it dem Science Park und dem parallel dazu erscheinenden Swiss Plastics Science Guide gibt es erstmals eine umfassende Übersicht über die nationale Forschungstätigkeit und die Forschungskompetenzen rund um den Werkstoff Kunststoff. Universitäten, Hochschulen und Institute stellen ihre Kompetenzen, Projekte, Referenzen und Lehrgänge vor. Der Science Park und der Swiss Plastics Science Guide wurden in Kooperation mit dem KATZ, der Fachzeitschrift KunststoffXtra und der Messe Luzern AG realisiert. Die Partner sind überzeugt, mit den neuen Formaten einen wichtigen Beitrag für eine gut funktionierende Zusammenarbeit zwischen der Wissenschaft und der Industrie zu leisten. Die aktuelle Wirtschaftssituation zeigt deutlich auf, dass der Werkplatz Schweiz nur mit Innovationen international bestehen kann. Die 100 Millionen Franken des bundesrätlichen Programms zur Abfederung der Frankenstärke an die Kommission für Innovation und Technologie zielen in diese Richtung. Denn Innovation ist der einzige Rohstoff, der in der Schweiz «gefördert» werden kann. Wir wünschen Ihnen bei der Lektüre spannende Erkenntnisse. Das Projektteam
Jürg De Pietro Geschäftsleiter KATZ
Marianne Flury Redaktorin KunstoffXtra
René Ziswiler Messeleiter Swiss Plastics
02 03
Impressum Redaktion: Marianne Flury, SIGWERB GmbH; Layout: Messe Luzern AG
15 kompetente Institute stellen sich vor!
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STS 036
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PÔLE INGÉNIERIE PLASTIQUE
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ls interdisziplinäres Forschungs- und
fähigkeit der Unternehmen fördern, sondern
zahl an Forschungs- und Entwicklungsgebie-
Dienstleistungsinstitut des ETH-Be-
auch die Lebensqualität für alle verbessern
ten. Die Empa-Akademie dient als Plattform
reichs betreibt die Empa zukunftswei-
helfen.
zum Wissenstransfer zwischen Wissenschaft
sende Materialforschung und Technologieent-
und Wirtschaft. Sie veranstaltet Kurse, Tagun-
wicklung. Die Forschungs- und Entwicklungs-
Optimierte Wertschöpfungskette von der
gen und Vortragsreihen für Wissenschaftler
aktivitäten der Empa orientieren sich an den
Erfindung zur Innovation
und Fachleute aus Industrie, Behörden und
Anforderungen der Industrie und den Bedürf-
Durch einen effizienten Technologietransfer
Fachverbänden. Daneben hat es sich die Aka-
nissen der Gesellschaft: sie verbinden anwen-
setzt Empa Forschungsergebnisse mit ihren
demie zur Aufgabe gemacht, der Öffentlichkeit
dungsorientierte Forschung mit der prakti-
Partnern in marktfähige Innovationen um. Die
das in zahlreichen Forschungsprojekten und
schen Umsetzung neuer Ideen in den Berei-
Zusammenarbeit mit der Industrie kann dabei
Untersuchungen gewonnene Wissen zugäng-
chen nanostrukturierte, «smarte» Materialien
unterschiedliche Formen annehmen: sie reicht
lich zu machen.
und Oberflächen, Umwelt-, Energie- und nach-
von Auftragsforschung und Consulting über
haltige Gebäudetechnologien – Cleantech-An-
F&E-Kooperationen bis zu strategischen Part-
«Neue Forschungsergebnisse müssen in
wendungen – sowie Bio- und Medizinaltechno-
nerschaften und der Übertragung von Lizen-
der Schweiz deutlich schneller und nach-
logien – also dort, wo die vorrangigen Heraus-
zen und Patenten. Ausserdem fördert die Em-
haltiger in innovative Produkte umgesetzt
forderungen unserer Zeit liegen.
pa in ihren Technologiezentren glaTec und te-
werden. Um diesen Technologietransfer so
bo Unternehmensgründungen im Technologie-
effizient wie möglich zu gestalten und In-
bereich und engagiert sich stark im Projekt
novationen erfolgreich auf den Markt zu
Wirtschaft
Startfeld zur Förderung von Innovation und
bringen, müssen wir mit Entwicklern aus
In fünf «Research Focus Areas» bündelt die
Jungunternehmertum in der Ostschweiz und
der Industrie Hand in Hand zusammenar-
Empa das fachübergreifende Know-how ihrer
im internationalen Bodenseeraum.
beiten. Dieses Partnerschaftsmodell und
Brücke zwischen Wissenschaft und
die daraus resultierenden Produkte er-
28 Forschungsabteilungen und erarbeitet das nötige Wissen zur Lösung drängender Proble-
Ein Zentrum der Wissensverbreitung –
möglichen den langfristigen Erfolg von
me. Dadurch ist die Empa in der Lage, ihren In-
die Empa-Akademie
Unternehmen und damit die Wettbewerbs-
dustriepartnern massgeschneiderte Leistun-
Die schnelle technologische Entwicklung in In-
fähigkeit der Schweizer Wirtschaft im glo-
gen anzubieten, die nicht nur die Innovations-
dustrie, Wirtschaft und Gesellschaft erfordert
balen Markt.»
kraft und die internationale Wettbewerbs-
einen umfassenden Überblick über eine Viel-
Prof. Dr. Gian-Luca Bona, Empa-Direktor
Die Empa – Materialien und Technologien für eine nachhaltige Zukunft
Forschung und Innovation: Kerngeschäft der Empa sind anwendungsorientierte, interdisziplinäre Forschung und innovative Entwicklungen. Wissens- und Technologietransfer: Als Brücke zwischen Wissenschaft und Wirtschaft arbeitet die Empa eng mit Industrie-
partnern zusammen. Die Formen der Kooperation werden dabei stets an die Bedürfnisse der Partner angepasst. Dienstleistungen und Expertisen: Die Empa bietet ihren Kunden profundes Fachwissen und modernste Infrastruktur zur Durchführung von Analysen
und Tests, etwa Untersuchungen und Expertisen bei Schadensfällen.
Empa Überlandstrasse 129
Aus- und Weiterbildung: Durch die Empa-Akademie gibt die Empa ihr Wissen im Rahmen eines vielfältigen Veranstaltungsangebots an Führungsund Fachkräfte aus Wirtschaft und Wissenschaft weiter.
CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)58 765 44 44 Telefax +41 (0)58 765 11 22 portal@empa.ch www.empa.ch Kontaktperson Dr. Christiane Löwe
06 07
ie ETH Zürich steht für exzellente
wa 80 neuen Patentanmeldungen sowie die
Lehre, wegweisende Grundlagenfor-
215 Spin-off-Firmen belegen, die zwischen
schung und die Anwendung der Ergeb-
1996 und 2010 aus der Hochschule hervorge-
nisse zum Nutzen der Gesellschaft. 1855
gangen sind. Die ETH Zürich richtet ihre For-
gegründet, bietet sie heute als eine der inter-
schungsstrategie auf globale Herausforderun-
national führenden technisch-naturwissen-
gen aus wie zum Beispiel den Klimawandel, die
schaftlichen Hochschulen Forschenden ein in-
Welternährung sowie die Gesundheit der Men-
spirierendes Umfeld und ihren Studierenden
schen.
eine umfassende Ausbildung. ETH transfer, die Wissens- & TechnologieDie ETH Zürich zählt über 16 000 Studierende
transferstelle der ETH Zürich
aus rund 80 Ländern, davon 3500 Doktorie-
Unser Team ist die ideale Anlaufstelle für In-
rende. Mehr als 400 Professorinnen und Pro-
dustrie und Wirtschaft.
fessoren unterrichten und forschen zurzeit auf den Gebieten der Ingenieurwissenschaf-
Wir:
ten, Architektur, Mathematik, Naturwissen-
vermitteln Kontakte zu Forschungsgruppen
schaften, systemorientierten Wissenschaften sowie der Management- und Sozialwissenschaften. Die ETH Zürich wird in internationa-
der ETH Zürich arbeiten ETH Patente aus und unterstützten
deren Verwertung
len Rankings regelmässig als eine der weltweit
bieten Technologien zur Lizenzierung an
besten Universitäten bewertet. 21 Nobelpreis-
helfen ETH Spin-offs bei ihrer Gründung
träger, die an der ETH Zürich studiert, gelehrt oder geforscht haben, unterstreichen den hervorragenden Ruf der Hochschule. Ihr Wissen in die Wirtschaft und die Gesellschaft zu transferieren, ist eines der Hauptanliegen der ETH Zürich. Sie tut dies mit Erfolg, wie die jährlich et-
Linking Science and Business
ETH-Campus mit dem Blick auf den Zürichsee Profitieren Sie auch auf dem Polymergebiet von den hervorragenden Kompetenzen der ETH Zürich: Neue Polymersysteme mit massgeschneiderten Eigenschaften Neuartige Oberflächenbehandlungen
Verarbeitungstechnologien Simulation von Polymervon praktisch «unverarbeitsystemen und deren baren» Polymeren Verarbeitungsprozesse Polymere für Elektronik, Biologie, Medizin und MediKontaktieren Sie uns! zintechnik «Intelligente» Polymersysteme Neuartige Polymerverbundwerkstoffe und ihre Anwendungen
ETH Zürich ETH transfer HG E43-49 Rämistrasse 101 CH-8092 Zürich Telefon +41 (0)44 632 23 82 transfer@sl.ethz.ch www.transfer.ethz.ch
08 09
nergieeffizienz und Nachhaltigkeit sind
ons) widmet sich das Institut für Kunststoff-
sion-Resin Transfer Moulding) können Bauteile
massgebliche Themen in allen Berei-
technik neuen rationellen Herstellverfahren
mit hoher Qualität und kurzen Zykluszeiten
chen der Mobilität geworden. Der dies-
und der dazugehörigen Werkzeuge und opti-
hergestellt werden. Die trocken eingelegten
bezügliche Beitrag vom Leichtbau durch Fa-
miert im selben Zuge die Vernetzungsmecha-
Fasern werden im Gegensatz zum herkömmli-
serverbundwerkstoffe in Luftfahrt und Auto-
nismen eines Hochtemperatur-Epoxid-Amin-
chen Resin Transfer Moulding-Verfahren nicht
mobilindustrie ist heute unumstritten. Das In-
Systems.
in der Laminatebene, sondern mit Hilfe eines
stitut für Kunststofftechnik (IKT) der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) widmet
mechanischen Prägehubs durch die WandstärKohlefaserverstärkte Kunststoffbauteile
ke hindurch imprägniert. Dies ermöglicht we-
sich seit Jahren erfolgreich der Industrialisie-
heben ab
sentlich kürzere Fliesswege des Harzes. Die In-
rung dieser anspruchsvollen Werkstoffe und
Das stetig wachsende Bewusstsein für ökologi-
jektionszeit kann hierbei bis um den Faktor 50
verfolgt dabei einen ganzheitlichen Ansatz un-
schere Transportsysteme verlangt ein Umden-
reduziert werden, es wird eine homogene
ter den Aspekten Werkstoff, Verarbeitung und
ken in deren Konstruktionen. Durch den Ersatz
Harzverteilung über das ganze Formteil er-
Konstruktion.
von Metallteilen durch Kohlefaserstrukturen
reicht und Faserverschiebungen durch lange
resultieren geringere Fahrzeugmassen. Daraus
Fliesswege können eliminiert werden. Durch
Philosophie
ergeben sich nicht nur Treibstoffeinsparungen
hohe Kavitätsinnendrücke von rund 20 bar
Der interdisziplinäre Charakter der Kunststoff-
und höhere Transportkapazitäten sondern län-
können Autoklav-Äquivalente Faservolumen-
technik fordert eine Vielfalt an Kompetenzen
gerfristig, durch geeignete Fertigungsprozes-
gehalte von 60% und mehr erreicht werden.
wie man sie an unserem Institut vorfindet: Che-
se, auch eine Reduktion der Herstellkosten. Die
Auf der anderen Seite spielen auch die unter-
miker, Werkstoffwissenschaftler und Ingenieure
steigende Nachfrage an Kohlefaserbauteilen
suchten Aushärtungseigenschaften des Harz-
arbeiten
Innovationen
in der Flugzeugindustrie verlangt nach neuen
systems eine wichtige Rolle, um den Prozess
marktfähig zu machen. Sie leisten somit einen
Herstellverfahren. Dabei spielt die Suche nach
hinsichtlich Materialeigenschaften und Zy-
Beitrag zur Wettbewerbsfähigkeit der Industrie.
Alternativen zum arbeitsintensiven Autoklav-
kluszeit optimal gestalten zu können.
gemeinsam
daran,
Verfahren eine wichtige Rolle. IMac Pro Im Rahmen eines EU-Forschungsprojekts (In-
Alternatives Herstellkonzept
dustrialisation of manufacturing technologies
Unter der Verwendung eines Prägehub unter-
for composite profile for aerospace applicati-
stützten Harzinjektion-Verfahrens (Compres-
Nachhaltige industrielle Herstellung im Faserverbundleichtbau durch Compression RTM Abb. 1
Abb. 2
Mit dem Compression-RTM-Verfahren können komplexe Bauteile mit variabler Wandstärke und belastungsgerechten Faserorientierungen hergestellt werden. Zwei Profiltypen mit unterschiedlichen Werkzeugkonzepten wurden hergestellt: Ein offenes CProfil wurde mit einem Press-Werkzeug mit voller Funktionsintegration (Temperierung, Harzinjektion, Vakuum, Prägehub und Auswerfersystem) hergestellt (Abb. 1).
Für die zweite Variante, dem geschlossenen Hohlprofil mit rechteckigem Querschnitt, wurde ein weiteres Werkzeugkonzept mit expandierbarem und wiederverwendbarem GFK-Kern entwickelt (Abb. 2).
Fachhochschule Nordwestschweiz Institut für Kunststofftechnik Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch Telefon +41 (0)56 462 44 00 Telefax +41 (0)56 462 45 50 www.fhnw.ch/technik/ikt info.ikt.technik@fhnw.ch Kontaktperson
Abb. 3
Clemens Dransfeld clemens.dransfeld@fhnw.ch
Hierbei wird die Belegung mit Kohlefasern automatisiert und praktisch ohne Verschnitt mit einer Flechtmaschine durchgeführt (Abb. 3).
Sabine Vogt sabine.vogt@fhnw.ch
10 11
a HE Arc, membre de la Haute Ecole spé-
simuler la mise en œuvre, d’analyser les sollici-
grosse bis Mikro-Teile spezialisiert. Unsere Ak-
cialisée Suisse-occidentale, HES-SO, est
tations mécaniques, que de réaliser des proto-
tivitäten ermöglichen es, nicht nur mit den Un-
soutenue par les trois cantons de l’arc
types fonctionnels. L’offre va être complétée
ternehmen zusammen zu arbeiten, die bereits
jurassien. Grâce à son déménagement au pla-
par la capacité d’injecter en salle à atmosphère
im Kunststoffbereich aktiv sind, sondern auch
teau de la gare de Neuchâtel, son domaine de
maîtrisée en 2012. Ses équipements novat-
mit all denen, die die Vorteile von Kunststoffen
l’ingénierie vit un boom de ses effectifs d’étu-
eurs, l’expérience industrielle pointue et un
erst in ihre Produkte integrieren möchten.
diants. L’ingénierie a en plus récemment
large carnet d’adresses permettent à notre
actualisé son offre de formation, dans le but de
équipe du laboratoire des polymères de vous
se positionner au cœur des dynamiques d’in-
offrir une réponse réactive à vos besoins.
Unsere hochmoderne Ausrüstung erlaubt es uns, neue Lösungen zu entwickeln, deren Herstellung zu simulieren, ihre mechanische Be-
novations dans nos sociétés.
anspruchung zu analysieren oder auch funkEn plus de l’enseignement, focalisé sur la con-
ie Hochschule Arc, Mitglied der Fach-
tionelle Prototypen herzustellen. 2012 wird die
ception adaptée à l’utilisation des matières
hochschule Westschweiz, HES-SO, wird
Möglichkeit in einem Raum mit kontrollierter
plastiques, l’équipe du laboratoire des polymè-
durch die drei Kantone des Jurabo-
Atmosphäre zu produzieren, unsere Ausstat-
res a pour but de soutenir tous les processus
gens getragen. Dank dem Umzug auf den
tung vervollständigen. Die moderne Ausstat-
de développement et d’optimisation du pro-
Bahnhofplatz von Neuenburg, erlebt die Fakul-
tung, die unverzichtbare industrielle Erfah-
duit ou du procédé de fabrication. Notre spé-
tät für Ingenieurwesen einen Boom ihrer Stu-
rung ebenso wie vielfältige Kontakte erlauben
cialité englobe aussi bien les pièces de tailles
dierendenzahlen. Unlängst hat sie zudem ihr
unserem Team des Kunststofflabors, Ihnen ei-
moyennes que les pièces de micro-injection.
Ausbildungsangebot aktualisiert, um sich im
ne umgehende Erfüllung Ihrer Bedürfnisse an-
L’activité du laboratoire nous permet de nous
Zentrum der Innovationsdynamik unserer Ge-
zubieten.
adresser aux entreprises déjà impliquées dans
sellschaft zu positionieren.
l’industrie de la plasturgie; ainsi qu’à toutes
Zusätzlich zur Lehre, die sich auf kunststoffge-
celles soucieuses d’intégrer les avantages des
rechte Entwicklung konzentriert, hat sich un-
polymères au sein de leurs produits.
ser Kunststofflabor das Ziel gesetzt, alle Pro-
Les plus récents outils informatiques et méca-
mierung von Produkten und Fertigungsverfah-
niques nous permettent aussi bien de créer, de
ren zu unterstützen. Wir sind dabei auf mittel-
zesse im Bereich der Entwicklung oder Opti-
Hochschule Arc – la réponse réactive à vos besoins
Compétences Expérimenté en médical, parfumerie, alimentaire, … Design mécanique et ergonomique Analyse éléments finis Simulation mise en œuvre Novateur: interfaçage rapide d’empreintes, X-Mold; frittage laser Validation concepts par prototypage
Usinage à grande vitesse, 5 axes Injection petites séries, surmoulages Salle à atmosphère maîtrisée (ISO 8)
Finite Elemente Analyse Simulation Herstellungsprozess Neu: Schnittstellensystem für Kavitäten, X-Mold; Lasersintern Konzeptvalidierung durch Prototypen Kompetenzen Hochgeschwindigkeitsferti Erfahrungen in Medizintechnik, gung, 5 Achsen Parfümerie, Lebensmittel, … Spritzguss von Kleinserien Mechanische und ergonomi- Raum mit kontrollierter sche Konstruktion Atmosphäre (ISO 8)
Haute Ecole Arc Ingénierie Rue de la Serre 7 CH-2610 St-Imier Téléphone +41 (0)32 930 22 42 Téléfax +41 (0)32 930 22 04 anne.polikeit@he-arc.ch www.he-arc.ch/ingenierie Kontaktperson Prof. Dr. Anne Polikeit anne.polikeit@he-arc.ch
12 13
er Fokus der Aktivitäten des IMPE Institu-
Polymere Beschichtungen und Polymere
Klebstoffe und Klebstofftechnologie
te of Materials and Process Engineering
Materialien
Es werden klebstoffrelevante Themen von der
der ZHAW liegt auf den Schwerpunkten
Gewünschte Oberflächeneigenschaften wer-
Klebstoff-Herstellung und -Formulierung bis
den durch Beschichtungen gezielt erzeugt. Da-
zu deren Prüfung sowie der Analyse von Struk-
(Nano-)Be-
runter fallen u.a. folgende Beschichtungen: an-
tur-Eigenschaftsbeziehungen bearbeitet. Dies
schichtungen, Sol-Gel-Beschichtungen, kera-
ti-fog (siehe Abbildung), anti-adhesion, anti-
für einen weiten Bereich von Klebstofftechno-
Oberflächentechnik:
Polymere
mische und metallische Beschichtungen, Tri-
scratch, anti-calcification (kalkanhaftungsver-
logien, von den Klebstoffdispersionen über die
bologie, Klebstofftechnologie.
hindernd),
Schmelzklebstoffe bis zu den reaktiven Kleb-
Verbundwerkstoffe: Polymere- und Nanover-
eisphob (eisanhaftungsvermindernd) und ea-
bundwerkstoffe, Polymerblends, Xerogele, Fa-
sy-to-clean. Dabei können sowohl das Sol-Gel-
anti-freeze
(gefrierverzögernd),
stoffen (PUR, Epoxid, Acrylat).
serverbundwerkstoffe (advanced carbon com-
Verfahren als auch herkömmliche Polymer-
Faserverstärkte Kunststoffe
posites), keramische und Metall-Keramik-Ver-
technologien
Faserverbundwerkstoffe aus Carbon- oder
bundwerkstoffe, Metalllegierungen.
zum Einsatz kommen.
Glasfasern und duro-/thermoplastischer Ma-
Verfahrensentwicklung:
Durch Auswahl geeigneter Materialien und
trix werden zu Bauteilen für höchste Ansprü-
fahren, Trennung und Anreicherung mit Zeoli-
Additive können funktionale Beschichtungen
che verarbeitet.
then, Rektifikation und Absorption, Verfahren
für unterschiedliche Anwendungen massge-
Anwendungsbereiche sind typisch Luft- und
Membrantrennver-
sowie
Hybridbeschichtungen
zur Verbindung von Metallen, Verfahren zur
schneidert werden, wie z.B. Antihafteigen-
Raumfahrt, Maschinenbau, Medizintechnik,
gezielten Einstellung von Werkstoffeigen-
schaften, Beständigkeit gegen hohe Tempera-
Optik und Sport.
schaften bei Metallen, Keramiken, Polymeren
turbelastungen, tribologische Eigenschaften
und Composites.
oder Abrasionsbeständigkeit.
Unser Composites-Angebot umfasst alle Ent-
internationale Kooperationen ständig erweitert.
Im Bereich polymerer Materialien wird auf den
nung, Werkzeuggestaltung, Prototypenbau so-
Gebieten der Additivierung kommerzieller Po-
wie insbesondere die wissenschaftliche Mate-
Die Bereiche Polymere Materialien und Be-
lymere, Polymerblends sowie Polymermodifi-
rialanalyse und Werkstoffprüfung für Leicht-
schichtungen, Klebstoffe und Klebstofftechno-
zierung geforscht. Weiter werden Nanover-
bau- und Hybridstrukturen. Dazu kommen Ma-
logie sowie Faserverbundwerkstoffe werden
bundwerkstoffe aus Kunststoff und Tonmine-
terialqualifikationen, Reparaturen und Scha-
im Folgenden näher vorgestellt.
ralien sowie Xerogelmaterialien entwickelt.
densuntersuchungen.
wicklungsschritte wie Konstruktion, Berech-
Unsere Kompetenzen werden durch nationale/
Entwicklung innovativer Materialien, Beschichtungen und Verfahren
Das IMPE Institute of Materials and Process Engineering der ZHAW School of Engineering verfügt über umfassende Kompetenzen in Materialwissenschaften und Verfahrenstechnik, deren Verschmelzung die Entwicklung von innovativen Materialien, Herstellungsverfahren und Anlagen ermöglicht.
Der Fokus der Aktivitäten der rund 40 Mitarbeitenden liegt auf den F&E-Schwerpunkten: Oberflächentechnik Verbundwerkstoffe Verfahrensentwicklung Weiter sind Mikro- und Nanotechnik Querschnittstechnolo-
gien dieser Schwerpunkte. Die hochmoderne Infrastruktur für Entwicklung, Prüfung und Analytik von Materialien und Beschichtungen sowie die Verfahrens- und Prozesstechnik steht unseren Partnern für gemeinsame F&E-Projekte und Dienstleistungen zur Verfügung.
IMPE Institute of Materials and Process Engineering School of Engineering Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften Technikumstrasse 9 CH-8401 Winterthur www.impe.zhaw.ch Kontaktperson Prof. Dr. Andreas H. Amrein Institutsleiter andreas.amrein@zhaw.ch
14 15
b selbstreinigend wie die Lotusblätter,
turen, deren Integration in Werkzeuge, über
schillernd wie ein Schmetterlingsflü-
Technologien zur Replikation bis hin zur An-
Aktuelle Forschungsaktivitäten Wir beschäftigen uns mit An-
gel, reflektionsarm wie das Mottenau-
wendungsentwicklung in Zusammenarbeit mit
wendungen aus verschiedens-
ge oder strömungsinvariant wie die Haifisch-
industriellen Kunden. Dafür stehen folgende
ten Gebieten wie den Life Sci-
haut: Mittels Mikro- und Nanostrukturen lassen
Kompetenzen zur Verfügung:
ences (Wechselwirkung von
sich die Eigenschaften von Oberflächen im Hin-
Lithographische Methoden zur Herstellung
Zellen mit Oberflächen), der
blick auf eine Anwendung gezielt verändern. Das Institut für nanotechnische Kunststoffanwendungen (INKA) ist eine gemeinsame Einrichtung
der
Fachhochschule
Nordwest-
von Masterstrukturen bis 10nm Struktur-
klinischen Diagnostik (Blutanalyse-Chips, Mi-
grösse
krofluidik), der Optik/Photonik (diffraktive op-
Nass- und Trockenätzverfahren zur Strukturübertragung in Silizium Design, Konstruktion und Auslegungen von
schweiz (FHNW) und des Paul Scherrer Institu-
Werkzeugen sowie Masterintegration
tische Elemente, hocheffizienten Polarisatoren) oder Sicherheitsmerkmalen bis hin zu dekorativen Applikationen wie z.B. Uhrenzifferblätter.
tes (PSI, Villigen). Es nutzt die komplementä-
Verschiedene Replikationstechniken wie
ren Stärken und Kompetenzen dieser beiden
Heissprägen, Spritzguss, Rollprägen und
INKA, die sich daraus ergeben sind:
Institutionen.
Mikro-Thermoformen
Variotherm-Spritzguss zur Abformung von
Der
Schwerpunkt
der
For-
Thematische Forschungsschwerpunkte des
Nanostrukturen mit hohen Aspektverhält-
schungstätigkeit liegt in der Funktionalisierung von Kunststoffen durch mikro- und na-
Spritzguss-Abformen grossflächiger
nostrukturierte Oberflächen und/oder durch
Nanostrukturen
nissen Online-Prozesskontrolle zur Gewährleis-
nanoskalige Additive oder Kontrolle der Mor-
Die Abformung grossflächiger nanostruktu-
tung der Reproduzierbarkeit im Spritzguss-
phologie. Insbesondere stehen dabei indus-
rierter Oberflächen im Spritzgussprozess, ins-
prozess
trielle Technologien zur Massenfertigung, wie
besondere bei hohen Aspektverhältnissen,
Spritzguss oder Rollprägen im Vordergrund.
stellt grosse Herausforderungen an den Werk-
Abdeckung der gesamten Wertschöpfungs-
hin zur Entformung. Diesen Themen widmen
zeugbau, die Präzision, die Prozessführung bis kette der Nanostrukturen
wir uns im Rahmen verschiedener Forschungs-
Das INKA deckt die gesamte Wertschöpfungs-
projekte.
kette ab, von der Herstellung von Masterstruk-
Alternative Ansätze für die Werkzeugherstellung resp. Integration von Masterstrukturen Heissprägen (alias Nanoimprint Lithographie) als etablierter Basisprozess Rollprägen und Mikrothermoformen im Aufbau
Oberflächen gezielt verändern
Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Technik Institut für nanotechnische Kunststoffanwendungen
Blick in Heisspräge-Presse mit strukturiertem Silizium Wafer
Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch
Einweg- Mikroblattfedern aus Thermoplasten In der Biomedizin werden Mikroblattfedern als Miniatursensoren eingesetzt. Mittels Mikrospritzguss konnten erste Exemplare aus verschiedenen Thermoplasten hergestellt werden. Ziel des Projektes ist, den Herstellprozess so zu definieren,
Telefon +41 (0)56 462 44 00
dass eine günstige und serientaugliche Alternative zu den bisher eingesetzten Mikroblattfedern aus Silizium entsteht. Letztere sind für den Einweggebrauch oft zu teuer.
Telefax: +41 (0)56 462 45 50 info.inka.technik@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/inka Kontaktpersonen Prof. Dr. Jens Gobrecht jens.gobrecht@fhnw.ch
Strukturierte Mikroblattfedern
Prof. Dr. Per Magnus Kristiansen magnus.kristiansen@fhnw.ch
16 17
as IWK, Institut für Werkstofftechnik
Compoundierung und Extrusion
Nullserien auf modernen Spritzgiessmaschi-
und Kunststoffverarbeitung, hat sich
Treibende Kraft bei der Entwicklung neuarti-
nen. Ein neuer Entwicklungsschwerpunkt ist
schweizweit als Kompetenzzentrum
ger Produkte und damit Marktchancen sind
die Integration von Elektronik in Form von LED-
für integrale Produktentwicklung, Leichtbau
fast immer auch werkstoffbasierte Innovatio-
oder Elektrolumineszenzbeleuchtung sowie
und Verarbeitungstechnik, wie Compoundie-
nen. Ein Werkstoff allein oder eine einzelne
RFID-Technologie.
rung, Spritzgiessen, Extrusion, Faserverbund-
Technologie erfüllen die Anforderungen des
technologie einen Namen gemacht und hier ei-
Marktes nicht mehr. Künftig werden vielmehr
Leichtbau und Faserverbundtechnik
ne intensive Zusammenarbeit mit der Indus-
Multimaterialsysteme in zahlreiche Anwen-
Das IWK zählt im Bereich Faserverbund-Pro-
trie realisiert. Die laufenden Projekte in den
dungen drängen. Das neu eingerichtete Com-
zesse, insbesondere bei RTM-Prozessen, zu
oben genannten Bereichen beginnen bei der
poundiertechnikum ermöglicht aufgrund sei-
den führenden Instituten im deutschsprachi-
Analyse des Pflichtenheftes, der kunststoffge-
ner Vielfalt an Zusatzausstattung die Com-
gen Raum. Das beginnt bei der Prozessausle-
rechten Gestaltung von Kunststoffteilen und
poundierung von Materialien unterschiedlichs-
gung mit Füllsimulation (SLIP und myRTM) und
der Werkstoffauswahl. Unterstützt wird dies
ter Anforderungen in einem vorserientaugli-
Strukturanalyse (Ansys inkl. ACP Composite
durch rechnergestützte Tools zur Berechnung
chen Massstab.
PrePost) bis zur Umsetzung im Labor mit der
analyse. Der Einsatz innovativer Werkzeug-
Spritzgiessen
Preformingtechnologien, Thermoformanlage
und Prozesstechnik bietet die Möglichkeit der
Im Fachbereich Spritzgiessen besitzt das IWK
und 200t-Presse.
Integration von Funktionen und Folgeprozes-
grosse Erfahrung sowohl im Standardspritz-
des Strömungsverhaltens und zur Struktur-
kompletten Prozesskette mit verschiedenen
sen zur wirtschaftlichen Herstellung der Bau-
giessprozess als auch bei Sonderverfahren,
Infrastruktur
teile, wobei zumeist auch Sonderverfahren
wie z.B. das Hinterspritzen von dekorativen
Das IWK verfügt über eine moderne Infrastruk-
zum Einsatz kommen. Aufgrund der Durchgän-
Materialien aus Kunststoff oder Metall, das
tur mit teilweise spezialisierten Analysever-
gigkeit der behandelten Themen am IWK wer-
physikalische Schäumen oder das Spritzprä-
fahren und -geräten sowie Maschinen, mit de-
den Industrieunternehmen entlang der ge-
gen und Stanzen im Werkzeug. Die Projekte
nen seriennahe Prozesse gefahren werden
samten Wertschöpfungskette unterstützt, wie
umfassen die gesamte Wertschöpfungskette
können. Dies gewährleistet die Erarbeitung
Compoundierer, Verarbeiter, Werkzeugmacher
von der Produktentwicklung mit den notwendi-
aussagefähiger Ergebnisse und den Transfer in
und Endkunden.
gen Berechnungstools, die Auslegung von
die Industrie.
Spritzgiesswerkzeugen bis zur Herstellung von
Integrale Produktentwicklung und innovative Produktionstechnologien für die Kunststofftechnik
Vorstellung neuer Technologien auf dem Rapperswiler Kunststoff-Forum Werkstoffe Materialentwicklung und -herstellung, Werkstoffcharakterisierung, Werkstoffprüfung (mechanisch, rheologisch, thermisch), Schadensanalyse, Thermoplastische und Faserverstärkte Kunststoffe, Leichtmetalle, Multimaterialstrukturen
Bauteilentwicklung Berechnung, Gestaltung und Auslegung von Kunststoff- und Verbundkonstruktionen; Leichtbau, Werkstoffwahl, CAD, FEM, Strukturanalyse, Füllsimulation zur Produkt-, Werkzeug- und Prozessauslegung, Funktionsund Prozessintegration
Verarbeitungsprozesse Compoundierung, Profil- und Folienextrusion, 5-Schichtblasfolienherstellung, Spritzgiessen, PURVerarbeitung, Harzinjektions- und Autoklavtechnik, Umformverfahren, Sonderverfahren, Auslegung und Optimierung von Prozessen und Werkzeugen, Füge- und Verbindungstechnik
IWK Institut für Werkstofftechnik undKunststoffverarbeitung HSR Hochschule für Technik Rapperswil Oberseestrasse 10 CH-8640 Rapperswil www.iwk.hsr.ch Kontaktperson Prof. Dr. Frank Ehrig, Institutsleiter +41 (0)55 222 49 05 frank.ehrig@hsr.ch
18 19
eit der Gründung 1993 ist das KATZ in der Bildung und Beratung für die Kunststoffindustrie der Schweiz, Süddeutschland und Vorarlberg tätig. Bis 1993 gab es in der Schweiz keine Einrichtung für die Aus- und Weiterbildung von Berufsleuten im Bereich Kunststofftechnik. Mit dem KATZ gründeten eine Gruppe von Förderern und Gönnern um Prof. Dr. Wolfgang Kaiser hierzulande das erste Ausbildungszentrum dieser Art. Die Kunststoffindustrie sollte eine Möglichkeit der fachlichen Aus- und Weiterbildung zum einen und eine fachliche Beratung und Dienstleistungen zum anderen bekommen. Im alten Kernareal in der Stadt Aarau wurde ein Standort gefunden, der die Möglichkeit bot, Kunststoffmaschinen wie Extruder, Spritzgiessanlagen, Thermoform-Maschinen, Compounder, Faserverbundwickler, Hochdruckpressen und Arbeitsplätze für Faserverbundwerkstoffe sowie für den Apparatebau zu vereinen. Die Kunststoffverarbeitung in voller Breite wurde laufend ausgebaut und weist beinahe keine verfahrenstechnischen Lücken auf. Der Förderverein KATZ hat einen Vorstand, besetzt mit Vertretern aus dem Kanton Aargau, der Schweizer Industrie und den Hochschulen. Das operative Geschäft bestreiten langjährige erfahrene Mitarbeiter. Träger des KATZ ist eine Fördervereinigung von über 200 Mitgliedern, zumeist Unternehmen der Kunststoffbranche. Die KATZ Fördermitglieder geben wesentliche Impulse für die Arbeit und profitieren exklusiv vom breiten Netzwerk
unserer Partner. Die Organisation arbeitet nicht gewinnorientiert, beschäftigt zwölf Mitarbeiter und erwirtschaftet einen jährlichen Umsatz von gut 2 Mio. CHF. Erfolgreiche Firmen sorgen für die Weiterbildung ihrer Mitarbeiter Am KATZ wird neuestes und praxisorientiertes Fachwissen an Mitarbeitende und Lernende weitergegeben. Damit leistet es einen wesentlichen Beitrag zur Gewährleistung eines hohen technischen Standes der Mitarbeitenden der schweizerischen Kunststoffindustrie. Für die Gestaltung der Ausund Weiterbildung arbeiten wir eng mit Partnerorganisationen, den Universitäten und Fachhochschulen, höheren Fachschulen und Berufsschulen zusammen. Ein breites Schulungsangebot in ausgewogener Kombination von Theorie und Praxis wird von Fachspezialisten des KATZ und der Industrie vermittelt. Diese Fachspezialisten bedienen sich unserer vielfältigen und modernen Infrastruktur, welche uns dank Leihgaben unserer Fördermitglieder zur Verfügung steht. Das Schulungsprogramm ist in langjähriger Erfahrung auf die Bedürfnisse und die schulischen Vorkenntnisse abgestimmt worden. Technologie Dienstleistungen helfen bei Problemen und stärken die Innovationskraft Erfahrene Mitarbeiter sind der Schlüssel zum Erfolg. Manchmal muss es schnell gehen im indus-
triellen Alltag und es fehlt an kompetenten Fachkräften, das Tagesgeschäft dominiert, oder man dreht sich im Kreis und braucht den berühmten Blick über den Gartenzaun. Dies sind Gründe, sich Verstärkung am KATZ zu holen. «Die Geheimhaltung der Projekte ist unser oberstes Gebot – egal, ob wir dies schriftlich vereinbart haben oder nicht». Aus diesem Grund ist nach aussen wenig bis nichts von der erfolgreichen Zusammenarbeit mit der Industrie bekannt. Das KATZ Team wickelt im Jahr zwischen 100 bis 150 Projekte ab. Im Durchschnitt dauert ein Projekt zwischen einem Tag und zwei Wochen, in einigen Fällen sogar mehrere Monate. Das KATZ unterstützt Unternehmen bei der Entwicklung technischer Produkte vom Produktdesign bis zur Serienreife. Wir stellen dabei auf fundierte Praxiserfahrung in der analytischen und verfahrenstechnischen Auslegung von Kunststoffbauteilen ab. Zu den spezifischen Kompetenzen des KATZ gehören die grosse Erfahrung im Umgang mit Bauteilauslegung und numerischer Simulation von Füll-, Nachdruck- und Verzugsverhalten von Spritzgussbauteilen sowie Werkzeugauslegung und -bemusterung, Bauteil- Materialprüfungen und Schadensexpertisen.
Kompetenz in Kunststofftechnik
Werkhalle KATZ: Entwicklungszentrum für innovative Kunststofftechnologien (Foto Dejan Jovanovic, FHNW) KATZ Kompetenzen:
Werkzeugbemusterung
Kunststoff Ausbildungs- und
Bauteilauslegung und struktur-
Beratung in kunststofftechni-
Technologie-Zentrum
mechanische Berechnung Verarbeitungsexpertisen und numerische Simulation von Füll-, Nachdruck- und Verzugsverhalten von Spritzgussbauteilen, Spritzguss Sonderverfahren:
schen Fragestellungen aller Art Übernahme von definierten Teilprojekten Dienstleistungslabor für BauteilMaterialprüfungen sowie Scha-
Schachenallee 29 CH-5000 Aarau Telefon +41 (0)62 836 95 36 info@katz.ch www.katz.ch
densexpertisen (Gefügeanalyse,
Spritzprägen, Gasinnendruck, va-
chemische und mechanische
Kontaktperson
riotherme Prozessführung
Bestimmung der Materialeigen-
Bruno Manhart, Leiter Technologie
schaften)
Fabian Meier, Ausbildungsleiter
Thermische und rheologische Werkzeugauslegung
20 21
as machen wir?
er sind unsere Kunden?
Werkstoffprüfungen unter Akkreditierung nach
Externe Kunden – Prüfen und Beurteilen von
DIN EN ISO/IEC 17025 – Prüfen von Thermo-
Formteilen und Halbzeugen aus Kunststoff und
rüf- und Messeinrichtungen
Universalprüfmaschinen für Zug, Druck und Biegung bis 50 kN bei Temperaturen
plasten, Duromeren, Verbundwerkstoffen und
Gummi von Firmen wie DrossaPharm Basel,
Elastomeren (Gummi):
Synthes Oberdorf, Smith & Nephew Aarau,
Hochgeschwindigkeitsprüfmaschine für
von -50°C bis 150°C
Mechanisch-physikalische Eigenschaften
Maagtechnic Dübendorf, Roche Burgdorf, Ri-
Durchstoss- und Zugversuche bis 12 m/s
Chemisch-analytische Untersuchungen,
wisa Hägglingen, Del West Europe Roche,
bei Temperaturen von -50°C bis 150°C
Analyse und Identifikation von Werkstoffen
Dätwyler Altdorf, Ypsomed Burgdorf, Gifas
Härteprüfverfahren Shore A und D, Mikro-
Beratung bezüglich Einsatz und Anwendung
Rheineck, Ruag, SFS Intec AG, ABB etc. Firmen
härte IRHD und Kugeldruckhärte
Schadenfallabklärungen
aus Deutschland wie Kärcher und Blücher ge-
Thermoanalysen DSC und TGA
Bestimmung des Alterungsverhaltens
hören zu unseren Stammkunden.
Qualitative FTIR-Analyse
Interne Kunden – Prüfen und Beurteilen von
Umweltsimulationen und beschleunigte Al-
Formteilen und Halbzeugen aus Kunststoff und
terung wie Ozonalterung, UV-Bestrahlung,
Gummi bei Beschaffungen von Rüstungsgü-
Beregnung, Wechselklima
Fliessprüfgerät (MVR und MFR)
Überprüfung der optimalen Verarbeitung Fragestellungen im Zusammenhang mit Recycling Prüfung der Kampfstoffbeständigkeit Brennbarkeitsprüfungen
tern durch die armasuisse, Typen- oder Über-
Farbmessungen
wachungsprüfungen von Einbauteilen für Zi-
Herstellung von Normprüfkörpern durch Spritzgiessen, Fräsen, Spalten, Stanzen
Beständigkeit und Quellung in verschiedene Medien wie Öl, Fett, Alkohol etc.
vilschutzanlagen für das Bundesamt für Bevöl-
Vollautomatische Prüfeinrichtung zur Be-
kerungsschutz (BABS) sowie Prüfungen für
stimmung der Kampfstoffbeständigkeit
andere
Druck- und Zugverformungstest an elastomeren Werkstoffen Abriebprüfungen und Rückprallelastizität an Elastomeren Brennbarkeitsprüfkammern Farbmessgerät
Akkreditierte Prüfstelle für Kunststoffe und Elastomere
Prüfen von Polymerwerkstoffen (Thermoplaste, Duromere, Elastomere, Verbundwerkstoffe) bezüglich den mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften.
Analyse und Identifikation von Polymerwerkstoffen, Beratung bezüglich Einsatz und Anwendung verschiedener Polymerwerkstoffe, Schadenfallabklärungen.
Bestimmung des Alterungsverhaltens, Überprüfung der optimalen Verarbeitung von Formteilen aus Polymerwerkstoffen.
STS 036
Bundesamt für Bevölkerungsschutz BABS Labor Spiez, CH-3700 Spiez Tel. +41 33 228 14 00, Fax +41 33 228 14 02 laborspiez@babs.admin.ch www.labor-spiez.ch Kontaktpersonen Christian Krebs christian.krebs@babs.admin.ch Thomas Friedrich thomas.friedrich@babs.admin.ch
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ie Interstaatliche Hochschule für Tech-
PolymericsNTB – Die Kunst der Kunststoffe
die Prozesstechnik mit Polymerwerkstoffen
nik Buchs (NTB) würde es ohne die In-
Die Fachgruppe PolymericsNTB ist ein seit vie-
stellt hohe Ansprüche an die Beherrschung
dustrie im Rheintal nicht geben. Vor
len Jahren bewährter Hochschulpartner der
der Verfahren, um verlässliche und reprodu-
rund vier Jahrzehnten ist unsere Lehrstätte
Industrie bei Fragestellungen rund um Poly-
zierbare Ergebnisse garantieren zu können.
aus dem Bedürfnis der regionalen Industrie
merwerkstoffe.
Das PolymericsNTB–Team nimmt mit Enthusiasmus neue Herausforderungen mit dem Ziel
heraus entstanden. Seither hat sich die NTB sowohl als Kaderschmiede von jungen Inge-
Massgeschneiderte
er-
wahr, die Industriepartner bei der Entwicklung
nieuren mit einer interdisziplinären Ausbil-
möglichen heute die «unmöglichsten» Pro-
innovativer Materialideen, bei der Suche nach
Polymerwerkstoffe
dung als auch als Partnerin für anspruchsvolle
duktentwicklungen. Nur: wer die Wahl hat, hat
einem optimalen Material und dessen verfah-
Industrieprojekte etabliert.
die Qual! Bei Material- und Produktentwicklun-
renstechnischen Einsatz sowie bei Qualitäts-
gen an einzelnen Stationen der Wertschöp-
fragestellungen zu unterstützen.
Mit unserer vielseitigen Infrastruktur bieten
fungskette (Synthese, Compounding, Formge-
wir Messdienstleistungen, (Schadens-)Analy-
bung, Veredlung / Oberflächentechnik) sind ei-
Die Möglichkeiten des Bereiches PolymericsNTB
sen, Evaluationen und Studien in unterschied-
ne Reihe praxisorientierter Verfahrenstechni-
sind vielseitig, und Kooperationen mit anderen
ken und Prüfmethoden notwendig, um die für
Arbeitsgruppen innerhalb und ausserhalb der
eine gewünschte Anwendung geeigneten Ma-
NTB ermöglichen es uns, kundenspezifisch
Institut für Mikro- und Nanotechnologie
terialien bzw. Materialkombinationen effizient
auch sehr interdisziplinäre Fragestellungen er-
(MNT)
zu evaluieren und zu entwickeln. Insbesondere
folgreich zu bearbeiten.
lichen Kompetenzfeldern an.
Mit über 30 Ingenieuren und Wissenschaftlern ist das MNT eines der grössten Institute an der NTB. Gut eingerichtete Labors und Reinräume mit einem modernen Gerätepark ermöglichen es uns, innovative Systeme im Miniaturmassstab zu entwickeln, zu bauen und zu charakterisieren. Verschiedene Fachgruppen decken ein breites Anwendungsfeld der Mikro- und Nanotechnologie ab.
PolymericsNTB – Herausforderung Polymerwerkstoff in interdisziplinärem Umfeld
Interstaatliche Hochschule für Technik NTB
Materialveränderungen während des Lebenszyklus
Institut für Mikro- & Nanotechnologie MNT Bereich Polymerics NTB Werdenbergstrasse 4
PolymericsNTB – Chemie & Technologie von Werkstoff-Analyse im Rahmen makromolekularer Fokus Polymerwerkstoffen der Schadensaufklärung im Die chemischen, physikalischen Entwicklung von funktionaMikro- und Makrobereich und prozesstechnisch bedinglen Polymerwerkstoffen, Charakterisierung des Langten Veränderungen von Polyinsbesondere Nanocomposizeitverhaltens von Polymerwerkstoffen innerhalb des te, sowie praxisorientierter merwerkstoffen gegenüber Lebenszyklus werden unter Verfahrenstechniken und Wärme, UV, Chemikalien, dem Begriff «Polymerics» zuPrüfverfahren mechanischen Einflüssen sammengefasst. Entsprechend Chemische und physikali Chemisch-analytische und sind die Tätigkeiten des Kompesche Oberflächen-Modifikaphysikalische Qualitätstenzbereiches PolymericsNTB: tion, -Strukturierung und beurteilung von Rohstoffen Analytik und Produkten
CH-9471 Buchs (SG) www.ntb.ch/mnt bzw. www.polymerics.ch Telefon +41 (0)81 755 33 11 Kontaktpersonen Prof. Dr. S. Affolter Telefon +41 (0)81 755 34 14 samuel.affolter@ntb.ch Dr. Stefan Lüthi Telefon +41 (0)81 755 34 53 stefan.luethi@ntb.ch
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ie Zürcher Hochschule der Künste
sten Wert auf die Einbindung der Benutzerper-
Vom Kinderspielzeug bis zur Neu-Interpre-
ZHdK gehört zu den grössten Ausbil-
spektive in den Arbeits- und Entwicklungs-
tation von Klassikern
dungsstätten ihrer Art in Europa. In in-
prozess. Anhand von Trendszenarios werden
Zahlreiche Projekte Studierender spiegeln die
terdisziplinärem Umfeld, im Rahmen einer gut
so in forschungsorientierter Herangehenswei-
breite Auseinandersetzung mit dem Thema
ausgebauten Infrastruktur und mit Blick auf ei-
se Konzepte und Produkte für die Welt von
Kunststoff wieder: Tupi, die Neu-Interpretation
ne praxisnahe, zeitgemässe berufliche Qualifi-
morgen entwickelt, immer in Hinblick auf Ma-
eines Kindergefährts von Gian Andri Bezzola,
kation, wird hier gelehrt, gelernt und ge-
terialgerechtigkeit und formal-ästhetischen
erreicht durch gekonnte Materialkombination
forscht. Zahlreiche Partnerschaften mit Unter-
Ausdruck.
mit Holz eine Aufwertung in einer Typologie,
nehmen und Hochschulen stellen die Anbin-
die zuvor als billig und qualitativ mangelhaft
dung des Studiums an relevante technische
empfunden wurde. Im Modul Swiss Plastics
und wirtschaftliche Fragen sicher. Diese Zu-
entwarfen Studierende vielseitige Kunststoff-
sammenarbeit zwischen Wissenschaft und In-
gegenstände, die sich dem Attribut «Schweize-
dustrie wird an der ZHdK in zahlreichen F&E-
risch» verschrieben, ohne jedoch in die Kitsch-
Projekten vorangetrieben.
Falle zu tappen. Im Gegenteil: Die Arbeiten liefern zeitgemässe und intelligente Blickweisen
Der ästhetisch-formale Mehrwert
auf ein vermeintlich abgegrastes Thema.
Die Vertiefung Industrial Design und der anknüpfende Studiengang Master of Arts in De-
In zahlreichen weiteren Unterrichtsprojekten
sign beschäftigen sich auf verschiedensten
setzen sich Studierende mit Kunststoff ausei-
Ebenen mit der Materie Kunststoff als vielsei-
nander, immer im Bestreben, ein Material im
tig einsetzbares und dynamisches Material.
Wissen seiner Eigenschaften passend einzu-
Das Interesse gilt hier sowohl technischen Fer-
setzen und neue Anwendungsmöglichkeiten
tigungsprozessen und dem Ausloten derer
zu erproben.
Grenzen, als auch der Kultivierung eines Gespürs für Fragen der Anmutung, der Wertigkeiten und der Kontext- und Nutzeranalysen. So
Durch Materialkombinationen wird die Aufwertung einer
legt die Vertiefung Industrial Design grös-
Typologie erreicht
Innovationsgeist mit ästhetischformalem Mehrwert
Ein Klassiker, neu gedacht
Zürcher Hochschule der Künste ZHdK Departement Design
Kompetenzen Die Vertiefung Industrial Design und der anknüpfende Studiengang Master of Arts in Design bieten in laborähnlicher Situation eine fundierte, gestalterische Ausbildung, welche unkonventionelles Denken und innovative Ideen fördert. Anhand von Trend- und Benutzerszena-
rios werden Lösungen für Herausforderungen von morgen entwickelt; dies oft in forschungsorientierter Herangehensweise und mit Feingefühl für Materialgerechtigkeit, formal-ästhetische Faktoren, Benutzer-/Zielgruppenkontext und Anwendungsmöglichkeiten. Immer in Hinblick auf die
Benutzerperspektive werden die Studierenden vorbereitet auf eine Praxis im Spannungsfeld von Technik, Ökonomie und Gesellschaft
Vertiefung Industrial Design Ausstellungsstrasse 60, Postfach CH-8031 Zürich Telefon + 41 (0)43 446 32 36 info.vid@zhdk.ch vid.zhdk.ch Kontaktpersonen Studienleitung: Nicole Kind Prof. Michael Krohn
26 27
irpd – inspire AG
den. Durch die frühe Anwendung dieser Techno-
Konstruktion. Reverse Engineering beschäftigt
«Time-to-Market», Flexibilität und Kosteneffi-
logien für Ergonomie- und Funktionsanalysen,
sich mit der Fragestellung, wie physische Objekte
zienz in der Entwicklung sind heute zentrale
Produktionsplanungen oder Marktabklärungen
in dreidimensionale Datensätze rückgeführt wer-
Wettbewerbsfaktoren in einer dynamischen Wirt-
kann das Risiko bei Produktentwicklungen mini-
den können, z.B. zur Weiterverarbeitung im CAD
schaft.
miert werden. Das Produktdesign konzentriert
oder/und zur Reproduktion mittels additiver oder
Das institute for rapid product development
sich stark auf das Wecken von Emotionen und be-
konventioneller Produktionsmethoden.
irpd der inspire AG befasst sich mit Methoden
einflusst massgeblich den Kaufentscheid. Das De-
und Technologien, welche die Zeit von der Idee
sign und der Formfindungsprozess gewinnen an
Medical Manufacturing (MM)
bis zum fertigen Produkt verkürzen. Der Einsatz
Bedeutung. Physikalische Modelle und Konzept-
MM fördert den medizintechnischen und klini-
und die Weiterentwicklung additiver Fertigungs-
studien unterstützen und beschleunigen diese
schen Einsatz der generativen Verfahren und un-
verfahren, sogenannter Additive Manufacturing
Prozesse.
terstützt Ärzte mit Engineering und Visualisierungsmethoden bei der Entwicklung von medizin-
(AM)-Technologien, gehören zu den Kernkompe-
technischen Produkten und OP-Methoden.
tenzen des Instituts. Folgende Technologien ste-
Additive Manufacturing (AM)
hen im Einsatz: Selective Laser Sintering (SLS),
Heute werden nicht mehr nur einzelne Prototy-
Selective Laser Melting (SLM) und 3D-Printing
pen, sondern direkt und ohne Werkzeug Kleinse-
Forschung und Entwicklung (F&E)
(3DP). Das Beratungs- und Dienstleistungsange-
rien in Polyamid, Edel- und Warmarbeitsstahl, Ti-
Innerhalb von EU-, KTI- oder bilateralen Projekten
bot wird branchenübergreifend genutzt, wie zum
tan und Aluminium über generative Verfahren ge-
wird laufend an Fragestellungen der additiven
Beispiel im Geräte-, Maschinen-, Werkzeug- und
fertigt. Je mehr Funktionen in einem Bauteil ver-
Technologien geforscht. Das Institut entwickelt in
Formenbau, in der Medizin, der Architektur, der
eint werden oder je komplexer die Geometrie des
Zusammenarbeit mit der Industrie Pulvermaterialien für das SLS- und SLM-Verfahren, SLS- und
Automobilbranche sowie in anderen Fachberei-
Produktes ist, desto wirtschaftlicher kann dabei
chen. Konsequent angewendet hilft AM das Inno-
über AM produziert werden.
SLM-Prozessketten sowie Prozessoptimierungen.
vationsrisiko zu minimieren und die Entstehungs-
Die weltweite AM-Anwendung generativer Ver-
Aus dieser Entwicklungstätigkeit entstanden ei-
fahren, allen voran das Selective Laser Sintering
nige Pulvermaterialien, welche heute weltweit im
(SLS), beträgt bereits über 18 %.
Einsatz sind sowie maschinentechnische Opti-
zeit und -kosten zu senken.
mierungen, welche die Bauteil-Qualität verbes-
Rapid Prototyping (RP) Bauteile mit komplexen Geometrien können mit-
Engineering
tels generativer Verfahren wirtschaftlich und
Engineering bei irpd beinhaltet Reverse Enginee-
schnell in Metall oder Kunststoff produziert wer-
ring, Soll-/Ist-Vergleiche sowie Entwicklung und
sern.
Additive Manufacturing Rapid Prototyping Reverse Engineering Medical Manufacturing Dienstleistung, F&E und Beratung
irpd – inspire AG
Additive Manufacturing wirtschaftlich und schnell additiv gefertigte Kleinserien additives Fertigen von Bauteilen in Kunststoff und Metall exklusive Materialien wie z.B. iCoPP (Polypropylen) Prototypen in wenigen Tagen dichte Bauteile beste Oberflächenqualität
hohe Festigkeiten Beratung vor Ort
Lerchenfeldstrasse 5 9014 St.Gallen +41 71 274 73 10 irpd@inspire.ethz.ch
Reverse Engineering vom physischen Objekt zum digitalen 3D-Volumenmodell Datenakquisition via 3DScanning und CT/MRI Flächenrückführung Konstruktion & Entwicklung
www.inspire.ethz.ch/irpd Kontaktpersonen Ralf Schindel Leitung irpd Prof. Konrad Wegener Leitprofessur iwf
28 29
reativität und Innovation für
Bachelor of Arts in Materialdesign
Hochschulen durchgeführt, zu welchen Part-
Kultur, Gesellschaft und Wirtschaft
Material und Design stehen für die beiden
ner aus dem Design, der handwerklichen Ferti-
Die Hochschule Luzern – Design &
Schwerpunkte der Studienrichtung Material-
gung und der Industrie stossen. Die vielfälti-
Kunst ist die älteste Kunst- und Gestaltungs-
design. Materialien haben entscheidenden Ein-
gen Kooperationen fördern die im späteren Be-
schule der Schweiz und verfügt über eine mehr
fluss auf Form, Funktionalität, Anmutung und
rufsalltag wichtige interdisziplinäre Kommuni-
als 130-jährige Tradition. Sie ist national und
Haptik von Produkten oder Oberflächen. Ohne
kation und den Austausch mit Fachleuten.
international sehr gut vernetzt mit Dozieren-
Materialisierung bleibt der Entwurf auf dem
den, Studierenden und Projekten, verbunden
Papier oder im Computer. Spätestens bei sei-
Master in Design
mit zwanzig gut ausgebauten Werkstätten im
ner Umsetzung – besser schon viel früher–
Im Anschluss an die Bachelor-Ausbildung folgt
Haus, mit grossem Praxisbezug und mit exklu-
muss sich jede Gestalterin und jeder Gestalter
ein eineinhalbjähriges Master-Studium. Im
siven Bachelor- und Master-Studiengängen.
Gedanken machen über die einzusetzenden
Master-Studiengang haben die Studierenden
Die Hochschule erlaubt so den Studierenden
Materialien und deren Bearbeitung.
die Gelegenheit, ihr gestalterisches Können zu
Die professionelle Auseinandersetzung mit
erwerben sie Kompetenzen, um sich professio-
dem Material ist deshalb lohnend und drin-
nell und erfolgreich auf dem Markt zu positio-
gend. Das Studium erkundet unter Anwendung
nieren und komplexe Projekte zu managen.
erweitern und zu verfeinern. Darüber hinaus
Kompetenzen zu erwerben, die ihnen den Zugang zur anspruchsvollen Arbeitswelt erleichtern. Studiengang Produkt- und Industriedesign
neuster Technologien die gestalterischen Mög-
Das Master-Studium steht auch Absolventin-
Der Studiengang Produkt- und Industriedesign
lichkeiten für den Einsatz von Werkstoffen in
nen und Absolventen mit Fachhochschuldiplo-
umfasst 4 Studienrichtungen. Neben Textil-
den Bereichen Produktdesign und Innenarchi-
men offen.
design und Designmanagement, International
tektur. Forschung und Entwicklung
wurden 2009 mit den Studienrichtungen ObjektZu Beginn der Ausbildung werden die unter-
Mit ihrer anwendungsorientierten Forschung
gen konzipiert. Das 3-jährige Hochschulstudium
schiedlichen Werkstoffgruppen eingeführt.
leistet die Hochschule Luzern einen wichtigen
ist einer spezialisierten Ausbildung gewidmet,
Die Kenntnis wichtiger Verfahren und Techni-
Beitrag
design und Materialdesign zwei neue Ausbildun-
zum
Wissenschaftsplatz
Schweiz.
welche Fach-, Methoden- und Sozialkompetenz
ken bildet die Grundlage für alle folgenden, im-
Gleichzeitig garantiert sie den Wissens- und
auf einem sehr anspruchsvollen Niveau vermit-
mer an der Praxis ausgerichteten Studienpro-
Technologietransfer in die Region.
telt und zum Abschluss Bachelor of Arts führt.
jekte. Diese werden zusammen mit anderen
Material & Design
Arbeiten aus dem Grundlagenmodul Kunststoff von Maya Däster Aus- und Weiterbildung
den Bachelor-Ausbildungen der
Luzern einen wichtigen Beitrag zum
Hochschule Luzern
Das dreijährige Hochschulstudium
Hochschule aufbaut.
Wissenschaftsplatz Schweiz.
Design & Kunst
gewidmet, welche Fach-, Methoden-
Die Hochschule Luzern – Design &
Dienstleistungen
T +41 41 228 54 64
und Sozialkompetenz auf einem
Kunst bietet zudem den Vorkurs als
Neben der Ausführung von künstle-
F +41 41 228 56 99 www.hslu.ch/design-kunst
Sentimatt 1, CH 6003 Luzern
ist einer spezialisierten Ausbildung
sehr anspruchsvollen Niveau ver-
Vorbereitung für die Hochschul-Stu-
rischen und gestalterischen Projek-
mittelt und zum Bachelor of Arts
diengänge, drei Weiterbildungsstu-
ten bietet die Hochschule auch Be-
führt.
diengänge und Abendkurse an.
ratung, Vermittlung von Fachleuten
Kontaktperson
oder Projekt-Coaching an.
Doris Kurzmeyer
Im Anschluss folgt ein eineinhalb-
Forschung und Entwicklung
Leiterin Materialdesign
bis zweijähriges Master-Studium in
Mit ihrer anwendungsorientierten
doris.kurzmeyer@hslu.ch
Design oder Fine Arts , welches auf
Forschung leistet die Hochschule
30 31
es compétences à votre service
peut être réduit de manière significative.
pour assurer la corrélation entre résultats
Le Pôle ingénierie plastique de l’Ecole
Le pôle ingénierie plastique dispose de la
d’analyses et mesures expérimentales.
d’ingénieurs et d’architectes de Fri-
gamme complète des licences industrielles
bourg vous apporte ses compétences dans le
Moldflow permettant de positionner le point
Fabrication de prototypes
domaine de la plasturgie. Analysé en conditi-
d’injection idéal, de déterminer l’injectabilité
Nous disposons d’un atelier complètement
ons de service et adapté aux contraintes de fa-
de la pièce, de prédire le retrait et le gauchis-
équipé permettant la fabrication de moules d’injection.
brication, de montage, de maintenance et de
sement, d’optimiser les circuits de régulation
recyclage, votre produit est optimisé. Qu’y
thermique, de connaître l’orientation des fibres,
gagnez-vous? La certitude de pouvoir l’indus-
de simuler les contraintes résiduelles, etc.
trialiser, sans surprise. Ce que vous pouvez attendre de nous
Nous disposons également de plusieurs presses d’injection sur lesquelles nous pouvons réaliser
Simulation des efforts mécaniques
l’échantillonnage des moules ou produire de pe-
Les analyses par éléments finis permettent de
tites séries en conditions industrielles.
Vous trouverez, parmi nos spécialistes et d’in-
simuler les conditions d’utilisation d’un pro-
génieurs expérimentés, des interlocuteurs at-
duit. Réalisées en amont du cycle de dévelop-
tentifs à vos besoins. Nous trouverons ensem-
pement, ces analyses offrent au concepteur
ble la formule de collaboration adéquate.
l’avantage de développer un produit parfaite-
Transparence et confidentialité vous garantis-
ment adapté à son usage.
sent de bénéficier pleinement des retombées de votre développement.
Tests et mesures
Nous nous ferons un plaisir de vous conseiller
La simulation numérique est indispensable à
sur les sujets suivants :
l’identification des points critiques d’une conception et élimine, ainsi, les variantes sans in-
Simulation d’injection
térêt. Mais, il s’avère que, parfois, les tests et
La simulation permet de diminuer le temps de
mesures demeurent le seul moyen de lever les
conception d’un produit, d’étudier sa faisabili-
incertitudes concernant des comportements
té, d’améliorer sa qualité, d’optimiser ses per-
ou des effets difficiles à modéliser. Il est essen-
formances. Ainsi, son coût de mise au point
tiel alors de disposer d’un interlocuteur unique
«Notre savoir à votre service» «Wir stellen Ihnen unser Know-how zur Verfügung»
Matériaux
Etude topologique
Collaboration EIA-FR – Entreprise
Choix de la matière en respect du
Dimensionnement
Mandats ou Projets subventionnés
cahier des charges Caractérisation des matières
Simulation FEM
par la confédération (CTI), le canton
Simulation MoldFlow
(PST – Réseau Plasturgie), la
Ecole d’ingénieurs et d’architectes de Fribourg
HES-SO et le Fond à l’Innovation du
Pôle ingénierie plastique
Canton de Fribourg
Boulevard de Pérolles 80
(mécaniques/chimiques/ thermiques/vibratoires) Spécialités (nano-chargés, hyperchargés, recyclés, bio-sourcés, …)
Réalisation Fabrication des moules prototypes Injection
Conception
PÔLE INGÉNIERIE PLASTIQUE
Post-Processing (Procédés de dé-
1705 Fribourg Formation continue «CAS» en Conception de Produits Plastiques et en Ecoplasturgie.
Contact Prof. Dr Jean-Marc Boéchat
Conception 3D sous NX
liantage et de frittage pour les
jean-marc.boechat@hefr.ch
Prototypage rapide
technologies MIM/CIM)
Tél.: +41 (0)26 429 66 62
32 33
escription de l’institut
férentes étapes de synthèses sont adaptées au
Equipements
L’institut de Chimie de l’école d’ingé-
mode de production sélectionné, impliquant
L’institut dispose de l’ensemble des appareils
nieurs et d’architectes de Fribourg (EIA-
l’optimisation, le choix de l’équipement (pro-
et des laboratoires nécessaires pour le déve-
FR) est actif au niveau des 4 missions légales
duction semi-batch, production en continu),
loppement d’une chimie moderne, incluant
d’une haute école spécialisée : l’enseignement
les méthodes de purification. L’institut est ca-
une halle de production ATEX. Il est possible de
Bachelor et Master, la formation continue, les
pable de délivrer aussi bien un produit particu-
citer des réacteurs de 25 ml à 630 l et des mi-
relations internationales et, finalement, la re-
lier qu’un procédé incluant l’installation néces-
croréacteurs (-90 à 250 °C, 0 à 1'500 Bar), des
cherche appliquée et le développement.
saire pour sa fabrication et l’analyse online
équipements d’analyse (NMR, GC, HPLC, GPC,
L’institut dispose de compétences particuliè-
pour le suivi (process analytical technology,
RAMAN, Chimioluminescence, TGA, DSC, …) et
res dans le domaine de la chimie organique
PAT).
des équipements de séparation (distillation,
permettant le développement de procédés chi-
évaporateur à couche mince, centrifugeuse, …)
miques depuis la synthèse de quelques milli-
Compétences
grammes jusqu’à la production de plusieurs
L’institut de chimie de l’EIA-FR possède des
De plus, l’institut a accès aux appareils de me-
centaines de kilogrammes en se basant sur la
compétences reconnues dans le développe-
sure des autres instituts de l’EIA FR, du dépar-
philosophie du développement durable et du
ment et le scale-up de synthèses chimiques et
tement de chimie et de physique de l’Universi-
management total de la qualité. L’effort est
dans l’optimisation des procédés tant à l’échel-
té de Fribourg ainsi que de l’institut Adolphe
porté sur l’efficacité des voies de synthèses sé-
le du laboratoire de chimie organique qu’au ni-
Merkle avec qui nous collaborons dans de nom-
lectionnées tenant compte du rendement et de
veau de la production. Les domaines sont la
breux projets.
la sélectivité. Ce choix implique également
chimie fine et pharma, la synthèse de micro- et
l’utilisation de solvants aussi peu toxiques que
nanoparticules, les bio-polymères et macro-
possible, l’utilisation de catalyseurs. Ce déve-
molécules, l’énergie renouvelable. Au niveau
loppement et cette optimisation est complétée
du scale-up, l’institut propose des solutions in-
par une caractérisation chimico-physique et
novantes avec l’adaptation du procédé (déve-
un suivi analytique permettant de mettre en
loppement durable) et du système de producti-
évidence les mécanismes réactionnels, la ciné-
on (microréacteur, extrusion réactive, …) en y
tique et les aspects de sécurité thermique. Au
ajoutant un suivi analytique online et, si néces-
niveau du scale-up et de la production, les dif-
saire, des méthodes adaptatives de contrôle.
L'institut de Chimie vous offre une solution de la molécule cible à la production
Recherche et Développement Du microgramme à la centaine de kilogrammes, l’institut de chimie de l’EIA-FR vous offre des solutions innovantes respectueuses du développement durable.
gner à chaque étape dans le développement afin de garantir le transfert des compétences de notre institut vers le partenaire. Nous maintenons une confidentialité stricte entre les différents projets et mandats.
Transfert de technologie Avec nos partenaires industriels, Services les collaborateurs de l’entrepriL’institut dispose d’un service se sont invités à nous accompa- d’analyses chimiques et de syn-
thèses organiques. Formation continue L’institut de Chimie propose des formations sur mesure dans le domaine de la chimie analytique, de la chimie physique, de la chimie organique et de la chimie industrielle.
Ecole d’ingénieurs et d’architectes de Fribourg Institut de chimie Blvd de Pérolles 80, CP 32 1705 Fribourg Contact Prof. Olivier Naef, Chef de l’institut de Chimie Tél. : +41 (0)26 429 67 05 olivier.naef@hefr.ch
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