Wie kommt der Lack auf das Werkstück? Unter welchen Bedingungen erhalten wir die gewünschten optischen und technologischen Eigenschaften der Lackschicht? Wie k?nnen 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 Lackschichtqualit?t entscheidend verbessern k?nnen.
Ein wichtiger Aspekt ist dabei der praxisgerechte Umgang mit den verschiedenen Messverfahren für die Bewertung der optischen und technologischen Eigenschaften der Lackschicht. Dazu geh?ren Farbton, Glanz und Rauigkeit ebenso wie H?rte, Kratzfestigkeit oder Elastizit?t.
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.
Wie kann in der Praxis die Korrosionsbest?ndigkeit von Metallen bzw. die Wirksamkeit von Korrosionsschutz-Ma?nahmen beurteilt werden? Wie w?hlt man effektive Korrosionsschutz-Ma?nahmen 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 Passivit?t von Metallen
Lochfra?korrosionsbest?ndigkeit
Effektivit?t 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
Aufkl?rung von Schadensf?llen
Im Praktikum ?Bautenschutz“ führen die Teilnehmer einerseits Modell-Versuche zum Verst?ndnis 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-Ma?nahmen wie
Einfluss von Beschichtungen, Hydrophobierungen und anderen Oberfl?chenbehandlungen auf die Wasser- und Wasserdampf-Durchl?ssigkeit
Zerst?rende und zerst?rungsfreie Messung des Wassergehaltes von Baustoffen
Beurteilung des Salzgehaltes von Baustoffen
Stahlbeton: Beurteilung der Karbonatisierungstiefe, Bewehrungsstahl-Korrosion (auch zerst?rungsfrei) und Oberfl?chenh?rte
Zerst?rungsarme Aufnahme von Festigkeitsprofilen und Beurteilung von Steinverfestigungs-Ma?nahmen
Beurteilung und Auswahl von Beschichtungen im Stahlbau
Beurteilung und Auswahl von Beschichtungen im Bautenschutz
Farbe ist ein interdisziplin?res Thema ?par exellence“. Neben den Verknüpfungen zur Philosophie, Physik, Chemie, Physiologie, Psychologie und Soziologie besteht eine Urbeziehung der Menschen zur Farbe als Gestaltungs- und Ausdrucksmittel.
Beschichtungen übernehmen die Funktionen von Schutz und Schmuck. Das Labor Gestaltung leistet den Brückenschlag zwischen dem Gebrauchswert von Farben und Lacken und deren Gestalt- und Gefühlswerten.
Vorlesung und Studienarbeit Form- und Farbtheorie (4 + 2 Credits):
Im Grundstudium vermittelt die Pflichtvorlesung Form- und Farbtheorie - mit interdisziplin?rem Blick – Antworten auf die Frage: Was ist Farbe?
Im Kontext des historischen Erkenntnisprozesses wird Farbe Verbindung gebracht zur Form, zum Material und zum Licht. Anhand einer Projektarbeit werden die theoretischen Erkenntnisse als Gestaltungsentwurf in die Praxis umgesetzt und dabei auch Bezug genommen zu den handwerklichen Aspekten der Arbeit mit Farben und Lacken. Die Vorlesungsreihe wird erg?nzt durch eine Hausarbeit, bei der die 球探比分网den anhand selbst gew?hlter Themenstellungen mittels Referaten exemplarisch die Mannigfaltigkeit der Farbenwelt und der darin vorkommenden Bezüge zur Chemie erfahren und dadurch einen Einblick in die Vielfalt des zukünftigen Berufsfeldes Chemieingenieurwesen Farbe/Lacke erfahren.
Bei Interesse kann der ?sthetische Aspekt der Farben im Hauptstudium vertieft werden. Mehrere Wahlpflichtveranstaltungen stehen zur Auswahl:
Vorlesung Farbdesign (2 Credits):
Aufbauend auf der Vorlesung Form- und Farbtheorie werden die drei gro?en Produktionsbereiche Bereiche Bautenfarben, Industrielacke und Druckfarben beleuchtet. Neben der Analyse aktueller Farbordnungssysteme als Kommunikationsmitteln zwischen Herstellern und Planern/Anwendern werden Grundprinzipien der Farbigkeit vermittelt und einerseits Traditionen der Farbgestaltung sichtbar sowie andererseits die Ver?nderungen durch die ?sthetik der Moderne bewusst gemacht.
Seminar Kreative Werktechnik (4 Credits)
Farbe ist Material und setzt sich aus Bindemittel, Pigmenten, L?semittel und Zusatzstoffen zusammen. Das Seminar erm?glich die praktische Arbeit mit unterschiedlichsten Materialien, Werkzeugen und Applikationstechniken einen Einblick in die Vielfalt der Gestaltungsm?glichkeiten mit Farben und Lacken. Die 球探比分网den erhalten die M?glichkeit, handwerkliches Arbeiten kennenzulernen. Neben traditionellen Techniken steht das experimentelle Arbeiten. Ziel ist es, ohne handwerkliche Vorbildung durch eine Vielzahl praktischer ?bungen einen Einblick in die Faszination kreativer Werktechniken zu erhalten und zu verstehen, dass Oberfl?chen mittels Roh- und Halbfertigprodukte durch Kreativit?t und handwerkliches K?nnen eine Veredelung erfahren. Workshops mit Maler- und Lackiermeistern und Exkursionen zu Gestaltungsateliers der Farbenindustrie vermitteln tagesaktuelle Einblicke in die Welt der Oberfl?chengestaltung und erg?nzen mit weiterer Expertise das Programm im Labor Gestaltung. Das Seminar ist damit auch eine Erkundung des Absatzmarktes von der anderen Seite, der Endanwendung her. Im Sinne der Bauhauslehre ist das Seminar ein Ort zum ?ben und Experimentieren mit ?Farbe als einem kreativen Ausdrucksmittel“: Nach Walter Gropius ist Kunst nicht lehr- oder lernbar, wohl aber ein gutes Handwerk.
Seminar Farbpsychologie (4 Credits)
Farbe ist Emotion und hat einen gro?en Einfluss auf unsere Wahrnehmung und auf unser Verhalten.
So h?ngen Kaufentscheidungen zu einem gro?en Teil von der ?u?eren Erscheinung von Objekten ab.
Um diese Zusammenh?nge zu verstehen, sind zwei Blickrichtungen wichtig. Da ist zum einen der Mensch als Individuum und Farbtr?ger. Wir bringen durch unseren K?rper als erste Schicht Farbigkeit mit und erg?nzen diese durch eine zweite Ebene, die Kleidung. Beides sind Farbwirkungen nach au?en und es gilt zu verstehen, wie wir farblich wirken und welches unsere subjektiven Farbpr?ferenzen sind. Umgekehrt geschieht der gr??te Teil unserer Sinneswahrnehmung visuell und Farbsignale dringen permanent von au?en auf uns ein. Bedeutung und Wirkung der Farben spielen hierbei eine gro?e Bedeutung
Das Seminar Farbpsychologie begibt sich anhand vieler praktischer ?bungen auf eine Erkundungsreise und führt Theorie und Praxis der Farbpsychologie bildhaft erlebbar vor Augen.
Seminar Produktdesign (4 Credits)
Der Kommunikationsprozess zwischen Entwicklern und Anwendern von Farben und Lacken ist verbesserungsf?hig. Es geht um das Kundenverst?ndnis.
Entwerfen ist ein kreativer Arbeitsprozess, welcher aus vielen Rahmenbedingungen ?konomischer, funktionaler, emotionaler und ?sthetischer Art Objekte hervorbringt. Form. Material, Farbe, Licht, Typografie sind nennenswerte Gestaltungsmittel, die sich zu einem Ganzen fügen. Im Seminar Produktdesign werden Themen des angewandten Farbdesigns - der Architekturgestaltung und des Objektdesigns - behandelt und anhand praktischer ?bungen der kritische Umgang mit Farben und Farbvalenzen im Kontext konkreter Gestaltungsaufgaben geübt. Die Denkweise von Gestaltern und Entscheidungswege und Entscheidungskriterien für die Auswahl von Farben werden durch den ?work-flow“ einer Projektbearbeitung nachvollziehbar.
Seminar Technisches Zeichnen (4 Credits)
Die technische Zeichnung ist die Sprache aller Ingenieure. Wortschatz, Grammatik und Satzbau dieser Sprache wollen gelernt sein. Im Seminar werden die Grundlagen der zwei- und dreidimensionalen Darstellung durch praktische ?bungen erlernt. Ziel ist es, technische Zeichnungen lesen zu k?nnen und dreidimensionale Objekte normgerecht darzustellen.
Zus?tzlich wird das Freihandskizzieren eingeübt, eine auch in der digitalen Welt wichtige Kompetenz zur schnellen Kommunikation. Nebenbei besitzen Skizzen und Zeichnungen auch eine ?sthetische Komponente, die im Seminar behandelt wird.
Die 球探比分网den bekommen im Praktikum mehr oder weniger komplexe Aufgaben, die sie selbstst?ndig und zielbezogen l?sen 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. geh?rtet.
Nach Prüfung der Beschichtungen erkennen die 球探比分网den beispielsweise, dass mit steigender Pigmentierung Glanz und Flexibilit?t der Beschichtungen stark abfallen. So lernen sie die Abh?ngigkeit 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 球探比分网den die Wirkungsweise von Lackadditiven kennen.
Abb. 1 Superhydrophobe Stahloberfl?che durch Silanisierung, Kontaktwinkel am Wassertropfen > 150°
Abb. 2 Blick ins R?ntgendiffraktometer (Bragg-Brentano-Anordnung)
Abb. 3 Kontaktwinkelmessger?t
Abb. 4 Zetapotential-pH-Charakteristik von Hafniumoxid in w?ssriger Suspension
Inhalte
Im Labor Oberfl?chen- und Nanochemie liegt der Schwerpunkt auf der Charakterisierung und chemischen Modifikation von Oberfl?chen und Nanostrukturen. Ziel der Lehrveranstaltungen ist es, den 球探比分网den die Zusammenh?nge zwischen Chemie, Struktur und Funktion von Oberfl?chen zu verdeutlichen. Dies soll an einem Beispiel veranschaulicht werden:
Bei der Silanisierung von Glasoberfl?chen wird ein molekularer Film in Form von Alkylsilylgruppen auf die Oberfl?che aufgebracht. Durch die Reaktionsparameter kann die Qualit?t der erhaltenen Filme gesteuert werden. Dies wird durch Bestimmung des Kontaktwinkels von Wassertropfen gemessen. Durch eine zus?tzliche Strukturierung der Oberfl?che kann der Kontaktwinkel bei gleicher Silanisierung gegenüber der glatten Oberfl?che gesteigert werden. Auf diese Weise erh?lt man unbenetzbare superhydrophobe Oberfl?chen (siehe Abb. 1).
Weitere Versuche besch?ftigen sich u.a. mit Thiolisierung, Nanopulver-Synthesen, Sol-Gel-Beschichtungen, photokatalytischen Grenzschichten und elektrochemischen Doppelschichten.
Dabei kommen z. B. folgende experimentelle Techniken zum Einsatz: Tauchziehen, Siebdruck, Hydrothermale Synthese, UV-Vis-Spektrometrie, Zetapotential-Messungen, R?ntgendiffraktometrie (XRD) (siehe Abb. 2), Kontaktwinkelmessungen (siehe Abb. 3).
Die Forschungsaktivit?ten im Labor Oberfl?chen- und Nanochemie umfassen u.a.
Im Praktikum soll den 球探比分网den 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 ?u?eren Einflussgr??en auf die Werkstoffeigenschaften. Andere Schwerpunkte bilden die Kunststoffverarbeitung und Beschichtung. Hier erhalten die 球探比分网den Gelegenheit, Kunststoffteile selbst vorzubehandeln, zu lackieren und den Kunststoff-Lack-Verbund zu prüfen.
Im Praktikum -Organische Bindemittel und Pigmente lernen die 球探比分网den verschiedene Bindemittel und Pigmente selbst?ndig 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-/H?rtungsverhalten von Pigmenten z.B., die Farbst?rke geprüft.
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 Prozessf?higkeit von Lacken bestimmen geh?ren nicht nur zu den Laborversuchen, sondern werden auch durch ?bungen im Seminar erarbeitet.
Zum Programm geh?ren beispielsweise mechanisch technologische Prüfungen wie Schichtdickenmessung, H?rte, Elastizit?t, Flexibilit?t, Kratz- und Abriebbest?ndigkeit
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 m?glich (davon zwei mit Luftlager)
an Lacken und anderen Beschichtungsstoffen
beim Einsatz in der Lackentwicklung und in der Qualit?tskontrolle
Die Best?ndigkeit von Lacken und Druckfarben bei Bewitterung und gegen Chemikalien, Umweltchemikalien, Lebensmittel etc. wird durch g?ngige Methoden untersucht (links Mikrosopische Aufnahme der Sch?digung einer Lackschicht durch die Einwirkung eines L?semitteltropfens)
Im Labor Anorganische Chemie erlernen die 球探比分网den das chemische Arbeiten im Labor, führen Versuche nach vorgegebenen Aufgabenstellungen aus und protokollieren ihre Arbeiten.
Selbstst?ndiges Durchführen von Versuchen zu den Themen Titration (S?ure, F?llung, Redox, Komplexometrie), Potentiometrie, Elektrogravimetrie, L?slichkeitsprodukt, Photometrie, AAS, qualitative Analyse von Kationen und Anionen, Herstellung von Pr?paraten.
Im Labor Organische Chemie bekommen die Studenten einfache Vorschriften und sollen dabei den sachgerechten Aufbau von Glasapparaturen üben, Gefahrstoffe erkennen und sachgerecht damit umgehen lernen. Die Versuche sind so gew?hlt, dass sie w?hrend der Durchführungs Einblicke in folgende Methoden erhalten: Dosieren von Flüssigkeiten und Feststoffen, Heizen und Kühlen, Rühren und Schütteln, Trocknen und Reinigen von Flüssigkeiten und Feststoffen
Die Identifizierung der dargestellten Substanzen zur Bestimmung der wichtigsten physikalischen Eigenschaften erfolgt über einfache Methoden wie Schmelzpunktbestimmung, Refraktometrie, Dünnschicht-Chromatographie und Polarimetrie.
Welche Stoffe liegen in welcher Menge und in welcher Form in einer Probe vor? Wie verteilen sich Stoffe innerhalb einer Probe? Welches Verfahren ist im Hinblick auf Analysenqualit?t, Zeitaufwand und Gesamtkosten für die L?sung einer analytischen Fragestellung geeignet? Welche Schadstoffe, Verunreinigungen oder Rückst?nde lassen sich in Untersuchungsproben finden?
Derartige oder ?hnliche Fragenstellungen lassen sich mit Hilfe moderner, instrumenteller Analyseverfahren beantworten und werden auch im Rahmen des Labors Instrumentelle Analytik und Umweltanalytik anhand ausgew?hlter Praxisbeispiele untersucht. Ziel ist es, die 球探比分网den der F?cher Biotechnologie und Chemieingenieurwesen mit verschiedenen wichtigen Analyseverfahren vertraut zu machen und die Brücke zwischen dem erlernten theoretischen Wissen und der Anwendungspraxis herzustellen.
Hierbei werden moderne Messger?te auf Basis spektroskopischer, chromatographischer, elektroanalytischer und weitere physikalisch-chemischer Methoden zur Analyse einer Vielzahl an Stoffen und Stoffgemischen in unterschiedlichen Matrices genutzt. Daneben erfolgt die Bestimmung wichtiger Summenparameter im Bereich der Umweltanalytik.
Die 球探比分网den lernen ihre T?tigkeit im Labor und ihre Analysenergebnisse nach den g?ngigen Kriterien der Statistik in der analytischen Chemie zu hinterfragen und zu dokumentieren. Dabei wird gleichzeitig der Bezug zur Qualit?tssicherung im betrieblichen Umfeld hergestellt.
