(An)packende Forschung

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Studenten der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik konstruieren Gehäuse für den Antrieb eines Roboterarms 

VON GERHILD SIEBER

Bis ein einziger Roboterarm funktionsfähig ist und seinen Dienst aufnehmen kann, ist es ein langer Weg: Nicht nur der Arm selbst mit seinen künstlichen Gelenken und Sehnen will gefertigt werden, sondern auch der Antrieb und schließlich ein Kunststoffgehäuse, in dem das Getriebe geschützt ist und verankert werden kann.

Ein solches Gehäuse zu bauen, ist eine Aufgabe, der sich zurzeit Studenten des Bachelor-Studiengangs Materialwissenschaft und Werkstofftechnik widmen. Die Projekt-Arbeit gehört zur Vorlesung „Konstruieren mit Kunststoffen“ von Markus Stommel. „Praxisnahes Vertiefen und Anwenden von Wissen ist ein ganz entscheidender Teil unseres ingenieurwissenschaftlichen Studiengangs“, sagt der Professor für Polymerwerkstoffe.

Wie ein solches Projekt die reale Berufssituation von Ingenieuren noch besser simulieren kann, hat Markus Stommel im vergangenen Sommersemester mit seinen Studenten durchgespielt. Damals arbeitete er mit der Firma igus GmbH und mehreren Teams von Maschinenbau-Studenten der Uni Wuppertal zusammen: igus konstruierte den Roboterarm, die Wuppertaler bauten verschiedenartige Getriebe, und die Saarbrücker Teams planten und fertigten die dazu passenden Gehäuse. „Die Studenten sollten neben der rein technischen Herausforderung das Arbeiten an verteilten Standorten lernen“, sagt Stommel. Ein Highlight für die Studenten war, dass sie während des Projektes ihre Entwürfe den Entwicklungsingenieuren von igus vorstellen durften und wertvolle Anregungen für ihre Konzepte bekamen.

Einer der Projektteilnehmer aus dem vergangenen Jahr ist Michael Bick. „Das Gute an einer solchen Projektarbeit ist, dass keine vorgegebene Lösung existiert, sondern dass man selber seinen Weg durch den Dschungel sucht“, lobt der 22-Jährige die Aufgabenstellung. So muss man sich zuerst die Anforderungen an das Gehäuse überlegen, dessen Stückpreis 75 Cent nicht überschreiten darf.

Außerdem muss der Produktionsprozess klar sein. „Wir hatten beispielsweise ein Spritzguss-Werkzeug zur Verfügung“, erzählt der Student aus Illingen. Auch die Auswahl des Werkstoffs ist wichtig: „Es gibt mehrere tausend Kunststoffe, die jeweils individuell veränderbar sind, und durch eine ganze Reihe verschiedener Kennwerte charakterisiert werden.“ Seine Gruppe habe sich für einen Polyamid-Kunststoff entschieden, weil der relativ fest, aber nicht zu spröde sei. Danach wurde am Computer ein CAD-Modell entwickelt – ein Gehäuseentwurf mit Schnapphaken zum Ineinanderstecken, bestehend aus drei verschiedenen Kunststoffteilen, die einzeln gespritzt werden. Nach weiteren Arbeitsschritten am Computer seien in der Uni-Metallwerkstatt die Negative gefräst worden. Beim eigentlichen Produktionsprozess werde schließlich das aufgeschmolzene Kunststoff-Granulat in die Negativform gespritzt. „Übrigens hat die Firma igus zwar kein ganzes Modell, aber einige unserer Ideen aufgegriffen“, freut sich Michael Bick.

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