Labors
Labors
Im Rahmen von begleitenden Laborübungen vertiefen unsere Studenten ihr Wissen und wenden dieses praktisch an. Im Folgenden können Sie einige Versuche an Geräten, die in unseren Labors durchgeführt werden, als Video ansehen.
Schlagbiegeversuch und Biegeversuch aus dem Metallografie-Labor und dem Labor für Mechanische Werkstoffprüfung:
Video Schlagbiegeversuch (0,8 MB)
Beschreibung Schlagbiegeversuch:
Die Probe wird mit einem Pendelhammer durchgeschlagen, das Abbremsen des Pendels ist ein Maß für die Schlagzähigkeit des Werkstoffes. Hier wird das Pendel kaum gebremst, die Probe bricht sehr leicht, der Werkstoff ist spröde.
Beschreibung Biegeversuch:
Es wird eine Materialprobe auf zwei Auflagepunkte gelegt und dann mittig solange belastet, bis die Probe bricht.
Weiterführende Informationen zu unseren Forschungs- & Entwicklungsprojekten bietet Ihnen unser
Exkursion zu Fronius/Sattledt
- Fronius-Werk Sattledt
Fronius ist ein weltweit erfolgreiches, österreichisches Unternehmen, das als Technologieführer in der Schweißtechnik für Innovation und höchste Qualität steht. Gemeinsam mit den beiden anderen Sparten Batterieladesysteme und Solarelektronik wurde im Jahr 2009 ein Umsatz von 329 Mio € erzielt. Das Unternehmen beschäftigt alleine an seinen vier oberösterreichischen Standorten in Pettenbach, Sattledt, Thalheim und Wels an die 2000 MitarbeiterInnen und investiert derzeit in die Errichtung einer Forschungs- und Entwicklungszentrale nach modernsten Maßstäben in Thalheim.
Bei der Exkursion wurde zuerst der Standort in Wels besichtigt, der ganz im Zeichen der Schweißtechnik steht und in dessen Schweiß-Trainingscenter die MKT-Studierenden im Lauf des Semesters bereits ausgiebig Gelgenheit hatten, verschiedene manuelle Schweißverfahren selbst zu erproben. Bei der Besichtigung wurden Hochleistungs- und Sonderschweißverfahren wie TIME TWIN, Laser-Hyrid-, Plasma- und CMT-Schweißen vorgeführt, die mit sensationellen Leistungsmerkmalen wie Schweißgeschwindigkeit und Abschmelzleistung bei gleichzeitig sauberstem Nahtaussehen begeistern konnten.
Danach ging es in das neue Fronius-Werk Sattledt, wo seit 2007 Mechanik- und Elektronikkomponenten für alle drei Unternehmenssparten gefertigt werden. Dass der Standort ganz im Sinne der Nachhaltigkeit geplant und gebaut wurde, wird auch dadurch unterstrichen, dass die Produktion durch eine eigene Photovoltaik- und Biomasseanlage praktisch energieautark ist.
Bei der Führung durch die Werkshallen konnte die Entstehung eines Schweißgerätes von seinen kleinsten Komponenten bis zum Versand mitverfolgt werden. Dabei überraschte die große Fertigungstiefe und die ausgeklügelte Produktionssteuerung blieb als Highlight in Erinnerung!
Übungen im Transfercenter für Kunststofftechnik
Kunststoffe bieten ein breites Spektrum an Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten. Um sie richtig verarbeiten und einsetzen zu können, müssen die Eigenschaften aber genau bekannt und durch numerische Werte charakterisiert werden. Außerdem spielen in der Schadensanalyse die Identifikation der Materialien und die Untersuchung ihrer Zusammensetzung und Struktur eine tragende Rolle.
Deshalb werden diese Untersuchungen in der Übung „Werkstoffcharakterisierung Kunststoffe“ von den Studierenden (im 4. Semester) in Kleinstgruppen und mit Hilfe modernster Prüfgeräte im Transfercenter für Kunststofftechnik (TCKT) durchgeführt. Die FH-Wels hat mit dem TCKT (www.tckt.at) einen kompetenten Partner auf diesem Fachgebiet und die Studierenden gewinnen neben der Praxis und Vertiefung des Vorlesungsstoffs einen interessanten Einblick in den Laboralltag außerhalb des Campus.
Die Identifizierung der „Kunststofffamilien“ ist durch Bestimmungsmethoden wie die Ermittlung der Dichte, die Brenn- und Geruchsprobe, Ritzprobe usw. möglich. Für die genauere Untersuchung der Zusammensetzung (auch der Füllstoffe und Stabilisatoren) und der Struktur (z.B. Kristallinitätsgrad) sind jedoch aufwendigere Methoden nötig. Daher werden die Dynamische Differenzkalorimetrie und die Thermogravimetrie in der Übung behandelt. Dabei werden die Proben kontrolliert erhitzt und über die Energieaufnahme bzw. den Masseverlust Rückschlüsse auf die Chemie und Struktur des Materials gezogen.
Außerdem wird die Schmelzfließrate von Kunststoffen ermittelt. Dieser Kennwert ist für die Verarbeitung (Spritzguss, Extrusion, usw.) besonders wichtig und beschreibt das temperatur- und scherungsabhängige Fließverhalten der Kunststoffschmelze.
Auch die mechanischen Prüfverfahren Zug-, Biege-, und Schlagbiegeprüfung werden von den Studierenden durchgeführt. Durch die anschließende Untersuchung von tiefgekühlten Proben und die Prüfung der Wärmeformbeständigkeit wird die enorme Temperaturabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von Kunststoffen verdeutlicht.
In der Übung „Spritzgießen“ beschäftigen sich die Studierenden des 4. Bachelor-Semesters sowohl mit der Simulation als auch mit der Praxis des Spritzgießprozesses - einem der bedeutendsten Formgebungsverfahren für Kunststoffe.
Um Konstruktionsfehler von Bauteil (fertigungsgerechtes Design) und Werkzeug (Anguss, Fließwege, Kühlsystem, usw.) zu vermeiden, werden mittels 3D-Daten und Werkstoffkennwerten wie Schmelzfließrate und Temperaturleitfähigkeit des Kunststoffes der Einspritz- und Kühlvorgang simuliert. Besonders im Hinblick auf die wirtschaftliche Optimierung (Verkürzung der Zykluszeit) kommt dieser Methode eine große Bedeutung zu. Die Studierenden lernen in der Übung das Softwarepaket „MoldFlow“ und dessen wichtigste Funktionen und Möglichkeiten kennen.
Im praktischen Teil der Lehrveranstaltung wird in kleinen Gruppen auf modernen Spritzgießmaschinen des österreichischen, weltweit bekannten Herstellers „Engel“ der gesamte Spritzgießprozess kennengelernt (siehe Bilder oben). Dadurch wird das Erlernte aus der Vorlesung gefestigt und vertieft.
Nach dem Aufspannen des formgebenden Werkzeugs und Anschließen des Kühlsystems müssen zahlreiche Parameter an der Maschine eingestellt werden. Die Temperaturen und Drücke, das Einspritzvolumen, die Nachdruck- und Kühlzeit, Schließkraft und Werkzeugbewegungen - um nur einige zu nennen - werden eingestellt und in Versuchen optimiert. Dabei werden die Eigenheiten verschiedener Kunststoffe (wie z.B. Wood-Plastic-Compounds) bei der Verarbeitung praktisch erlebt und Fehler, die in der Produktion öfter auftreten als man vermuten würde, kennengelernt.
Die Simulation kann heute schon sehr viel und auch relativ genau vorausberechnen. Sie senkt die Entwicklungskosten der Werkzeuge und die Produktionskosten der Spritzgussteile erheblich. Aufgrund der großen Anzahl von Parametern und der ständigen Neuentwicklung von Kunststoffen, für die oft noch nicht ausreichend Daten verfügbar sind, ist und bleibt der praktische Versuch an der Maschine aber nicht zu ersetzen. Darum wird großer Wert darauf gelegt, dass alle Studierenden Erfahrungen an in der Industrie weit verbreiteten Maschinen sammeln.
