Historie

Entwicklung des IKFF seit der Gründung in Forschung und Lehre

Am 1. April 1967 wurde mit der Berufung von Herrn Prof. Dr.- Ing. Heinrich Stabe auf den Konstruktionslehrstuhl C der Universität Stuttgart der Grundstein für das heutige IKFF gelegt. Vorausgegangen waren viele Überlegungen und Planungen, die etwa im Mai 1962 mit der Zielsetzung begannen, in Stuttgart einen feinwerktechnischen Schwerpunkt zu bilden, bestehend aus dem seit 1944 existierenden Uhreninstitut, heute Institut für Zeitmesstechnik, Fein- und Mikrotechnik, dem Institut für Technische Optik (seit 1960) und dem neu zu gründenden Institut für Konstruktion und Fertigung in der Feinwerktechnik - IKFF. Dadurch entstand eine gute Basis für Studium und Forschung im Bereich der Feinwerktechnik, der Mikrotechnik und der Technischen Optik am Standort Stuttgart.
Die Aufbauphase des IKFF begann im Kollegiengebäude K II in der Stadtmitte im 8. Obergeschoss und war geprägt von Lehre und auch ersten größeren Forschungsprojekten. Nach der Emeritierung von Herrn Prof. Stabe übernahm Herr Prof. Dipl.-Ing. Artur Jung dann am 1. März 1977 die Institutsleitung. Die Arbeitsziele, die Prof. Jung sich damals stellte, beinhalteten Problemstellungen zur Konstruktionstheorie mechanischer / elektromechanischer Funktionsgruppen und Geräte, die optische Bearbeitung, Sensorik, insbesondere die Objekt- und Lageerkennung von Werkstücken, die Prüfung feinmechanischer Bauelemente, die korrosionsschutzgerechte Konstruktion in Feinwerk- und Elektrotechnik sowie die Spritzgießtechnologie für feinmechanische Bauelemente.

Im Juni/Juli 1977 erfolgte der Umzug von der Keplerstraße in der Stadtmitte in den Neubau im Pfaffenwaldring 9 nach Vaihingen. Von der räumlichen Seite her waren nun sehr gute Arbeitsbedingungen gegeben. Erstmals in seiner Geschichte war das Institut geschlossen auf einer Etage untergebracht und damit eigenständig. Mit ca. 1.000 m² stand nun genügend Raum für Forschung und Lehre zur Verfügung.
Unaufhaltsam wuchs auch die Lehrbelastung. Dies betraf Studierende des Maschinenwesens und benachbarter Studiengänge mit Vorlesungen im Vor- und Hauptdiplom aber insbesondere auch Studierende der Elektrotechnik in der Konstruktionstechnik-Vorlesung.
Im Jahre 1993 gelang schließlich die schon Jahre zuvor angestrebte Verstärkung des Institutes durch eine vorgezogene Nachfolge mit der Berufung von Herrn Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schinköthe. Zwar war der Zeitraum der Parallelbesetzung bis zur Emeritierung von Herrn Prof. Jung im März 1995 nur recht kurz, ermöglichte aber einen kontinuierlichen Übergang in der Institutsleitung und in den Lehr- und Forschungsarbeiten des Institutes.
Am 1. April 1994 hat Prof. Schinköthe die Institutsleitung übernommen. In der Forschung wurden neue Arbeitsgebiete zur Aktorik in der Feinwerktechnik inklusive Sensorik und zur Zuverlässigkeit feinwerktechnischer Antriebe initiiert und das Präzisionsspritzgießen weitergeführt. In der Lehre wurden die Vorlesungen und Übungen aktualisiert und insbesondere um elektromechanische Komponenten erweitert. Dabei fand auch ein Block beispielorientierte Konstruktionsmethodik in das vierte Semester Konstruktionslehre Feinwerktechnik Eingang und es wurde ein Konstruktionswettbewerb unmittelbar in die Übungen integriert.
Im Hauptdiplom bzw. heute im Master erfolgte eine Neuprofilierung der Lehrveranstaltungen im Hauptfach bzw. Spezialisierungsfach Feinwerktechnik mit den Schwerpunkten der Gerätekonstruktion als methodisch orientierten Linie und der feinwerktechnischen Aktorik als konkret forschungs- und entwicklungsorientierten Linie. Später kamen noch zwei weitere Vorlesungen hinzu, einerseits zur Praxis des Spritzgießens und andererseits zur FEM-Simulation mit ANSYS und MAXWELL.
Ab dem Wintersemester 2013/14 hat das IKFF zusätzlich das Spezialisierungsfach Medizingerätekonstruktion übernommen, um die Zeit bis zur Berufung des dafür vorgesehenen Professors zu überbrücken. Als spezifische Lehrveranstaltung wurde die Vorlesung Medizingerätetechnik I/II neu etabliert. Sie wurde durch externe Dozenten gehalten. Das IKFF war für diese Vorlesung und das gesamte Spezialisierungsfach interimsmäßig bis zum Sommersemester 2017 verantwortlich.
Zum 1. Oktober 2018 stand wieder ein Wechsel am IKFF an. Der bisherige Institutsleiter Prof. Schinköthe ging nach 25 Jahren am IKFF in den Ruhestand. Seine Nachfolge trat Prof. Bernd Gundelsweiler an. Er studierte und promovierte an der Universität Stuttgart und kehrte nun nach vielen Jahren in der Industrie wieder nach Stuttgart zurück.

Am Institut werden seit 1995 vier große Forschungsschwerpunkte bearbeitet.
Im Arbeitsgebiet Aktorik stehen feinwerktechnische Direktantriebe im Fokus. Die Entwicklung alternativer Antriebssysteme für die Feinwerktechnik auf der Basis elektrodynamischer Kraftwirkung bzw. von Festkörpereffekten (elektrodynamische Linearmotoren, Piezo-Wanderwellenmotoren) bildet den Schwerpunkt dieses Arbeitsgebietes.
Im Arbeitsgebiet Präzisionsspritzguss steht die Abformung von Präzisionsbauteilen mit sehr feinen, genauen Strukturen durch Spritzgießen im Vordergrund. Dabei wird neben der Bauteilkonstruktion und dem Formenbau insbesondere der Formfüllvorgang sowohl theoretisch simuliert als auch praktisch untersucht. Maßnahmen zur Verbesserung des Füllvorgangs, wie die variotherme Prozessführung durch induktive Formtemperierung, sowie die Erfassung von Entformungskräften bilden gegenwärtig die Arbeitsschwerpunkte.
Im Arbeitsgebiet optische und mechanische Sensorik wurden nach Abschluss verschiedener Dissertationen keine eigenständigen Themen mehr bearbeitet. Vielmehr ging dieses Gebiet in den letzten Jahren in das Arbeitsgebiet Aktorik und dort insbesondere in die Verfahren zur integrierten Wegsignalerfassung in elektrodynamischen Linearmotoren mit bewegten Magneten oder auch bewegten Spulen ein.
Übergreifend bildet die produktbezogene Konstruktionsmethodik in der Feinwerktechnik ein viertes Arbeitsgebiet. Schwerpunkte sind hier die konstruktive Gestaltung, die Berechnung von Systemen und die Simulation mit FEM. Dazu zählen auch Magnetfeldberechnungen für Linearantriebe oder die FEM-Analyse von piezoelektrischen Antrieben.
Auch das Arbeitsgebiet Zuverlässigkeit feinwerktechnischer Antriebe lässt sich in diesen Problemkreis einordnen. Im Rahmen einer DFG-Forschergruppe bearbeitet das Institut seit 2002 das Thema „Zuverlässigkeit von elektromechanischen / mechatronischen Systemen am Beispiel feinwerktechnischer Antriebe / Aktorik“. Dadurch wird Kompetenz zur Zuverlässigkeit feinwerktechnischer Antriebe aufgebaut. Dies betrifft sowohl elektromechanische als auch mechanische Komponenten derartiger Antriebe.

Ausführliche Darstellung der Institutsgeschichte.

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