche dazu beitragen, ausgehend von den erfassten Daten die Produkt- und Prozessqualität zu steigern.
Duisburg, Oktober 2018 3. WAK-Symposium in Bayreuth
Am 23. und 24. Oktober 2018 fand das 3. WAK-Symposium bei der Neue Materialien GmbH in Bayreuth statt. Die diesjährige Veranstaltung des Wissenschaftlichen Arbeitskreises der Universitäts-Professoren der Kunststofftechnik (WAK) fand unter dem Thema „Additive Fertigung mit Kunststoffen“ statt. Hierbei stellten zehn der 31 WAK-Professoren die Forschungsschwerpunkte ihrer Lehrstühle in diesem Themengebiet vor.
Wie der Titel der Veranstaltung bereits andeutet, lag der Schwerpunkt auf kunststoffbasierten additiven Fertigungsverfahren, wie dem selektiven Lasersintern oder dem Fused Deposition Modelling. Hierbei wurden beispielsweise das In-situ Recycling von Sinterpulver und neue Werkstoff- und Prozessstrategien, aber auch der Vergleich von mechanischen Eigenschaften von additiv gefertigten Formteilen, thematisiert.
Abgerundet wurden das Symposium durch einen Beitrag zur additiven Fertigung mit metallischen Werkstoffen und die industrielle Sichtweise eines Automobil-OEM zu Potenzialen der additiven Serienfertigung in der Automobilindustrie.
Im Rahmen der Abendveranstaltung in der Bayreuther Eremitage wurden außerdem die besten wissenschaftlichen Arbeiten der Kunststofftechnik im vergangenen Jahr ausgezeichnet. Diese werden von den folgenden vier Unternehmen der Kunststoffindustrie zur Verfügung gestellt:
- Wilfried-Ensinger-Preis
Entwicklung und Beschreibung technischer Kunststoffe für innovative Anwendungen - Oechsler-Preis
Methoden und Ansätze zur Entwicklung und Konstruktion von Bauteilen aus Kunststoffen - Brose-Preis
Neue Verfahren und Techniken bei der Verarbeitung von Kunststoffen - Röchling-Preis
Neue hybride Werkstoffe, Systeme und Prozesstechniken auf Basis von Kunststoffen
Weitere Informationen finden Sie hier.
Duisburg, September 2018 Promotion Herr Neubert
Herr Neubert hat am 30.08.2018 seine Zeit am ipe erfolgreich mit seiner Disputation abgeschlossen. Das Thema seiner Dissertation lautet: "Analyse und Optimierung der Folienkühlung in industriell betriebenen Hochleistungsblasfolienextrusionsanlagen mittels integrativer Prozessmodelle".
Wir wünschen ihm für seine Zukunft alles Gute.
Duisburg, August 2018 Duisburger Firmenlauf 2018
Beim diesjährigen TargobankRun am 23.08.18 war das Team IPE-CAE-KKM - beim als 6. Universitäts-Team-Cup durchgeführten Lauf - erneut erfolgreich. Nach zwei siegreichen Jahren 2016 und 2017 konnte dieses Jahr der 3. Platz erzielt werden. Es ergab sich nach der Addition der Zeiten der drei besten Läuferinnen und Läufer eine Gesamtzeit von 2:51:50 für die Strecke von 5,6 km.
Die Stimmung an der Strecke war wie gewohnt hervorragend und das Team freut sich auf den Lauf im nächsten Jahr mit dem Ziel, den Universitäts-Team-Cup erneut zu gewinnen.
Duisburg, August 2018 Neue Laboranlage für Forschung und Lehre
Die Firma Brabender GmbH & Co. KG, Duisburg, unterstützt die Lehre und Ausbildung von angehenden Ingenieur/innen im Bereich der Kunststofftechnik durch die Dauerleihgabe einer Extrusionslinie. Neben einem Flachfolienabzug und Extrusionswerkzeug mit variabel einstellbarer Austrittsspaltgeometrie, bildet ein Kompaktextruder KE 19 (19/25D) das Herzstück der Laborlinie. Der Extruder ist mit einer Drei-Zonen-Schnecke mit Mischelementen zur Homogenisierung ausgestattet. Die verwendete Flexdüse hat eine Breite von 100 mm und eine variable Spalthöhe von 0-1,1 mm. Mit Hilfe des Univex Abzug werden Abzugsgeschwindigkeiten von bis zu 30 m/min ermöglicht. Mittels dieser Leihgabe leistet die Firma Brabender einen wertvollen Beitrag für die Sicherstellung und Steigerung der Qualität in Lehre und Forschung im Bereich der Extrusionstechnik.
Neben dem Einsatz bei Lehrveranstaltungen und Abschlussarbeiten wird die Anlage für bestehende Projekte und Forschungsvorhaben genutzt. Im Bereich der Forschung werden bspw. Erkenntnisse aus thermo-rheologischen Messungen am Rotationsrheometer mittels Farbwechselversuche unter definierten Verweilzeiten nachgestellt und analysiert.
Essen, Juni 2018 Abschiedskolloquium Prof. Wortberg
Bereits seit März 2017 ist Prof. Johannes Wortberg an der Universität Duisburg-Essen als Seniorprofessor tätig. Nun folgte am 15. Juni 2018 das offizielle Abschiedskolloquium auf Zeche Zollverein, ausgerichtet vom Förderverein Ingenieurwissenschaften, der Abteilung Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Fakultät für Ingenieurwissenschaften sowie dem Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen. Vor der Kulisse des Weltkulturerbes ließen ehemalige und aktuelle Mitarbeiter, Kollegen, Industriepartner, Freunde und Familie die gemeinsam verbrachte Zeit lebendig werden und wagten einen Blick in die Zukunft.
Das Publikum konnte an diesem Nachmittag einem abwechslungsreichen Kolloquium rund um die Kunststofftechnik folgen. Der Dekan der Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Prof. Schramm, würdigte sowohl die Verdienste für die Fakultät und vor allem für die Abteilung Maschinenbau und Verfahrenstechnik, als auch die persönliche Zusammenarbeit in den Gremien und insbesondere die Arbeit als langjähriger Vorsitzender des Prüfungsausschusses.
Anschließend führte Prof. Hopmann, Leiter des IKV in Aachen aus, wie die wissenschaftlichen Leistungen von Prof. Wortberg auch in Zukunft in die aktuellen Themenkomplexe Digitalisierung und Additive Fertigung im Kontext der Kunststoffindustrie fortwirken werden.
Dr.-Ing. Saul, Geschäftsführer der SHS plus GmbH und Promovend unter Wortberg, erinnerte sich in seinem pointierten Vortrag an die „unglaublich lehrreiche und mein Leben prägende, aber auch wirklich sehr schöne“ Zeit am Lehrstuhl KKM.
Abschließend spannte Prof. Schiffers, als Nachfolger am Lehrstuhl KKM, den Bogen in die Gegenwart, sprach von den prägenden Erfahrungen und dem vertrauensvollen Umgang in der Zeit der Übergabe des Lehrstuhls: „Ich freue mich über die Zeit, welche wir parallel an der UDE hatten und noch haben werden. Und auch wenn es große Fußstapfen sind, freue ich mich außerordentlich den Pfad in der Zukunft weiter zu gehen“.
Prof. Wortberg selbst bedankte sich bei seinen Weggefährten für die gemeinsame Zeit und bei der Universität Duisburg-Essen für die Chance als Seniorprofessor die letzten Forschungsprojekte bis zum Abschluss zu begleiten.
Essen, Mai 2018 Willkommensgruß
© UDE/Frank Vinken
Uni-Rektor Prof. Dr. Ulrich Radtke, Oberbürgermeister Thomas Kufen (Essen) und Oberbürgermeister Sören Link (Duisburg) luden die neu berufenen Professorinnen und Professoren der Universität Duisburg-Essen (UDE) bei sonnigem Wetter zum gemeinsamen Schiffsausflug auf dem Baldeneysee und anschließendem Grillen ein. Anwesend waren darüber hinaus Vertreterinnen und Vertreter der Städte, der Universität und Kooperationspartner aus Wirtschaft, Politik und Gesellschaft. Diese Gelegenheit wurde zum persönlichen Kennenlernen, Meinungsaustausch und Vernetzen genutzt.
Einen ausführlichen Bericht finden Sie hier.
Duisburg, März 2018 15. Duisburger Extrusionstagung
Auch in diesem Jahr bot das Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen in Kooperation mit der Fachzeitschrift Kunststoffe Interessierten die Möglichkeit an, sich über Innovationen, Potenziale und Lösungen im Bereich der Extrusionstechnik zu informieren.
Die 15. Duisburger Extrusionstagung fand vom 14. - 15. März 2018 im Haus der Unternehmer in Duisburg statt und richtete sich an Ingenieure und Techniker, die für die Produktentwicklung, Produktion und das Qualitätsmanagement in der Kunststoffverarbeitung verantwortlich sind.
Unter dem folgenden Link können Informationen und Impressionen zur vergangenen Veranstaltung eingeholt werden.
Chemnitz, November 2017 Mirco Janßen mit WAK-Preis ausgezeichnet
Der Lehrstuhl für Konstruktion und Kunststoffmaschinen gratuliert dem Gewinner des Brose Preises 2017 Herrn Mirco Janßen für seine erfolgreiche Masterarbeit mit dem Thema „Untersuchung der Entstehung von mikro- und nanoskaligen Randschichtstrukturen spritzgegossener Bauteile mittels Spritzgießsimulation und 3D-Oberflächenmesstechnik im Hinblick auf die Galvanik-Prozesskette“, verliehen durch den Wissenschaftlichen Arbeitskreis der Universitäts-Professoren der Kunststofftechnik (WAK).
Unter dem folgenden Link können Sie weiterführende Informationen finden.
14. Duisburger Extrusionstagung
Auch im vergangenen Jahr bot das Institut für Produkt Engineering der Universität Duisburg-Essen in Kooperation mit der Fachzeitschrift Kunststoffe Interessierten die Möglichkeit an, sich über Innovationen, Potenziale und Lösungen im Bereich der Extrusionstechnik zu informieren.
Die 14. Duisburger Extrusionstagung fand vom 15. - 16. März 2017 im Haus der Unternehmer in Duisburg statt und richtete sich an Ingenieure und Techniker, die für die Produktentwicklung, Produktion und das Qualitätsmanagement in der Kunststoffverarbeitung verantwortlich sind.
Unter dem folgenden Link können Informationen und Impressionen zur vergangenen Veranstaltung eingeholt werden.