Forschungsinfrastruktur-1

11.8oo Quadratmeter auf dem Campus Melaten Technika, Labore und Anlagen für die Kunststofftechnik der Zukunft

Forschungsinfrastruktur-1© DF.Fotografie
Das Forschungsgelände des IKV am Campus Melaten

Als An-Institut der RWTH Aachen University stellt das IKV die Verbindung zur anwendungsorientierten Forschung, den Technologietransfer sowie die Aus- und Weiterbildung in Industrie und Handwerk sicher. Mit dem Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung ist das IKV an der Fakultät für Maschinenwesen der RWTH Aachen University angesiedelt und verantwortlich für die akademische Lehre im Bereich der Kunststofftechnik, insbesondere in den Studiengängen Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen.

Rund 300 Menschen forschen, lehren, lernen und leben am IKV die Kunststofftechnik der Zukunft. Rund 11 800 m2 stehen für Forschung und Lehre zur Verfügung.


Infrastruktur stärkt die Verbindung zwischen Industrie und Forschung

Jeder unserer Forschungsbereiche am Institut verfügt über eigene Versuchsflächen, Anlagen für die Produktion im Labormaßstab und spezialisierte Räumlichkeiten, die optimale Bedingungen für praxisbezogene Forschung bieten. Diese maßgeschneiderten Infrastrukturen ermöglichen es uns, gemeinsam mit der Industrie komplexe Fragestellungen zu analysieren und forschungsseitige Lösungen zu entwickeln. So schaffen wir die Grundlage für innovative Entwicklungen und stärken die Verbindung zwischen Forschung und industrieller Praxis.

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Technikum­ Additive­ Fertigung

Das Technikum für Additive Fertigung bietet einen Zugang zu modernster 3D-Drucktechnologie und innovativen Fertigungsverfahren. Mit einer Vielzahl an etablierten 3D-Druckern, darunter FFF, SLS und dem Arburg Freeformer, decken wir die eine Vielzahl an additiven Fertigungsverfahren ab.

Im Mittelpunkt stehen unsere selbstentwickelten Technologien und Verfahren, insbesondere unserer entwickelte hybride Fertigungsanlagen, die eine Verarbeitung von Standardgranulat und die Herstellung von großvolumigen Formteilen und Prototypen ermöglichen. Daran betreiben wir nicht nur Anlagenentwicklung, sondern setzen uns auch mit der Entwicklung von Werkstoffen, sowie Slicing- und Fertigungsstrategien auseinander, die zu Lösungen wie die nichtplanare Bahnplanung oder schneckenextrusionbasierte Additive Fertigung führen.

Sinnvoll ergänzt wird dies durch modernste Peripherie und Sensorik, wie Wärmebildkameras, um die Qualität und Präzision jedes Druckvorgangs zu überwachen und zu verbessen. Diese einzigartige Infrastruktur schafft eine Vielzahl an Methoden für öffentliche und gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsprojekte!

Technikum Extrusion

Im Extrusionstechnikum am IKV bieten wir umfassende Lösungen zur Analyse und Optimierung moderner Verfahren. Hierzu zählen Prozess- und Verarbeitungsanalysen für neue Materialien, Rezyklate sowie die Herstellung von Prototypen und Mustern. Verschiedene Werkzeugtechnologien und Mischelemente können praxisnah getestet werden. Wir decken Extrusionsprozesse wie Flach-, Blasfolien- und Profilextrusion sowie Schaumextrusion ab. Zudem bieten wir Umformprozesse wie Extrusionsblasformen, Streckblasformen und Thermoformverfahren an.

Spritzgießtechnikum im Plastics­ Innovation­ Center 4.0

Das hochmoderne Spritzgießtechnikum im Plastics Innovation Center (PIC 4.0) am IKV bietet eine exzellente Ausstattung für öffentliche und bilaterale Forschung und Entwicklung. Mit 10 Spritzgießmaschinen mit einer Schließkraft von 30 bis 240t steht ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten verfügbar. Die zusätzlich 60 vorhandenen Spritzgießwerkzeuge erlauben die Fertigung von einfachen und standardisierten Probekörpern bis hin zu anwendungsnahen Demonstratoren.

Neben den Spritzgießmaschinen existiert weiterhin modernste Technik, darunter u. a. Trockner, Heißkanalsystem und Temperiergeräte. Die digitalisierten Anlagen sowie maßgeschneiderte Fertigungszellen ermöglichen höchste Präzision und Effizienz, die durch verschiedene Regelungssysteme ergänzt werden. Zudem bieten verschiedene Prozesse wie Spritzprägen, Thermoplast-Schaumspritzgießen, Metall-Kunststoffverbundtechniken und Optik ein vielfältiges Einsatzmöglichkeiten.

Dieses breite Spektrum an Technologien und Ausrüstungen macht unser Technikum zu einem optimalen Partner für öffentliche und bilaterale Forschungs- und Entwicklungsprojekte.

Technikum ­Compoundierung ­& Recycling

Im Technikum für Compoundierung und Recycling bieten wir vielfältige Möglichkeiten zur Herstellung individueller Compounds und zur Regranulierung von Flakes und Post-Consumer-Materialien. Je nach Material und Anforderung an die gewünschten Granulate setzen wir Doppelschnecken- oder Planetwalzenextruder sowie verschiedene Dosiertechniken ein. Durch Verarbeitungs- und Prozessanalysen optimieren wir Materialien und entfernen flüchtige Bestandteile, wie geruchsbildende Komponenten, mittels Entgasung und innovativer Trocknungstechnologien. Die fertigen Kaltabschlag-Compounds oder Regranulate können anschließend im Extrusionstechnikum oder PIC 4.0 zu Mustern oder Probekörpern weiterverarbeitet oder im Zentrum für Kunststoffanalyse und -prüfung detailliert untersucht werden.

Technikum ­ Kautschuk­technologie

Im Technikum für Kautschukaufbereitung bieten wir vielfältige Möglichkeiten zur Herstellung maßgeschneiderter Kautschukcompounds und zur Optimierung verschiedener Mischphasen im Kautschukinnenmischer. Durch das Aufzeichnen compoundabhängiger Fingerprints, wie Temperatur, Drehmoment und Leistung, optimieren wir die Mischdauer und Füllstoffzugabe. Die hergestellten Compounds können anschließend in einer Heizpresse oder im Technikum für Extrusion und Kautschukverarbeitung weiterverarbeitet werden. Zusätzlich ermöglichen Analysen und Messungen wie beispielsweise der Viskosität, der Shore-Härte oder der Oberflächentopografie detaillierte Einblicke, etwa zur Füllstoffverteilung im Material, und tragen so zur Qualitätssicherung bei.

Neben den thermoplastbasierten Verfahren liegt ein besonderer Schwerpunkt auf der Kautschukverarbeitung mittels Extrusion und Spritzgießen. Dabei werden beispielsweise Vulkanisationsprozesse, Werkzeugentwicklungen und die Herstellung geschäumter Elastomerbauteile entwickelt und optimiert.

Technikum Faserverstärkte Kunststoffe

Das Faserverbundkunststoff-Technikum (FVK-Technikum) am IKV ist eine hochmoderne Forschungsfläche für innovative Leichtbaukonzepte. Mit industrierelevanter Anlagentechnik ermöglicht es die Verarbeitung und Analyse verschiedenster FVK-Technologien, darunter das Harzinjektionsverfahren (RTM), Pultrusion, Autoklav- und Pressverfahren, Prepreg-Verarbeitung sowie automatisierte Faserlegeprozesse. In enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern werden neue Materialkombinationen, Fertigungsprozesse und Simulationstechniken entwickelt. Schwerpunkte liegen auf nachhaltigen Werkstoffen, automatisierter Produktion und der Funktionalisierung von Bauteilen. Studierende und Wissenschaftler haben die Möglichkeit, aktuelle Fragestellungen der FVK-Technologie unter realitätsnahen Bedingungen zu erforschen. Damit trägt das Technikum maßgeblich zur Weiterentwicklung nachhaltiger und effizienter Leichtbaustrukturen bei.

Technikum Polyurethane

Im Bereich der Polyurethantechnik bietet unser Technikum eine ausgezeichnet ausgestattete Forschungsumgebung für die Entwicklung innovativer Polyurethan-Anwendungen. Mit industriellen Verarbeitungsmaschinen – darunter Hoch- und Niederdruck-Dosieranlagen (2K und 3K) sowie Werkzeugträgern mit Schließkräften von 20 bis 400 t – ermöglicht es die praxisnahe Herstellung und Analyse verschiedenster Bauteile. Schwerpunkte sind die Ermittlung prozessnaher Materialdaten und die Inline-Qualitätssicherung. Zudem unterstützt das Technikum Industriepartner bei der Optimierung von Prozessen und Werkstoffen und bietet Studierenden eine praxisorientierte Ausbildung. Durch die enge Zusammenarbeit mit der Industrie und interdisziplinäre Forschung schafft es optimale Bedingungen für anwendungsnahe Innovationen und die Weiterentwicklung der Polyurethan-Technologie.

Technikum Plasma- und Oberflächentechnik

Die Plasma- und Oberflächentechnik im IKV bedient sich im Schwerpunkt der Niederdruckverfahren, da sie im Vergleich zu Atmosphärendruckverfahren viele Vorteile für die Beschichtung von Kunststoffen mit sich bringen. Im Technikum befinden sich Beschichtungsanlagen für flächige Produkte, für Hohlkörper, für rohrförmige Körper sowie für Bahnware. Diese Anlagen sind im IKV konzipiert, konstruiert und aufgebaut worden, wodurch eine hohe Expertise in der Anlagentechnik und -steuerung besteht.

Oberflächeneigenschaften von Kunststoffprodukten zu verändern ist immer ein Entwicklungsprozess, da das Produkt selbst die Schichtabscheidung beeinflusst. Um diese Entwicklung zügig und valide durchführen zu können, besitzen die Anlagen eine geeignete Sensorik, mit der die Prozesse überwacht und gesteuert werden können. Im Zusammenspiel mit den Analysemöglichkeiten im Zentrum für Kunststoffanalyse und -prüfung können zudem die Schichteigenschaften und die erzielten Funktionalitäten geprüft werden.

Die Ausstattung des Technikum Plasma- und Oberflächentechnik gibt daher alle nötigen Freiheitsgrade, beliebige Kunststoffprodukte mit neuen Oberflächenfunktionalitäten auszurüsten: Gas- und Migrationsbarrieren, Hydrophilie und -phobie sowie Kratzfestigkeit sind derzeit die gängigsten Anforderungen, die wir in Forschungsprojekten oder mit Industriekunden entwickeln.

Prüflabore

Das Zentrum für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) ist mit einer umfassenden und modernen Ausstattung zur Prüfung mechanischer, physikalischer, chemischer und morphologischer Eigenschaften von Kunststoffen ausgestattet. Dank langjähriger Expertise in der Werkstoff- und Verarbeitungstechnik werden schnell und effizient Lösungen für Herausforderungen in der Kunststofftechnik bereitgestellt.

Ein interdisziplinäres Team aus Physikern, Chemikern, Ingenieuren, Technikern und Werkstoffprüfern ermöglicht es, vielfältige Problemstellungen sowohl in der Breite als auch in der Tiefe zu bearbeiten.

Prüfung und Analyse

Blick in das Labor der Physikalitschen Prüfung am KAP.© DF.Fotografie
Schadensanalysen zielen darauf ab, die Ursachen von Fehlern oder Schäden zu ermitteln. Die Beratung erfolgt immer individuell durch unsere qualifizierten Mitarbeiter der verschiedenen Labore.