Greifen mit Hilfe von Wärme und Kälte

Wissenschaftler der Universität Kassel haben gemeinsam mit einer Ausgründung aus der Hochschule ein Produkt entwickelt, das bestimmte Abläufe in automatisierten Fabriken effizienter machen kann.

01. Mai 2019
Greifen mit Hilfe von Wärme und Kälte
Prototyp des Polygreifers: Die Platine mit dem Polymer befindet sich in der Vertiefung des Plastikaufsatzes. (Bild: HA Hessen Agentur GmbH/Jan Michael Hosan)

Der sogenannte Polygreifer kann auf Roboterarme montiert werden und Werkstücke verschiedener Materialien greifen und tragen. Herzstück ist eine doppelschichtige Platine, die aus einem Aluminiumblech und einem aufgetragenen Spezialpolymer besteht. Dieses Material reagiert auf Wärme und Kälte: Wird die Platine erwärmt, verformt sich das Polymer und schmiegt sich in Sekundenschnelle um winzig kleine Unebenheiten, die selbst glatte Materialien wie Metalle aufweisen. Nach der Abkühlung der Platine haftet das Werkstück und kann umgesetzt werden. Wird die Platine erneut erwärmt, wird es wieder freigegeben.

Das thermoplastische Polymer ist eine Entdeckung des Fachgebiets Kunststofftechnik der Universität Kassel. Die technisch anspruchsvolle Verbindung zwischen Aluminium und Polymer entwickelte das Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren (tff). Das Start-up-Unternehmen eta opt, das von einem Absolventen der Universität Kassel gegründet wurde, bringt das Produkt zur Marktreife.

Im Gegensatz zu bisherigen industriellen Greifverfahren wie mit Druckluft oder Vereisung ist der Polygreifer universell einsetzbar; das Material des Werkstücks spielt praktisch keine Rolle und selbst kleine Greifflächen genügen. Das Greifsystem eignet sich besonders für industrielle Produktionsstraßen, die unterschiedliche Produkte fertigen, da Umrüstzeiten entfallen. Gegenüber druckluftbasierenden Verfahren kann bis zu 70 Prozent Energie eingespart werden. Prototypen des Polygreifers gibt es bereits, binnen eines Jahres will eta opt das Produkt auf den Markt bringen.

Das Fachgebiet tff der Universität (Leitung Prof. Dr. Stefan Böhm) forscht in den Bereichen Fertigungs-, Produktions- und Automatisierungstechnik sowie Schweißen, Kleben, Spanen und Strahlen. Das Fachgebiet Kunststofftechnik (Prof. Dr. Hans-Peter Heim) vereint die Forschungsschwerpunkte Werkstofftechnik, Kunststoffprozesstechnik sowie Fügetechnik und Werkstoffverbunde. Die Ingenieurwissenschaften gehören zu den großen Schwerpunkt-Bereichen der nordhessischen Universität.

Förderung für Start-ups ab dem ersten Geistesblitz

Die Firma eta opt wurde 2015 von Dr. Christoph Pohl gegründet, einem Absolventen und ehemaligen Mitarbeiter der Universität Kassel. Sie hat ihren Sitz im Science Park, in dem junge Unternehmen aus dem Umfeld der Hochschule auf dem Markt Fuß fassen und wachsen können. »Wir fördern Ideen und Start-ups im Grunde ab dem ersten Geistesblitz«, beschreibt Kanzler Dr. Oliver Fromm, im Präsidium der Universität zuständig für Wissenstransfer. »Die Erfolgsgeschichte von eta opt zeigt beispielhaft, wie sich Beratung, die Anbahnung von Netzwerken, die Vermittlung von Stipendien und Förderprogrammen und die Zusammenarbeit mit der Forschung im Umfeld unserer Universität auszahlen. Hinzu kam eine Förderung des Landes, die es jungen Unternehmen ermöglicht, kapitalintensive Entwicklungen zu stemmen.«