Ein Traum von Schaum: Durch Prozessoptimierung in der Schaumfolienextrusion Ressourcen schonen

Ziel deiner Arbeit ist die Entwicklung und Implementierung einer Prozessregelung für die Schaumblasfolie.

Gesamtablauf der Inline-Schaumstrukturregelung | Bild: IKV

Thema der Arbeit:
Für eine ressourcenschonende Reduktion der benötigten Materialmenge für Anwendungen wie z.B. Schallisolation ist es entscheidend, dass der Schaum qualitativ hochwertig ist. Trotz der enormen Bedeutung der Schaumstruktur existieren für extrudierte Kunststoffschäume jedoch keine durchgängigen Möglichkeiten zur Inline-Qualitätssicherung. In einem aktuellen Forschungsvorhaben wurden bereits neuronale Netze trainiert, mit denen die Schaumstruktur ausgehend von Schnittkanten- und Oberflächenbildern der Extrudate bestimmt werden kann.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Im Rahmen eines AIF-Projekts ist das Ziel die Entwicklung eines Regelungskonzepts zur verbesserten Prozessführung durch die Inline-Erfassung und Klassifizierung der Schaumstruktur mittels digitaler Bildverarbeitung. Durch die Anpassung der Prozessparameter im Prozess soll so die Qualität der Schäume gesteigert werden zugunsten einer Ressourceneinsparung.

Zielsetzung:
Das Ziel deiner Arbeit wird es sein, ein Prozessmodell für die Vorhersage der Schaumstruktur von Schaumfolie zu entwickeln. Hierfür kannst du auf bereits im Vorhinein entwickelte neuronale Netze für die Klassifizierung der Schaumstruktur zurückgreifen. Darauf aufbauend kann eine Prozessregelung entwickelt werden, mit der abschließend die Inline-Prozessregelung durchgeführt werden kann.

Deine Aufgabenstellung:

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Anpassung der bestehenden Klassifizierungsnetze anhand von praktischen Versuchen
  • Ableiten von relevanten Qualitätsmerkmalen für die Schaumblasfolie
  • Bildung von Schaumreferenzklassen zur Bewertung der Schaumqualität
  • Entwicklung eines Prozessmodells

Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Anpassung der bestehenden Klassifizierungsnetze anhand von praktischen Versuchen
  • Ableiten von relevanten Qualitätsmerkmalen für die Schaumblasfolie
  • Bildung von Schaumreferenzklassen zur Bewertung der Schaumqualität
  • Entwicklung eines Prozessmodells
  • Validierung des Prozessmodells in abschließenden Versuchen zur gezielten Beeinflussung der Schaumqualität
  • Anbindung der Maschineneinstellungen, Schaumbilder und des Regelungssystems an die digitale Infrastruktur des IKV

Dein Profil

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (z.B. Maschinenbau, Materialwissenschaften, CES oder Informatik)
  • Programmierkenntnisse in Python sind hilfreich aber nicht notwendig
  • Technologieaffinität, Kreativität und Lernbereitschaft
  • Selbstständige, gewissenhafte und teamorientierte Arbeitsweise

Wenn Du noch weitere Fragen oder Interesse an einer Arbeit zu diesem Thema hast, kannst Du dich gerne per E-Mail oder Telefon an mich wenden.

Dein Ansprechpartner:
Lukas Seifert, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28312
E-Mail: lukas.seifert@ikv.rwth-aachen.de