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Grafik: Pixabay
11.01.2022

Innovationsnetzwerk FIMATEC startet in die zweite Förderphase

Das Netzwerk für die Entwicklung von faserbasierten Werkstofftechnologien für Anwendungen in der Medizin und im Sport wird für weitere zwei Jahre aus Mitteln des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert.

Einen entsprechenden Antrag hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Dezember 2021 bewilligt. Damit werden bis Juni 2023 weiterhin Fördermittel für die Entwicklung von innovativen Funktionsfasern, smarten Textilien und anwendungsoptimierten Faserverbundmaterialien zur Verfügung gestellt und die technologische Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) gestärkt.

Das Netzwerk für die Entwicklung von faserbasierten Werkstofftechnologien für Anwendungen in der Medizin und im Sport wird für weitere zwei Jahre aus Mitteln des Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert.

Einen entsprechenden Antrag hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Dezember 2021 bewilligt. Damit werden bis Juni 2023 weiterhin Fördermittel für die Entwicklung von innovativen Funktionsfasern, smarten Textilien und anwendungsoptimierten Faserverbundmaterialien zur Verfügung gestellt und die technologische Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) gestärkt.

Hierfür bündelt das Innovationsnetzwerk FIMATEC Kompetenzen aus unterschiedlichen ingenieurs- und naturwissenschaftlichen Fachrichtungen mit kleinen und mittelständischen Herstellern und Dienstleistern aus den Zielbranchen in Medizin und Sport (z. B. Orthopädie, Prothetik, Chirurgie, Smarte Textilien) sowie Akteuren der Textil- und Kunststoffbranche zusammen. 

Diese interdisziplinäre Zusammensetzung aus industriellen Partnern sowie anwendungsnahen Forschungseinrichtungen erhöht die Wettbewerbsfähigkeit und ermöglicht den Akteuren, ihre technischen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben schnell und zielgerichtet zu realisieren. Im Mittelpunkt für die gemeinsamen F&E-Vorhaben der Unternehmen und Forschungseinrichtungen stehen die Entwicklung innovativer Materialien und effizienter Fertigungstechnologien.        
          
Faserbasierte Materialien sind aus vielen Anwendungen in der Medizin und im Sport nicht mehr wegzudenken. Als reine Faser, verarbeitet zum Textil oder als Faserverbundkunststoff bieten sie eine nahezu beliebige Vielfalt zur Einstellung von Eigenschafts- und Funktionsprofilen. Dabei steigen die Anforderungen an Funktionsumfang, Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit stetig, sodass ein großes Potential für Innovationen vorhanden ist. Die Entwicklungen werden dabei zum einen durch neue Materialien und Fertigungsverfahren, zum anderen durch innovative Anwendungen getrieben. Produkte mit neuen und überlegenen Funktionen schaffen einen technologischen Vorsprung gegenüber der internationalen Konkurrenz und ermöglichen höhere Verkaufserlöse. Darüber hinaus führen effiziente Verfahren, anwendungsoptimierte Materialien oder auch die Funktionsintegration in die Grundstruktur textiler Werkstoffe perspektivisch zu geringeren Produktionskosten und verbesserten Vermarktungsmöglichkeiten.
Für Entwicklungen in diesem Kontext haben sich die Partner im Innovationsnetzwerk fimatec zusammengeschlossen und bündeln so ihre Kompetenzen. Innerhalb des Netzwerkes werden auf diese Weise zu den nachfolgenden Themenbereichen gemeinsam innovative Materialien und Verfahren entwickelt und in zukunftsweisenden Produkten und Dienstleistungen erprobt:

  • Funktionsfasern
    Innovative Fasermaterialien mit integrierten Funktionalitäten.    
  • Preforming
    Hochgradig lastpfadoptimierte Faserorientierungen für komplexe Faserverbundbauteile.    
  • Smarte Textilien
    Textilbasierte Sensorik und Aktorik.
  • Hybride Werkstoff- und Fertigungstechnologien
    Anwendungsoptimierte Bauteile durch technologieübergreifende Lösungsansätze.    
  • Faserverbundwerkstoffe
    Intelligente Matrixsysteme und funktionsoptimierte Fasermaterialien.    
  • Faserverstärkter 3D-Druck
    Hochqualitative additive Fertigungsverfahren für die effiziente Herstellung individualisierter Produkte.

 
17 Netzwerkpartner forschen an faserbasierten Werkstoffen für Medizin- und Sporttechnik
Aktuell sind zehn Unternehmen und sieben Forschungseinrichtungen an FIMATEC beteiligt. Interessierte Unternehmen und Forschungseinrichtungen sowie potenzielle Anwender können weiterhin an dem Kooperationsnetzwerk oder F&E-Projekten partizipieren. Im Zuge der Mitgliedschaft werden die Partner aktiv bei der Identifizierung und Initiierung von Innovationsprojekten sowie der Sicherstellung von Finanzierungen durch Fördermittelakquise unterstützt.

Ziel des bereits bewilligten Projektes „CFKadapt“ ist die Entwicklung eines thermoformbaren Faser-Kunststoff-Verbundmaterials für optimal adaptierbare orthopädische Hilfsmittel wie Prothesen und Orthesen. Im Projekt „Modul3Rad“ wollen die Projektpartner ein modulares Leichtbau-Rahmensystem für den Aufbau von nutzerfreundlichen, alltagstauglichen Therapiedreirädern für schwer- und schwerstbehinderte Kinder entwickeln. Drei weitere Kooperationsvorhaben sind bereits in der Planung.

Der Technologie- und Wissenstransfer ermöglicht insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) den Zugang zu technologischer Spitzenforschung, besonders diesen bleibt der Zugang zu Innovationen oftmals aufgrund des Fehlens eigener Forschungsabteilungen versagt. Die IWS GmbH hat das Netzwerkmanagement für FIMATEC übernommen und unterstützt die Partner von der ersten Idee über die Suche nach passenden Projektpartnern bis zur Ausarbeitung und Koordination von Förderanträgen. Angestrebt wird eine Förderung durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM), das Unternehmen in Kooperation mit Forschungseinrichtungen Fördermöglichkeiten für eine breite Palette an technischen Innovationsvorhaben bietet.

FIMATEC-Netzwerkpartner
all ahead composites GmbH | Veitshöchheim | www.bike-ahead-composites.de
Altropol Kunststoff GmbH | Stockelsdorf | www.altropol.de
Diondo GmbH | Hattingen | www.diondo.com
Mailinger innovative fiber solutions GmbH | Sontra | www.mailinger.de
Sanitätshaus Manfred Klein GmbH & Co. KG | Stade | www.klein-sanitaetshaus.de
STREHL GmbH & Co KG | Bremervörde | www.rehastrehl.de
WESOM Textil GmbH | Olbersdorf | www.wesom-textil.de
Faserinstitut Bremen e.V. (FIBRE) | www.faserinstitut.de
E.F.M. GmbH | Olbersdorf | www.efm-gmbh.de
REHA-OT Lüneburg Melchior und Fittkau GmbH | Olbersdorf | www.rehaot.de
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM | Bremen | www.ifam.fraunhofer.de
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF) | www.ipfdd.de
Institut für Polymertechnologien Wismar e.V. (IPT) | www.ipt-wismar.de
Institut für Verbundwerkstoffe GmbH | Kaiserslautern | www.ivw.uni-kl.de
Assoziierte Netzwerkpartner
9T Labs AG | Zürich, Schweiz | www.9tlabs.com
Fachhochschule Nordwestschweiz, Institut für Kunststofftechnik (FHNW) | www.fhnw.ch
KATZ - Kunststoff Ausbildungs- und Technologie-Zentrum | Aarau, Schweiz | www.katz.ch

Quelle:

Textination / IWS Innovations- und Wissensstrategien GmbH

Schutzmasken für das Universi-tätsklinikum Augsburg (c) Fraunhofer IGCV
14.04.2020

Schutzausrüstung aus dem 3D-Drucker

  • Fraunhofer IGCV liefert Schutzausrüstung aus dem 3D-Drucker an das Universitätsklinikum Augsburg

Seit mehr als einer Woche versorgt das Institut für Materials Resource Management der Universität Augsburg das Universitätsklinikum Augsburg mit Schutzmasken aus dem 3D-Drucker. Um den enormen Bedarf an unbedingt notwendiger Schutzausrüstung für das Klinikpersonal decken zu können, wurde ein Aufruf zur Unterstützung an Kooperationspartner gesendet – Hochschule Augsburg und Fraunhofer IGCV springen ein.

  • Fraunhofer IGCV liefert Schutzausrüstung aus dem 3D-Drucker an das Universitätsklinikum Augsburg

Seit mehr als einer Woche versorgt das Institut für Materials Resource Management der Universität Augsburg das Universitätsklinikum Augsburg mit Schutzmasken aus dem 3D-Drucker. Um den enormen Bedarf an unbedingt notwendiger Schutzausrüstung für das Klinikpersonal decken zu können, wurde ein Aufruf zur Unterstützung an Kooperationspartner gesendet – Hochschule Augsburg und Fraunhofer IGCV springen ein.

Eine bestmögliche medizinische Versorgung aufrechterhalten: Im Rahmen der Corona-Pandemie ist dies nur möglich, wenn Ärzte und Klinikpersonal vor Infektionen geschützt werden. Atemmasken können verhindern, sich über Mund und Nase mit dem Virus zu infizieren. Doch auch Schutzbrillen und Gesichtsmasken sind unabdingbare Bestandteile der persönlichen Schutzausrüstung: mit ihnen lässt sich eine Infektion über die Augen abwehren. Was aber, wenn letztere aufgrund aktuell enormer Nachfragen nicht mehr lieferbar sind? Eine massive Herausforderung, der sich Ende März auch das Universitätsklinikum Augsburg stellen musste. Die Idee: Schutzmasken aus dem 3D-Drucker.

Schnelle Kommunikation im Forschungsnetzwerk: Produktion von 3D-gedruckten Teilen fährt in kürzester Zeit hoch
Kurzerhand wurde universitätsintern nach Möglichkeiten der Fertigung via 3D-Druck gesucht. Prof. Dr. Markus Sause und Prof. Dr. Kay Weidenmann des Instituts für Materials Resource Management der Universität Augsburg sagten augenblicklich zu und setzten alle Hebel in Bewegung, um die Produktion schnellstmöglich zu starten. Zur Bereitstellung möglichst vieler Schutzmasken in kürzester Zeit ging außerdem ein Aufruf an bestehende Kooperationspartner. Bei ihrem direkten Kollegen Prof. Dr. Johannes Schilp, Professor für Produktionsinformatik an der Universität Augsburg und Hauptabteilungsleiter Verarbeitungstechnik am Augsburger Fraunhofer IGCV wurden sie fündig: Max Horn, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut, und auch Paul Dolezal vom FabLab (Fabrikationslabor) der Hochschule Augsburg sagten sofort ihre Hilfe zu. »Dank der großartigen Zusammenarbeit unseres Teams wurden wenige Stunden nach dem ersten Telefonat bereits die ersten Teile in unserem Labor für additive Fertigung hergestellt«, erinnert sich Max Horn. »Mit Unterstützung von der Hochschule Augsburg und dem Fraunhofer IGCV konnte die Produktionskapazität von 50 Masken pro Tag deutlich gesteigert werden«, freut sich Markus Sause.

Masken drucken mit Fused Deposition Modeling (FDM)
Als Herstellungsverfahren für den Gesichtsschutz wurde das Fused Deposition Modeling (FDM) ausgewählt. Dies bedeutet, dass die Maske entsteht, indem schmelzfähiger Kunststoff durch eine Düse gedrückt und schichtweise in einzelnen Bahnen aufgetragen wird. Neben einem umfangreichen Labor für metallbasierte additive Fertigung betreibt das Fraunhofer IGCV eine neue Laboreinheit mit verschiedenen FDM-Druckern. Aufgrund der Einfachheit des Verfahrens und seiner großen Flexibilität eignet es sich insbesondere für Prototypen und Musterbauteile. »Die gefertigten Masken sind aber keinesfalls nur Anschauungsobjekte«, ergänzt Georg Schlick, Abteilungsleiter Komponenten und Prozesse am Fraunhofer IGCV. Für die Teile verarbeitete das Team langlebige Polymere, die eine gute Beständigkeit gegen die im Klinikum verwendeten Desinfektionsmittel haben. Dadurch entstehen hochwertige Komponenten, welche sich bestens für die Mehrfachverwendung eignen.

Additive Fertigung für flexible Produktion
Inzwischen wurden einige Engpässe überwunden: Im Institut für Materials Resource Management der Universität Augsburg sattelt man für die Herstellung der Gesichtsmasken wieder auf Produktionsverfahren um, welche besser für die Herstellung großer Stückzahlen geeignet sind. »Die große Stärke der Additiven Fertigung liegt eher in der Herstellung sehr komplexer Komponenten mit geringeren Stückzahlen«, erläutert Matthias Schmitt, Gruppenleiter für Additive Fertigung am Fraunhofer IGCV. »Der 3D-Druck ermöglicht es uns aber eben auch, sehr kurzfristig zu handeln und fehlende Kapazitäten für beinahe beliebige Komponenten ganz nach Bedarf auszugleichen«, so Schmitt weiter. Durch die Flexibilität, Leistungsbereitschaft und die Kompetenzen aller Kooperationspartner konnte binnen weniger Tage eine vollständige Produktions- und Lieferkette für die Gesichtsmasken umgesetzt werden. Georg Schlick betont daher die Notwendigkeit einer guten Vernetzung und eines schnellen Austauschs zwischen den Forschungseinrichtungen. »Die enge Vernetzung innerhalb der 3D-Druck Community ermöglicht kurze Kommunikationswege und schnelles Handeln. Das kann in diesem Fall Leben retten.«

Quelle:

Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV