Forschung
Unser Forschungsziel ist die Entwicklung von Grundlagen, die den wirtschaftlichen Einsatz von weitgehend automatisierten Druckprozessen ermöglichen, oder kurz: Make Printing More Industrial. Hierbei teilen wir unsere Tätigkeitsfelder in drei Forschungsgruppen. Biomedical Printing Technology nutzt den 3D-Biodruck und weitere Verfahren für die Herstellung von z.B. Organs-on-a-Chip, Biosensoren, Fleischersatz und Implantaten. Die Gruppe Industrial Printing erforscht die am Druckprozess beteiligten Materialien, modelliert und simuliert die Teilprozesse und führt am Ende eine gezielte Weiterentwicklung des Gesamtdruckprozesses herbei. Aktuell wird dies vor allem im Bereich 3D-Druck und hier speziell für die Schmelzschichtung und die Stereolithografie getan. Daneben werden auch konventionelle Druckverfahren für verschiedene Anwendungen wie Sicherheitsmerkmale und gedruckte Biosensoren untersucht. In der Forschungsgruppe Printing Fluids and Interfaces werden Druckverfahren hinsichtlich ihrer Eignung für Verarbeitung von besonderen funktionalen Materialien überprüft und weiterentwickelt, um Funktionalitäten, wie zum Beispiel Halbleiter, Elektrolumineszenz, fotoelektrischer Effekt oder elektrische Leitfähigkeit in Druckprodukte zu integrieren. Dafür werden vor allem die am Prozess beteiligten Oberflächen und Fluide charakterisiert, beschrieben und simuliert.
Es werden Projekte in unterschiedlichster Form bearbeitet, von Sonderforschungsbereichen der DFG, über Fördermittel für den Mittelstand bis hin zu bilateralen Projekten mit Industriepartnern, oder auch Forschungsfinanzierung durch Stipendien betrieben. Einige der Projekte möchten wir Ihnen hier vorstellen , damit Sie sich ein Bild unserer vielfältigen Forschungsgegenstände machen können.
Unser Forschungskonzept soll einen wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Druckprozesse leisten. Damit ist einerseits die Weiterentwicklung bestehender Systeme und Verfahren möglich und andererseits die Entwicklung neuer innovativer Systeme.
Studium und Lehre
Die Vorlesungen und Tutorien des IDD sind in das Masterstudium des Maschinenbaus eingebunden. Die Studierenden am IDD gehören vor allem der Fachrichtung Maschinenbau, aber auch der Biologie, Medizin, Physik, Mechatronik, Elektrotechnik, Informatik sowie des Papieringenieur- und Wirtschaftsingenieurwesens an. Zur praxisnahen Ausbildung der Studierenden verfügt das IDD über eine breite Laborausstattung und für das parallele Arbeiten von mehreren Gruppen stehen die wichtigsten Drucker mehrfach zur Verfügung. Themen für Master- und Bachelorarbeiten werden fachgebietsintern oder auf Wunsch auch zusammen mit der Industrie vergeben. Interessante und aufschlussreiche Exkursionen zu den Druckmaschinenherstellern, wie auch zu den Zulieferern, der weiterverarbeitenden Industrie und thematisch verwandten Firmen, werden regelmäßig angeboten und durchgeführt.
Ausstattung
Die Laborausstattung des IDD ist in mehrere Labore aufgeteilt. In den 3D-Druck-Laboren stehen mehrere Drucker nach den Verfahren der Schmelzschichtung, Stereolithographie und selektivem Lasersintern sowie verschiedenste 3D-Scanner zur Verfügung. Die Drucker sind jeweils für verschiedene spezielle Anwendungen wie das Drucken von Hochleistungspolymeren, Drucken mit mehreren Materialien, den Einsatz von Sonderextrudern, etc. optimiert. Das neu eingerichtete S1-Biolabor vereint einen Zellkultur- und einen Biodruckbereich, wodurch Forschungsarbeiten zum 3D-Biodruck optimal durchgeführt werden können. Das konventionelle Drucklabor hat einen dreistufigen Aufbau von Bedruckbarkeitsgeräten mit geringstem Substrat- und Fluidverbrauch über Labordruckmaschinen bis hin zu industriellen Produktionsmaschinen. Es stehen alle gängigen Druckverfahren wie Offset-, Tief-, Sieb-, Flexo-, Tampon- und Inkjet-Druck sowie Prägeverfahren zur Verfügung. Im Bereich der Vor- sowie Nachbehandlung stehen für 3D- wie auch konventionelle Druckverfahren verschiedenste Anlagen wie Corona- und Plasmaanlagen sowie UV-, IR-, Blitzlicht- und Heißlufttrockner und Lasernachbearbeitung zur Verfügung. Zur Bewertung von graphischen Druckprodukten, aber auch dem Quantifizieren von optisch auslesbaren Biosensoren, steht ein Farblabor mit genauen Labormessgeräten und praxisüblichen Handgeräten (Spektralfotometer, Glanz- und Lichtmessgeräte) zur Verfügung. Wir betreiben ein Klimalabor , das sowohl Luftfeuchtigkeit und Temperatur in höchster Genauigkeitsklasse kontrolliert, als auch die Partikelbelastung der Raumluft senkt. Im Charakterisierungslabor können Kunststoffe, Fluide, Substrate und gedruckte Produkte mit Hilfe von optisch-mikroskopischer, mechanischer, elektrischer und rheologischer Messtechnik untersucht werden.
Dienstleistungen: Wir forschen für Sie
Die Forschungsplattform des IDD kann im Rahmen von Dienstleistungsaufträgen von interessierten Unternehmen genutzt werden. Eine Zusammenarbeit ist möglich von der technischen und/oder wirtschaftlichen Beratung von Unternehmen, über Berechnungs-, Simulations-, Entwicklungsaufträge und Druckversuche bis hin zur Begleitung eines gesamten Produktentwicklungsprozesses.
Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit kleinen und mittelständischen Unternehmen sind, auch unter Nutzung öffentlicher Fördermittel, vorhanden. Interdisziplinäre Industrieprojekte in Kooperation mit weiteren Forschungsinstituten unter Koordination des IDD sind möglich.
Als Vorstufe von industriellen Kooperationen werden Machbarkeitsstudien zum Beispiel zu Fragen der Bedruckbarkeit angeboten.
Die Systementwicklung angepasster Druck- und Peripheriesysteme gehört ebenfalls zum Dienstleistungsprofil des IDD.
Bei allen Dienstleistungen und im Rahmen der angewandten Forschung ist stets volle Vertraulichkeit gewährleistet.
