Unsere Labore

Kontinuierlicher Kern der Arbeitsgruppe bildet das Kunststofflabor in der 15.050. Das Labor bietet diverse Arbeitsbereiche für Fähigkeiten innerhalb und außerhalb der Kunststoff-bearbeitung. Hier finden sich die Spritzgussmaschinen der AG und eine Bearbeitungsstrecke für spanende Verfahren (Drehen, Fräsen, Bohren, Sägen, etc.). Daneben finden sich hier auch der Lötplatz zur Assemblierung von elektronischen Aufbauten, sowie diverse Arbeitsplätze, die bei Bedarf zugewiesen werden können.

Anlagen im Detail:

• DEMAG 100, 10000 t Schließdruck, 2000 bar Einspritzdruck, 100 cm² Bauraum, Inlay Verfahren
• Babyplast, 6000 t Schließdruck, 2000 bar Einspritzdruck, 6 cm² Bauraum, Inlay Verfahren

Weiteres Steckenpferd der AG sind ihre 3D Drucker. Der Maschinenpark bietet diverse Baugrößen aus dem Bereich des FDM für Kunststoffe und SLA für Harze. Daneben finden sich in dem Labor auch diverse Extruderstrecken sowie andere Maschinen, die weitere Verfahren im Bereich der Kunststoffbearbeitung bereitstellen.

FDM Drucker im Detail:

• Creatr HS (280x270x180 Bauraum); Schichthöhe 0,1-0,3 mm
• Creatr HS XL (270x270x590 Bauraum); Schichthöhe 0,1-0,4 mm
• Replicator 1 (225x145x150 Bauraum); Schichthöhe 0,05-0,15 mm
• Replicator 2 (246x152x155 Bauraum); Schichthöhe 0,1-0,3 mm
• Ultimaker S3 (230x190x200 Bauraum); Schichthöhe 0,02-0,2 mm
• Bambu Lab P1S  (256x256x256 Bauraum)
• Bambu Lab X1 Carbon  (256x256x256 Bauraum)

SLA Drucker im Detail:

• Formlabs 1 (XY DPI 150 um)
• Anycubic Photon S (XY DPI 47 um)

Materialien:

• PLA, PETG, TPU, ABS, ASA, PC, Fluorescence, Holz etc
• UV 405nm lichtaktive Harze

Seit Dezember 2022 steht auch ein 3D-Metall-Drucker der AG zur Verfügung. Dieser kann für das „Selektive Laser Melting“ (SLM) von unterschiedlichsten Metallen und deren Legierungen genutzt werden. Zusätzlich kann in den Bauraum des Metall-Druckers das "Labmodul" eingesetzt werden, um ohne aufwendigen Materialwechsel weitere Pulvermaterialien in Ergänzung zum Pulversystem nutzen zu können.

Anlage im Detail:

• MPrint+ BOLDSERIES (150x150x150 Bauraum); Schichthöhe 0,02-0,08 mm
• Labmodul innerhalb des MPrint+ (78x53x90 Bauraum); Schichthöhe 0,02-0,08 mm

Materialen:

• Edelstahl Werkstoff 1.4404
• andere Metalle sind möglich (derzeit nicht vorhanden)

Mit der Inbetriebnahme eines Xolographie 3D-Druckers hat die AG Zugriff auf eine weitere moderne Drucktechnologie, bei der Lichtstrahlen zweier unterschiedlicher Wellenlängen gekreuzt werden, um Strukturen in das Volumen eines Materials zu schreiben, um 3D-Objekte zu erzeugen. Die Verbesserung der Materialeigenschaften und die Präzision der Drucktechnologie finden insbesondere Anwendung in der Fertigung von Optiken, Mikrofluidik-Systemen und medizinischen Implantaten.

Anlage im Detail:

• XOLO XUBE2 (Bauvolumen bis 80mm), Lichtscheibenbreite 50 μm, Feature-Größe bis auf 5 μm, 375 und 405 nm Laserquelle

Im Medizintechniklabor findet sich die KERN Mikrofräse, die einen weiteren Eckpfeiler für die Fähigkeiten der Arbeitsgruppe darstellt. Mittels der hochpräzisen Fräsarbeiten lassen sich komplexe Mikrostrukturen für Spitzgussformen oder zur direkten Nutzung im Labor realisieren. Darüber hinaus finden sich im Labor eine Vielzahl an optischen Mitteln eine eingehende Materialprüfung vor und nach etwaigen Fertigungsschritten durchzuführen. Daneben finden sich zur manuellen Nachbearbeitung ebenfalls ein Dremel Bearbeitungsplatz innerhalb der hier aufgebauten Prozesskette.

Anlagen im Detail:

• Kern Mirkofräse MMP 2522 (Positionsgenauigkeit 1 µm, Wiederholgenauigkeit 2,5 µm, 3-Achs-Fräse, Hochfrequenzspindel VSC 500-50000 min-1)
• Keyence VW-6000 Motion Analysis Microscope (Hochgeschwindigkeitsaufnahmen 24000 fps, 3D – Tiefendarstellung, Universal Zoomobjektiv VH-Z100R 100-1000x)
• Zeiss Axiophot Fluorescent Microscope (Durchlichtmikroskop, digitale Videoschnittstelle, 5-50x)
• Zeiss Stemi 2000 – C (Stereomikroskop mit Fotoadapter, Durchlicht und Auflichtbeleuchtung, 0,65-5x)

Der Reinraum der AG ist ein Unikat und dient derzeit vornehmlich dem Lehrbetrieb. Es finden sich hier Arbeitsplätze zum Belacken, Belichten, Sputtern, Drahtbonden, Drahtprüfen und Ätzen. Der Reinraum fährt einen Mischbetrieb, dabei kann unter den Flow boxen bei Bedarf eine lokale Steigerung der Reinraumklasse realsiert werden. In der Praxis lässt sich so eine Rainraumklasse FS 10000 erzeugen was ca. der ISO 7 entspricht während lokal FS 1000 / ISO 6 erzeugt werden kann.

Anlagen im Detail:

• Belichtungsanlage (Quarzdampflampe)
• Rotationbeschichtung (manuell)
• PVD Kammer
• Langmuir Blodgett
• Ofen
• Nasschemischer Arbeitspatz für Ätzbecken
• Drahtbonder
• Pulltester
• Nadelprüfer

Im Laserlabor der AG finden sich zwei Anlagen zur Schwingungs- und Deformationsanalyse die, die elektronische speckle Muster Interferometrie (ESPI) nutzen. Alleinstellungsmerkmal trägt hierbei die 2D ESPI, welche durch Modifikation im Rahmen dreier Doktorarbeiten zu einer sogenannten Mikro-ESPI umfunktioniert worden ist. Mit dieser ist es möglich auch Bewegungen auf mikroskopischer Ebene zu betrachten und zu analysieren.

Anlagen im Detail:

• 2D ESPI (Mikro ESPI); Z-Achsen Deformation, statische Messung, Verkippungstisch für Oberflächenvermessung möglich
• 3D ESPI; XYZ-Achs Deformationen udn Schwingungen, dynamische und statische Messungen möglich, Aufhängung für Messungen oder Strahlengang Modifikation

• Drehmaschine
• Bohrmaschine
• Tiefziehmaschine
• Granulat-Extruder
• Kunststoff-Schredderanlage
• Wärmebilder über Infrarot-Kamera
• PCB-Design
• Moldflow Analyse
• Zugversuch
• Kerbschlagbiegeversuch
• Wärmebehandlung
• ... und weitere