Der Traum vom perfektem Board, Hochschule für Technik und Umwelt FHNW

Innerhalb des Kunststoffsektors verzeichnet der Leichtbau mittels faserverstärkten Werkstoffen während den letzten 10 Jahren zweistellige Wachstumsraten. Die entsprechenden Fachkräfte werden an der Hochschule für Technik FHNW ausgebildet. In den Fächern «Faser-Kunststoffverbund 1 & 2» (4 Semester) und «Advanced Composite» (5 Semester) lernen die Studierenden sowohl die Eigenschaften der einzelnen Komponenten (Polymere und Fasern), als auch deren textile Halbzeuge, konstruktive Eigenheiten und spezifische Fertigungsverfahren näher kennen. Die Besonderheit faserverstärkter Werkstoffe liegt darin, dass der Werkstoff erst während der Fertigung entsteht und deshalb vom Konstrukteur ein breites Wissen abverlangt.

Während der Vorlesung «Faser-Kunststoffverbund 1 & 2 besuchten die Maschinenbau-Studierenden die Firmen Tissa Glasweberei (Herstellung von technischen Textilien aus Glas- und Carbonfasern), Wernli AG (Fertigung von glasfaserverstärkten Bauteilen im SMC & GMT Verfahren) und Kopter Group (Herstellung eines Helikopters in Faserverbundbauweise), ergänzt durch eine Praxisvorlesung der Firma Airbus. Den praktischen Teil der Vorlesung durften die Studierenden durch Unterstützung des Kunststoffausbildungszentrums Aarau KATZ erfahren. Dort standen praktische Versuche zu den Fertigungsverfahren handlaminieren, Vakuuminfusion, Prepregverarbeitung, Wickeln und Thermoformen auf dem Lehrplan. Die selbst hergestellten Prüfplatten wurden anschliessend von den Studierenden unter Anleitung mechanisch getestet um eine direkte Rückmeldung zwischen Fertigung und mechanischer Performance zu erhalten.

Als Abschluss der Vorlesung bauten die Studierenden in Gruppenarbeit ein Skateboard aus Faserverbundwerkstoffen. Eine Anforderung war, dass das Brett unter Belastung möglichst parallel zum Boden sein sollte. Die Studierenden durften die Fasertypen, Versteifungskonzepte oder Fertigungsverfahren selber wählen: Glasfasern kamen genauso zum Einsatz wie Kohlenstofffasern. Zur Versteifung setzten die Studierenden Vorkrümmung, Sandwich auf Basis von Holz, Schaum oder Waben ein. Die Skateboards wurden mittels Handlaminat, Prepreg oder Vakuuminfusion gefertigt. Die unterschiedlichen Gruppen wurden hinsichtlich Gewicht, Funktion, Kosten und Design bewertet. Die «Verlierer» durften ihr Board für einen Test zur Ermittlung des Versagensverhaltenst spenden.

Die Vorlesungen finden im Rahmen der Bachelorausbildung im vierten Semester statt, stehen jedoch auch externen als vertiefender Kurs im Rahmen des MAS Kunststofftechnik (Master of Advanced Studies) oder CAS (Certification of Advanced Studies) offen. Allen beteiligten Firmen einen herzlichen Dank.