Ziel des Projektes vom EZD war die Entwicklung eines Produktionsverfahrens für synthetisches Weichteilgewebe sowie die Optimierung der Materialeigenschaften zum Einsatz im Wirbelsäulenchirurgie-Simulator SimBoneTM. Der High-End-Hybrid-Simulator der Medability GmbH für das chirurgische Training kombiniert hochrealistische simulierte und damit strahlungsfreie Röntgenbildgebung mit realitätsgetreuen synthetischen Anatomiemodellen. Für diese Modelle wurde am EZD eine neue PVC-Plastisol-Formulierung entwickelt, die das mechanische Verhalten von menschlichem Gewebe nachahmt, so dass die OP-Simulation für die chirurgische Ausbildung so realistisch wie möglich ist. Durch umfangreiche Entwicklungsarbeiten bei der Materialformulierung konnte das wissenschaftliche Personal vom EZD die Projektziele erfolgreich umsetzen und ein PVC-Material herstellen, welches ein ähnliches Verhalten wie Muskelfleisch zeigt. Das neue Material wird in Kombination mit den 3D-gedruckten Knochen und der künstlichen Haut in den chirurgischen Simulatoren von Medability eingesetzt.
„Der Inovyn Award 2022 ist der wichtigste Innovationspreis hinsichtlich des nachhaltigen und sicheren Einsatzes von PVC. Durch den gewonnenen Bronze Award erreichen unsere Kompetenzen und Entwicklungsarbeiten im Bereich innovativer Materialien internationale Anerkennung, was für eine relativ junge Forschungseinrichtung wie das EZD in Selb – Gründungsjahr 2014 – eine außerordentliche Leistung darstellt. Aufgabe des EZD als gemeinnützige Forschungseinrichtung ist es, Unternehmen bei der Entwicklung sowie Einführung neuer Produkte und Innovationen zu unterstützen. Dies ist bei dem Projekt mit Medability hervorragend gelungen. Das Team des EZD freut sich auf neue Projekte und Herausforderungen sowie weitere Projektpartner mit den Kompetenzen und Dienstleistungen unterstützen zu können.“, so Dr. Felipe Wolff-Fabris, Leiter des EZD.
 
Über Medability
Medability ist ein Anbieter von kundenindividuellen High-Fidelity Mixed-Reality Simulatoren, die ein praktisches Training von minimal-invasiven diagnostischen und therapeutischen Eingriffen in der Orthopädie, Wirbelsäulenchirurgie und Neurochirurgie ermöglichen. Die SimBone-Simulationsplattform ist ein innovatives technologie-gestütztes Trainings- und Vertriebstools. Die Plattform bietet Medizintechnikunternehmen und Ausbildungseinrichtungen eine einfache, schnelle und kosteneffiziente Lösung für hochwertige praktische Schulung an jedem Ort und zu jeder Zeit. SimBone nutzt fundiertes Trainings-Know-how, High-End-Technologie, integrierte Bewertungs- und Datenanalysefunktionen und ermöglicht es, schneller und zu geringeren Kosten Schulungen durchzuführen, Verkaufszyklen zu verkürzen und mehr Leads zu generieren. Medability und SimBone sind eingetragene Marken der Medability GmbH. Alle Rechte vorbehalten.

Andreas, warum widmest Du Dich den vernetzten Materialien, ist doch nur ein Nischendasein?
Andreas Köppel: Vernetzte Kunststoffe sind präsenter als man auf den ersten Blick denkt. Die klassischen Elastomeranwendungen wie Dichtungen und Reifen, die klassischen Faserverbundmaterialien oder viele Lacke sind dafür Beispiele. Durch neue technische Herausforderungen in Bereichen wie der Elektromobilität, erneuerbare Energien, Elektrotechnik und Medizintechnik gewinnt diese Art von Kunststoffen aber auch darüber hinaus immer mehr an Bedeutung. So führen steigende Anforderungen zur Gewichtsreduktion im Rahmen der CO2-Diskussion, gerade im Automobilbereich, vermehrt zur Substitution von thermoplastischen Werkstoffen und Metallen durch preiswerte und temperaturbeständige Duroplaste. Ebenso sind Elastomere unentbehrliche und höchst innovative Werkstoffe, die sich auch Abseits von Dichtungen und Reifen in nahezu allen Bereiches des täglichen Lebens wiederfinden. Besonders spannend ist auch das Thema Siliconelastomere, bei denen neue Materialentwicklungen insbesondere für die Medizintechnik, sowie die Automobil- und Elektrotechnik von großem Interesse sind. Deshalb gibt es also sehr viele spannende Fragestellungen für interessante Forschungsvorhaben und Industrieprojekte. Persönlich fasziniert mich an vernetzten Werkstoffen die Material- und Eigenschaftsvielfalt, sowie die herausfordernde Aufbereitung und Verarbeitung im Vergleich zu den thermoplastischen Kunststoffen.

Welche Themen geht ihr aktuell konkret an, was konntet ihr in der ersten Zeit schon umsetzen?
Andreas Köppel: Aktuell arbeiten wir gemeinsam mit dem Europäische Zentrum für Dispersionstechnologien (EZD), unserem Standort in Selb, an der Entwicklung von antimikrobiellen und antiviralen Pulverlacken. Weiterhin haben wir bereits zusammen mit Industriepartnern innovative Projekte im Bereich hochgefüllter Duroplast-Formmassen und Siliconelastomeren durchgeführt. Im Mittelpunkt unserer Projekte steht also die Material-, aber auch die Verfahrensentwicklung im Bereich vernetzter Materialien. Hier freuen wir uns jederzeit über Anfragen aus der Industrie. Ein anderer Schwerpunkt ist aktuell die Beantragung von öffentlich geförderten Forschungsprojekten. Wir haben z. B. Anträge gestellt, um in Zukunft unsere Arbeit auf Themen wie Recycling, nachwachsende Rohstoffe und Brennstoffzellen weiter ausbauen.

Was ist denn perspektivisch geplant?
Andreas Köppel: Im Moment steht natürlich die Bearbeitung und Beantragung von Forschungs- und Industrieprojekten im Vordergrund. Persönlich interessiere ich mich sehr für den Bereich der Siliconelastomere. Ich hoffe, dass wir auch in diesem Bereich neues Knowhow aufbauen und somit auch unsere Kunden beraten können. Bald wird es auch noch ein paar sehr spannende Projekte geben. Hier darf ich aber noch nicht zu viel verraten. Außerdem wollen wir künftig auch verstärkt Bildungsangebote zu vernetzten Materialien schaffen. Erste Kurse zur Duroplastverarbeitung gibt es bereits im Portfolio, welches aber die nächsten Jahre definitiv noch ausgebaut wird.

Der geladene Luftballon ist ein einfaches Beispiel für Elektrostatik und lässt sich auch leicht zu Hause nachmachen. Die Gefahren der elektrostatischen Aufladung sind aus dem Alltag aber nur in Form kleinerer elektrischer Schläge, z.B. beim Verlassen des Autos, bekannt. Hier sorgt die Reibung von Kleidung und Autositz für die Ladung, die sich spontan an Metall entlädt.

Im Industriealltag birgt diese spontane Entladung allerdings auch bedeutende Risiken, wie beispielsweise Zündfunken. Der SKZ-Kurs „Elektrostatische Aufladung bei Kunststoffen“ vermittelt Interessierten die Hintergründe der Elektrostatik, veranschaulicht die oft komplexen Zusammenhänge und erläutert Gefahren, Messverfahren und Erdungssysteme anhand von Praxisbeispielen. Besonderes Highlight der Schulung sind die vielen Experimente, die einerseits die Effekte und Zusammenhänge verdeutlichen, aber andererseits auch durch tolle Effekte einen gewissen Unterhaltungswert bieten. Teilnehmer/-innen lernen verschiedene Entladungsformen, wie z.B. Büschel-, Gleitbüschel- oder Funkenentladungen, kennen. Nach dem Kurs kennen sich die Teilnehmer/-innen in den wichtigsten Erdungsverfahren aus und sind sich der typischen Messprobleme bewusst. Weitere Informationen zum Kurs sind unter https://www.skz.de/bildung/kurs/elektrostatische-aufladung-bei-kunststoffen zu finden.

Eine Smartwatch ist unser treuer Alltagsbegleiter und Personal Trainer für den sportlichen Ausgleich vom hektischen Alltag. Damit diese aber funktioniert und wir zuverlässig sehen, wann der Puls in die Höhe schnellt, sind viele Sensoren nötig. Diese Elektronik darf nicht versagen und natürlich möchten wir beim Triathlon auch das Schwimmen erfassen. Somit wäre eine Wasserdichtheit der Elektronik auch erstrebenswert. Dieses kurze Beispiel zeigt, wie wichtig ein Schutz für elektronische Bauteile ist, die inzwischen in allen Geräten eine zentrale Rolle spielen.
Elektronikbauteile werden daher zum Schutz mit Polymeren vergossen. Dies bietet einen Schutzmantel und sorgt neben mechanischem Schutz auch für eine optimierte Wärmeableitung und schützt vor Wasser und anderen Medien. Verwendet werden hierbei z.B. Epoxidharze, Silikone, Polyurethane oder sogar Lacke mit sehr komplexer Zusammensetzung.
Ganz so einfach ist das mit dem Verguss aber natürlich nicht. Fehler in der Verarbeitung können zu Lücken in diesem „Schutzfilm“ führen. Falsche Anwendung kann sogar durch Eigenspannungen das Bauteil schädigen. Daher ist wie so oft auch hier ein Fachmann gefragt. „Wir bemerken bereits seit langem eine Zunahme der Bedeutung von Vergussmassen, vor allem in E&E-Anwendungen und entsprechend einen steigenden Bedarf an Schulungen. Deshalb arbeitet das SKZ mit dem Fraunhofer IFAM zusammen, um eine entsprechende Schulungen regelmäßig anzubieten“, so Matthias Ruff, Vertriebsleiter am Kunststoff-Zentrum SKZ. Weitere Informationen zum Kurs sind unter https://www.skz.de/bildung/kurs/polymerverguss-in-elektrik-und-elektronik zu finden.

Das SKZ wächst. 2023 nimmt die Modellfabrik den Betrieb auf, wodurch modernste Produktionsabläufe abgebildet werden können. Für die Forschung stehen zahlreiche neue Flächen in Form von Technika und Laboren zur Verfügung. Daher wird es auch den Bildungsformaten nicht an Input fehlen. Das Themenspektrum der beruflichen Weiterbildung an Europas größtem Kunststoffinstitut wächst 2023 um Themen wie z.B. Duroplasten, Regularien für Lebensmittelverpackungen und Blasfolienextrusion.
„Unsere Kurse werden inhaltlich ständig überarbeitet. Im industriellen Umfeld ist es schlicht eine Grundvoraussetzung immer den aktuellen Stand der Technik zu vermitteln. Deshalb fließen auch innovative Themen aus unserer Forschung direkt ein. Persönlich freue ich mich sehr auf die neuen Kurse zur Blasfolienextrusion, welche wir dank einer neuen Anlage 2023 auch mit Praxisübungen durchführen können“, erklärt Matthias Ruff, Vertriebsleiter am SKZ.

Neben den Grundlagen zu Duroplasten in Materialkunde und Verarbeitung werden auch Spezialthemen, wie gefüllte Mikrokapseln in Kunststoffcompounds, behandelt. Das SKZ wächst somit im Weiterbildungsangebot, um den Bildungsstandard von Fachkräften upzudaten und auszubauen. Interessierte können sich auf der K-Messe in Düsseldorf vom 19. – 26. Oktober 2022 am SKZ Stand in Halle 10 G09 über das Kursangebot informieren. Weitere Informationen unter https://www.skz.de/bildung/kurse

Das SKZ ist Mitglied der Zuse-Gemeinschaft. Diese ist ein Verbund unabhängiger, industrienaher Forschungseinrichtungen, die das Ziel verfolgen, die Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie, insbesondere des Mittelstandes, durch Innovation und Vernetzung zu verbessern.

Ziel des Projektes war die Entwicklung eines Produktionsverfahrens für synthetisches Weichteilgewebe sowie die Optimierung der Materialeigenschaften zum Einsatz im Wirbelsäulenchirurgie-Simulator SimBone. Der High-End-Hybrid-Simulator der Medability GmbH für das chirurgische Training kombiniert hochrealistische simulierte und damit strahlungsfreie Röntgenbildgebung mit realitätsgetreuen synthetischen Anatomiemodellen. Für diese Modelle wurde eine neue PVC-Plastisol-Formulierung entwickelt, die das mechanische Verhalten von menschlichem Gewebe nachahmt, so dass die OP-Simulation für die chirurgische Ausbildung so realistisch wie möglich ist.

Am EZD ist sowohl das Knowhow als auch die Ausstattung vorhanden, neue PVC-Formulierungen zu entwickeln. Zudem können die fertigen Produkte im Analytik-Labor des EZD auf die Materialeigenschaften hin untersucht werden. Somit steht das EZD in Selb der Industrie als kompetenter Ansprechpartner für die Formulierung, Herstellung und Charakterisierung von PVC-Plastisolen zur Seite.

Da Begreifen bekanntlich von Greifen kommt, setzt man am SKZ stark auf praktische Bildungsinhalte. Um dies künftig noch zu intensivieren und die vielen Mitglieder und Industriepartner beim Technologietransfer einzubinden, startet das SKZ die Weiterbildungsreihe „SKZ zu Gast bei…“. Der erste Kurs trägt den Titel „Oberflächenaktivierung und Plasmabeschichtung“ und findet am 16. und 17. November 2022 bei der Plasmatreat GmbH in Steinhagen statt. Dozenten des SKZ führen den Lehrgang gemeinsam mit Experten von Plasmatreat und anderen etablierten Unternehmen durch.

„Teilnehmer profitieren also neben der gewohnten Qualität der SKZ-Veranstaltungen auch von großartigen Netzwerkmöglichkeiten und haben die Chance in einem Industriebetrieb einen themenspezifischen Blick hinter die Kulissen zu werfen. Ich danke Erhard Krampe von Plasmatreat für die tolle Zusammenarbeit bei der Organisation und freue mich auf zahlreiche Teilnehmer“, so Dr. Eduard Kraus, Bereichsleiter Fügen und Oberflächentechnik am SKZ. „Damit Wissenstransfer gelingt muss das Wissen manchmal auf Reisen gehen, daher bringen wir in dieser Reihe den Prophet in die Fertigungshallen und Labore“, ergänzt SKZ-Vertriebsleiter Matthias Ruff. Teilnehmer dürfen sich auf ein abwechslungsreiches Programm rund um Oberflächenaktivierung, Oberflächenvorbehandlung, Reinigung und Beschichtung sowie einen Praxisteil zum Anfassen freuen.

Weitere Informationen unter: https://www.skz.de/bildung/kurs/oberflaechenaktivierung-und-plasmabeschichtung

„Die Themen Energiemanagement, Kreislaufwirtschaft, Klimaschutz und Digitalisierung spielen bei den SKZ-Fachtagungen auch 2023 eine große Rolle. Sei es bei der Brennstoffzellentagung, beim Qualitätsgipfel Kunststoff, der Fachtagung Folien + Fahrzeug / Plastic Films in Mobility oder auch beim E&E-Kongress“, erklärt Bettina Dempewolf, Leiterin Netzwerk & Event am SKZ. Mit ihrem Team ist sie verantwortlich für die SKZ-Fachtagungen. „Das SKZ ist Wegbereiter für die Kunststoffbranche und immer bestrebt, auf die aktuellen Herausforderungen einzugehen, um unseren Kunden und Partnern Lösungsmöglichkeiten frühzeitig anzubieten, damit Sie selbst innovativ handeln können und einen Wissensvorsprung vor Ihren Wettbewerbern haben“, sagt Dempewolf.
Viele Aussteller haben dieses Jahr von den großen SKZ-Netzwerkveranstaltungen und Tagungen profitiert. Beim diesjährigen SKZ-Netzwerktag und dem SKZ-Technologietag kamen mehr als 600 Teilnehmer-/innen zusammen und profitierten von den diversen Netzwerkmöglichkeiten und Gesprächen unter Fachleuten und Kunststoff-Kollegen. Die Teilnehmerzahl soll 2023 übertroffen werden.

Aussteller sind zufrieden
Ein begeisterter Geschäftsführer auf der Extrusionstagung begründete seine Zufriedenheit folgendermaßen: „Ich habe in den eineinhalb Tagen als Aussteller bei der 18. Duisburger Extrusionstagung 12 gute Kontakte herstellen können, die wir weiterverfolgen können. Das schaffe ich sonst bei einem Messeauftritt über eine Woche, allerdings bei deutlich höheren Kosten. Ich bin beim nächsten Mal auf alle Fälle wieder als Aussteller dabei!“ Dieses Fazit hört Sylvia Schmidt, verantwortlich am SKZ für den Veranstaltungsvertrieb, oft und gern beim Nachgespräch mit Ausstellern. „Mein Ziel ist es, den Ausstellern und Ausstellerinnen einen Mehrwert auf unseren Fachveranstaltungen zu bieten und somit ein echter Wegbereiter für viele Firmen zu sein“, erklärt Schmidt und sieht konkrete Vorteile: „Wenn ein Lead ca. 300 bis 400 Euro Wert ist, dann rechnet sich ein Ausstellungsstand ab 2.200 Euro für die meisten Aussteller, da bin ich mir sicher, selbst wenn man die Reisekosten mit einbezieht.“ Ein weiterer Aussteller gibt sein Verkaufsgeheimnis preis: „Seitdem ich Aussteller beim SKZ bin, spare ich mir viel Zeit: Statt wie früher jede Woche mühsam Einzelbesuche beim Kunden zu vereinbaren, treffe ich am Ausstellerstand zehn neue Interessenten an zwei Tagen und kann in Ruhe im Nachgang Telefonate führen. Und gute Verpflegung gibt es beim SKZ obendrein!“ Mehr zu den Tagungen des SKZ unter https://www.skz.de/bildung/tagungen 

Bernhard, warum gibt es den Techniker im 3D Druck oder besser der Additiven Fertigung erst jetzt?
Bernhard Hennrich: Eigentlich ist der Techniker nicht ganz neu wir haben ihn kurz vor der Corona-Pandemie in einer ersten Version bereits angeboten. Das war nur ein schlechter Zeitpunkt für Weiterbildungsangebote. Generell kann man sagen, dass sich gerade in den letzten ein bis zwei Jahrzehnten einfach sehr viel getan hat und die Einsatzgebiete vom Hobby- und Bastlerbereich in die industrielle Nutzung gewandert sind. Mittlerweile ist es einfach auch notwendig eine gewisse Professionalität und Bildungsstandards zu schaffen, um dem Anspruch der Industrie an Fachkräfte bei dieser Technologie gerecht zu werden.

Die Ausbildung wird in Zusammenarbeit mit der IHK angeboten. Welche Vorteile bringt das?
Bernhard Hennrich: Erstens ist die Zusammenarbeit zwischen der IHK in Würzburg und dem SKZ im Bereich der Industriemeisterausbildung für Kunststoff und Kautschuktechnik bereits seit über 50 Jahre etabliert und funktioniert einfach sehr gut. Da lag die IHK als Partner einfach nahe, um einen formellen und anerkannten Bildungsabschluss für die Industrie zu schaffen. Durch das in den letzten zwölf Jahren aufgebaute theoretische und vor allem praktische Wissen aus zahlreichen Forschungs- und Industrieprojekten, greifen wir am SKZ auf einen unglaublich großen Erfahrungsschatz im Bereich der Additiven Fertigung zurück. Somit stehen zwei starke Partner aus IHK und SKZ in den Startlöchern, um eine fundierte Technikerausbildung der Industrie anzubieten.

Besteht nicht die Gefahr das die technische Entwicklung die Bildungsinhalte überholt?
Bernhard Hennrich: Die Befürchtung habe ich nicht. Zwar wird es sicher Weiterentwicklungen geben, die haben wir beim Spritzgießen oder anderen Technologien schließlich auch aber die Grundlagen und das Rüstzeug für Techniker sind klar. Durch unsere industrienahen Forschungsaktivitäten sind wir zudem nahe dran, sowohl was Neuentwicklungen als auch industrielle Standards angeht und halten alle Inhalte ohnehin regelmäßig up-to-date.

Ab wann startet der erste Kurs und wo können sich interessierte anmelden?
Bernhard Hennrich: Die Anmeldung ist wie auch bei den Industriemeistern direkt bei der IHK möglich, es ist schließlich ein offizieller Abschluss der Handelskammer. Die Technikerausbildung gibt es in den zwei Varianten Voll- und Teilzeit. Wir planen aktuell bereits 2024 die ersten fertig ausgebildeten Techniker Additive Fertigung zu verabschieden. Wer sich bereits vorab über Inhalte und Rahmenbedingungen informieren will, der findet Infos online bei SKZ oder IHK und ist natürlich herzlich willkommen uns auf der Formnext in Frankfurt zu besuchen. Halle 11.1, Stand E48.  

Weitere Informationen unter https://www.skz.de/bildung/kurse/industrietechniker-additive-fertigung-ihk