Labore bei Chemieingenieurwesen

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Wie kommt der Lack auf das Werkstück? Unter welchen Bedingungen erhalten wir die gewünschten optischen und technologischen Eigenschaften der Lackschicht? Wie können wir unsere Verfahren und Prozesse so gestalten, dass wir die negativen Auswirkungen auf die Umwelt minimieren und gleichzeitig die Betriebskosten senken?

 Das sind Fragen, die im Rahmen des Labors Applikationstechnik durch die praktische Anwendung verschiedener Applikationsverfahren beantwortet werden. Wir lernen die wichtigsten Methoden des Lackauftrags kennen und bekommen einen ersten Eindruck davon, wie wir durch Optimierung der Applikationsparameter die Lackschichtqualität entscheidend verbessern können.

Ein wichtiger Aspekt ist dabei der praxisgerechte Umgang mit den verschiedenen Messverfahren für die Bewertung der optischen und technologischen Eigenschaften der Lackschicht. Dazu gehören Farbton, Glanz und Rauigkeit ebenso wie Härte, Kratzfestigkeit oder Elastizität.

Betrachtet werden Applikationstechniken wie das Tauch- und Spritzlackieren oder das elektrostatische Pulversprühen. Dabei kommen sowohl manuelle Systeme als auch automatisierte Anlagen mit Roboterunterstützung zum Einsatz. Bestandteil des Labors sind aber auch Untersuchungen zum Trocknungsprozeß.

Leitung:                          Prof.Dr. Joachim Domnick

Assistenten:                    B.Sc. Stefan Schacht

Laborraum:                      S 10.208, S 10.210

Labortelefon:                 -3517, -3518

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Wie kann in der Praxis die Korrosionsbeständigkeit von Metallen bzw. die Wirksamkeit von Korrosionsschutz-Maßnahmen beurteilt werden? Wie wählt man effektive Korrosionsschutz-Maßnahmen aus? Im Praktikum „Korrosionsschutz“ lernen die Teilnehmer die wichtigsten experimentellen Methoden und Auswerteverfahren zur Beantwortung solcher Fragen kennen,z.B:

  • Beschleunigte Bewitterungstests wie Salzsprüh-, Kondenswassertest und zyklische Testverfahren
  • Galvanostatische/potentiostatische Messung von Strom-Spannungs-Kurven
  • Impedanzspektroskopie
  • Rasterkelvinsonde
  • Metallographie
  • Elektronenmikroskopie

und wenden Sie z.B. zur Beurteilung folgender Fragestellungen an:

  • Messung von Korrosionspotential und Korrosionsgeschwindigkeit
  • Beurteilung der Passivität von Metallen 
  • Lochfraßkorrosionsbeständigkeit 
  • Effektivität und Mechanismus von Korrosionsschutz-Inhibitoren 
  • Untersuchung der Struktur und Wirksamkeit von Konversionsschichten 
  • Untersuchung der Korrosionsschutz-Wirkung von Beschichtungen 
  • Untersuchung des Versagens von Korrosionsschutz-Beschichtungen durch Blasenbildung, kathodische Delamination und Filiform-Korrosion 
  • Vergleichende Beurteilung von Korrosionsschutz- Beschichtungen 
  • Aufklärung von Schadensfällen

Im Praktikum „Bautenschutz“ führen die Teilnehmer einerseits Modell-Versuche zum Verständnis der Baustoff-Degradation durch, z.B.

  • Morphologie und chemische Zusammensetzung von Baustoffen
  • Wassertransport in Baustoffen
  • Wasserdampfdiffusion
  • Sorptionsisothermen
  • Salzgehalt und Einfluss hygroskopischer Verunreinigungen auf den Wasserhaushalt
  • Festigkeitsprofil und Feuchteverteilung

andererseits Untersuchung zur Beurteilung von Bautenschutz-Maßnahmen wie

  • Einfluss von Beschichtungen, Hydrophobierungen und anderen Oberflächenbehandlungen auf die Wasser- und Wasserdampf-Durchlässigkeit
  • Zerstörende und zerstörungsfreie Messung des Wassergehaltes von Baustoffen
  • Beurteilung des Salzgehaltes von Baustoffen
  • Stahlbeton: Beurteilung der Karbonatisierungstiefe, Bewehrungsstahl-Korrosion (auch zerstörungsfrei) und Oberflächenhärte
  • Zerstörungsarme Aufnahme von Festigkeitsprofilen und Beurteilung von Steinverfestigungs-Maßnahmen
  • Beurteilung und Auswahl von Beschichtungen im Stahlbau
  • Beurteilung und Auswahl von Beschichtungen im Bautenschutz
  • Schadensfallanalytik an einem Wohngebäude

Leitung:                          Prof. Dr. Renate Lobnig

Assistenten:                 

                                       

Laborraum:                      S 10.201, S 10.211, S 10.213

Labortelefon:                 -3516, -3519, -3521

 

Inhalte

Die Fächer im Bereich Gestaltung umfassen als 4stündige Pflichtvorlesung im Grundstudium die
Form- und Farbtheorie , und im Wahlpflichtbereich und Hauptstudium die Fächer Farbdesign als 2stündige Vorlesung, die Kreative Werktechnik als 4stündigen Praxis - Werkstattblock, die Produktgestaltung / Farbe als Ganztagesseminar mit 8SWS (Theorie und Praxis), Konstruktives und Freies Zeichnen als 2stündiges Seminarangebot und den Denkmalschutz als 4stündige Seminarveranstaltung.

Basierend auf der Lehre des Bauhauses werden in der Vorlesung Form- und Farbtheorie im ersten Teil u.a. Themenbereiche der Formtheorie nach Kerner Duroy, Johannes Itten und Wassiliy Kandinsky angesprochen. Eine besondere Gewichtung kommt dem Kapitel der Farbtheorie zu. Hier stehen die Theorien Goethes, Ittens und anderer Bauhauslehrer im Vordergrund.

In der Vorlesung Farbdesign werden Bereiche des aktuellen Farbdesigns wie des Produkt- und des Objektdesigns, der Werbung und der Typographie angesprochen. Themen wie Farbe und ihre Symbolik, ihre Wirkung auf das Wohlbefinden des Menschen, Farbe und Gesundheit sowie Farbe in den Druck- und Medientechniken bilden einen Schwerpunkt.

Die Kreative Werktechnik bietet im Sinne der Bauhauslehre einen Werkplatz zum Üben und Experimentieren mit „Farbe als einem Kreativen Ausdrucksmittel“ an. Der Werkbereich ist definiert als die Schnittstelle zwischen „freier und angewandter Kunst“. Nach Walter Gropius ist Kunst nicht lehr- oder lernbar, wohl aber ein gutes Handwerk. In freien Übungen zum Thema Punkt, Linie und Fläche wird in Schwarz Weiß oder Farbe mit unterschiedlichsten Werkzeugen gearbeitet.

Die Thematiken des angewandten Farbdesigns - der Architekturgestaltung und des Objektdesigns - werden in der Veranstaltung Produktgestaltung/Farbe behandelt.
Von den Studierenden wird der kritische Umgang mit Farben und Farbvalenzen geübt. Bereiche des Objektdesigns (z.B. Typographie / Schrift) werden in praktischen Anwendungen durchgeführt, eventuelle Ausstellungsbesuche, speziell auf das Thema Farbe abgestellt, runden das Seminar ab.

Um das Lesen anlagetechnischer Pläne zu erlernen, wird das Fach Konstruktives und Freies Zeichnen angeboten. Hier wird im Schwerpunkt der Zusammenhang zwischen 2 und 3-dimensionaler Darstellung von einfachen Objekten oder Maschinenbauteilen untersucht. Dazu gehören neben der 3-Tafelprojektion die verschiedenen parallelperspektivischen Darstellungen wie auch das perspektivische Darstellen von Gegenständen mit verschiedenen Fluchtpunkten.


Leitung:                          Prof. Klaus Friesch

Assistenten:                    B.Sc. Vanessa Staudt

Laborraum:                      S 1.-131

Labortelefon:                  -3535

 

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Die Studierenden bekommen im Praktikum mehr oder weniger komplexe Aufgaben, die sie selbstständig und zielbezogen lösen müssen; d.h. sie lernen Lackrezepturen zu entwickeln. Die Lacke werden dann mit verschiedenen Dispergieraggregaten hergestellt (Bild 1, links).

Die so erhaltenen Lacke werden auf die entsprechenden Untergründe aufgetragen (Bild 2, mitte) und getrocknet bzw. gehärtet.

Nach Prüfung der Beschichtungen erkennen die Studierenden beispielsweise, dass mit steigender Pigmentierung Glanz und Flexibilität der Beschichtungen stark abfallen. So lernen sie die Abhängigkeit der Beschichtungseigenschaften von den Inhaltstoffen der Lacke (Rezepturbestandteilen) kennen. In einem anderen Fall beobachten sie, dass es zur Entmischung von Pigmenten kommt (Bild 3, rechts); dieses Schadensbild kann durch Zugabe eines geeigneten Silicon-Additivs beseitigt werden. So lernen die Studierenden die Wirkungsweise von Lackadditiven kennen.

Leitung:                         Prof. Dr. Markus Schackmann

Assistenten:                   Dipl.-Ing.(FH) Christine Kunert

Laborraum:                     S 10.219

Labortelefon:                 -3524

 

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Im Labor Oberflächen- und Nanochemie stehen für die Präparation und Charakterisierung spezifischer Oberflächen die nötigen Apparaturen zur Verfügung. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der chemischen Modifikation der Oberflächen sowie deren Strukturierung auf der Nanometerskala. Ziel der in diesem Rahmen abgehaltenen Laborveranstaltungen ist es, den Studierenden die Wechselwirkung zwischen Chemie, Struktur und Funktion der Oberflächen zu verdeutlichen. Dies soll an einem Beispiel veranschaulicht werden:

Bei der Silanisierung von Siliciumdioxid-Oberflächen wird ein molekularer Film von Alkylsilanmolekülen auf der Oberfläche aufgebracht. Durch die Reaktionsparameter kann die Art der Ausbildung und damit die Qualität der erhaltenen Filme gesteuert werden, wie an Hand von Kontaktwinkelmessungen überprüft wird. Durch eine zusätzliche Strukturierung der Oberfläche kann der Kontaktwinkel bei gleicher Silanisierung gegenüber der glatten Oberfläche nochmals gesteigert werden.

Weitere Versuche beschäftigen sich u.a. mit

Thiolisierung, Superhydrophoben Schichten, Antireflexbeschichtungen, Photokatalytischen Grenzschichten, Elektrochemischen Doppelschichten

Dabei kommen folgende experimentelle Techniken zum Einsatz

Tauchziehen, Spin-Coaten, Siebdruck, Hydrothermale Synthese, UV-Vis Spektrometrie, Kontaktwinkelmessungen, Zetapotential-Messungen

Die Forschungsaktivitäten im Labor Oberflächen- und Nanochemie umfassen u.a.

  • Sorptionsgleichgewichte von Ionen und Polymeren 
  • Elektrokinetische Pulvercharakterisierung
  • Grenzflächeneigenschaften in Dispersionen

 

Leitung:                         Prof. Dr. Stephan Appel

Assistenten:                   B.Sc. Stefan Schacht

Laborraum:                      S 13.-113

Labortelefon:                 -3246

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Im Praktikum soll den Studierenden das Gebiet der Polymerwerkstoffe von ihrer chemischen Zusammensetzung über die Werkstoffprüfung bis zur Herstellung und Nachbehandlung von Fertigteilen nahe bringen. Im Zentrum des Praktikums steht das Kennen lernen der verschiedenen stofflichen, verarbeitungstechnischen und äußeren Einflussgrößen auf die Werkstoffeigenschaften. Andere Schwerpunkte bilden die Kunststoffverarbeitung und Beschichtung. Hier erhalten die Studierenden Gelegenheit, Kunststoffteile selbst vorzubehandeln, zu lackieren und den Kunststoff-Lack-Verbund zu prüfen.

Im Praktikum -Organische Bindemittel und Pigmete lernen die Studierenden verschiedene Bindemittel und Pigmente selbständig herzustellen und diese nach bestimmten Kriterien zu prüfen. Besonderes Augenmerk wird auf die Herstellung von umweltfreundlichen Bindemitteln gelegt. Die hergestellten Bindemittel und Pigmente werden physikalisch charakterisiert und anwendungstechnischen Prüfungen unterzogen. Von Bindemitteln wird das Trocknungs-/Härtungsverhalten von Pigmenten z.B., die Farbstärke geprüft.

 

Leitung:                          Prof. Dr. Guido Wilke

Assistenten:                    Dipl.-Ing. Karin Bertleff

Laborraum:                      S 10.206, S 10.207

Labortelefon:                 -3510, -3511

 

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Im Labor Werkstoffprüfung Lacke werden grundlegende lacktechnologische Prüfungen erlernt. Dazu verwendet man einfachen, selbst hergestellte sowie marktverfügbare Lacken, Druckfarben und anderen Beschichtungsstoffe und Beschichtungen.

Untersuchungen von lacktechnologischen Parametern die die Prozessfähigkeit von Lacken bestimmen gehören nicht nur zu den Laborversuchen, sondern werden auch durch Übungen im Seminar erarbeitet.

Zum Programm gehören beispielsweise mechanisch technologische Prüfungen wie Schichtdickenmessung, Härte, Elastizität, Flexibilität, Kratz- und Abriebbeständigkeit

Farbe und Glanz - die Appearance - also das Erscheinungsbild von Lacken wird visuell beurteilt und durch Methoden wie Glanzmessung mit Reflektometer, Hazemeter, Gonoiophotometer, Farbmetrik

Rheometrie spielt im Labor eine wichtige Rolle und ist an drei Rheometern möglich (davon zwei mit Luftlager)

  • an Lacken und anderen Beschichtungsstoffen
  • beim Einsatz in der Lackentwicklung und in der Qualitätskontrolle

Die Beständigkeit von Lacken und Druckfarben bei Bewitterung und gegen Chemikalien, Umweltchemikalien, Lebensmittel etc. wird durch gängige Methoden untersucht (links Mikrosopische Aufnahme der Schädigung einer Lackschicht durch die Einwirkung eines Lösemitteltropfens)

 

Leitung:                          Prof. Dr. Georg Meichsner

Assistenten:                    Dipl.-Ing. Karin Bertleff

Laborraum:                      S 10.205

Labortelefon:                 - 3509

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