Am 11.07.2017 besuchten 13 interessierte Schülerinnen und Schüler des Wahlkurses 3D-Drucken von Herrn Lormes gemeinsam mit Herrn Breiter den Lehrstuhl für Polymerwerkstoffe der Friedrich-Alexander-Universität in Erlangen. Gewissermaßen als Vorhut für die Junior-Ingenieur-Akademie durften unsere Schülerinnen und Schüler die dortigen Gerätschaften ausprobieren um vor Ort den in unserem MGF-Lab zum 3D-Drucken eingesetzten Kunststoff PLA (Polylactidacid) auf unterschiedliche Arten zu testen.

Eine Gruppe untersuchte eine im Vorfeld in der Schule ausgedruckte Probe mit Hilfe eines über 70000€ teuren Mikroskops dahingehend, die optimalen Temperaturbedingungen für den 3D-Druck herauszufinden. Anhand eines sogenannten Heattowers, bei dem während des 3D-Druckvorgangs im MGF-Lab die Temperatur stufenweise verringert worden ist, wurde mit dem Mikroskop unter Zuhilfenahme einer speziellen Software ein 3D-Bild der Oberfläche erstellt und dann ausgemessen, wie weit die einzelnen Schichten des 3D-Objekts bei den verschiedenen Drucktemperaturen auseinander stehen bzw. wie tief die Spalte zwischen zwei Schichten ist. Die gewonnen Ergebnisse über die optimale Temperatur gingen direkt in die Einstellungen an unseren 3D-Druckern für zukünftige Drucke ein.

Nachdem vorab PLA-Granulat, das uns freundlicherweise das FabLab Bayreuth zur Verfügung gestellt hatte, nach Erlangen geschickt worden ist, konnte eine zweite Gruppe anhand eines Kapillarrheometers den sogenannten Melt-Flow-Index untersuchen, der beschreibt, wie sich das Kunststoff-Granulat unter verschiedenen Parametern wie Druck und Temperatur extrudieren lässt.

Das wiederum versuchte dann die dritte Gruppe möglichst gut hinzubekommen und ein im Durchmesser gleichbleibend dünnes Filament ohne Lufteinschlüsse, wie wir es für unsere 3D-Drucker benötigen, zu extrudieren.

Da am Schluss noch etwas Zeit war, wurden Handydisplays von verschiedenen Herstellern unter das Mikrosop gehalten. Dabei konnte die Ursache für verschieden gute Auflösungen sichtbar gemacht werden.

Alles in Allem wurden unsere Schülerinnen und Schüler von den betreuenden Wissenschaftlern ob ihres experimentellen Geschickes und ihrern schnellen Auffassungsgabe sehr gelobt. Nach diesem gelungenen Probelauf kann die Junior-Ingenieur-Akademie im kommenden Schuljahr nun erfolreich starten!