Thema der Arbeit:
Beim Schneckenextrusionsverfahren handelt es sich um ein additives Fertigungsverfahren, bei dem ein thermoplastischer Werkstoff in einem Einschneckenextruder aufgeschmolzen und anschließend strang- und schichtweise abgelegt wird. Dadurch können Bauteile auch in kleinen Stückzahlen wirtschaftlich gefertigt werden, da kein Werkzeug benötigt wird. Weiterhin ermöglicht der Einsatz eines Einschneckenextruder, Standartgranulate zu verarbeiten, wie sie etwa im Spritzgießen zum Einsatz kommen. Somit bietet sich das Verfahren für die Fertigung von Prototypen von Spritzgießbauteilen an. Um allerdings einen Einsatz solcher Prototypen für Funktionsuntersuchungen zu ermöglichen, müssen die Unterschiede im mechanischen Verhalten zwischen Prototyp und späterem Spritzgießbauteil bekannt sein.
Ein Einflussfaktor auf die Eigenschaftsunterschiede zwischen additiv gefertigten und spritgegossenen Bauteilen sind Füllstoffe wie etwa Glasfasern, welche häufig in technischen Werkstoffen zum Einsatz kommen, um deren Verarbeitbarkeit und mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Es stellt sich dabei zum einen die Frage, welche Füllstoffverteilungen und -orientierungen sich im Schneckenextrusionsprozess im Vergleich zum Spritzgießen ausprägen. Zum anderen gilt es zu untersuchen, welchen Einfluss die Füllstoffverteilungen und -orientierungen auf die mechanischen Eigenschaften von additiv im Schneckenextrusionsverfahren gefertigten Bauteilen haben.
Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst
Deine Arbeit schreibst du/ihr in der Arbeitsgruppe Additive Fertigung. Wir befassen uns mit der Untersuchung der Eigenschaften von additiv gefertigten Bauteilen und der Weiterentwicklung von AF-Verfahren. Ein Fokus ist der Einsatz von AF-Verfahren zur prototypischen Umsetzung von u.a. Automobilbauteilen. Um diese auch für Funktionsuntersuchungen zu nutzen, sind Kenntnisse der Bauteileigenschaften essenziell.
Zielsetzung:
Ziel deiner Arbeit ist die Ermittlung und der Vergleich der Füllstoffverteilung und -orientierungen von spritzgegossenen und additiv gefertigten Bauteilen sowie die Untersuchung des Einflusses dieser auf die mechanischen Bauteileigenschaften. Die Ergebnisse der Untersuchungen stellen dabei einen Schritt zur Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten additiv gefertigter Bauteile dar.
Deine Aufgabenstellung:
- Einarbeitung in die Thematik und Recherche zum Stand der Technik
- Herstellung von Probekörpern im Schneckenextrusions- und Spritzgießverfahren
- Untersuchung der Probekörper hinsichtlich Füllstoffverteilung und -orientierungen in bildgebenden Verfahren (etwas µ-CT) sowie anschließende mechanische Prüfung der Probekörper
- Analyse und Korrelation der Untersuchungsergebnisse
Je nach Art der Abschlussarbeit (Bachelor-/ Masterarbeit) werden die genaue Aufgabenstellung, der Umfang der Arbeitspakete sowie der Zeitplan individuell mit dir abgestimmt.
Dein Profil
- Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (Maschinenbau, Kunststofftechnik, Materialwissenschaften, etc.)
- Spaß an praktischer Arbeit und Problemlösung
- Selbstständiges, strukturiertes und eigenverantwortliches Arbeiten
Wenn Du Interesse an diesem Thema hast und Dich an einem innovativen und industrierelevanten Forschungsprojekt in einem motivierten Team beteiligen möchtest, melde Dich einfach bei mir. Der Rahmen, Zeitplan und die detaillierte Aufgabenstellung deiner Arbeit stimmen wir gemeinsam im Vorfeld ab.
Dein Ansprechpartner:
Johannes Austermann, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-93809
E-Mail: johannes.austermann@ikv.rwth-aachen.de