Entwicklung eines thermomechanischen Simulationsmodells für den Ultraschallschweißprozess

Die digitale Transformation der Fügetechnik bietet ein enormes Optimierungspotenzial und ermöglicht die Einsparung wertvoller Ressourcen. Leiste deinen Beitrag!

Berechneter Verlauf der Oberflächen-geschwindigkeit und des Erwärmungsverhaltens im Ultraschallschweißprozess | Bild: IKV

Thema der Arbeit:
Extrem kurze Schweißzeiten, eine hohe Energieeffizienz und eine enormes Automatisierungspotenzial sind nur einige Gründe für den Erfolg des Ultraschallschweißens und die hervorragenden Zukunftsaussichten der Technologie. Die Erwärmung im Schweißprozess basiert auf der Dissipation der mechanischen Schwingungsenergie im Inneren des Werkstoffs und führt schlussendlich zu einer hochfesten Schweißverbindung. Jedoch stellt trotz der vielfältig erfolgreich umgesetzten Anwendungsbeispiele eine fügegerechte Bauteilauslegung für den Ultraschallschweißprozess eine große Herausforderung dar. Um zukünftig bereits frühzeitig im Entwicklungsprozess die Schweißbarkeit neuer Bauteilsysteme beurteilen und optimieren zu können, wird aktuell ein thermomechanisches Simulationsmodell des Ultraschallschweißprozesses entwickelt.

Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:
Die Fügetechnik am IKV verfügt über eine lange Tradition und insbesondere das Ultraschallschweißen wird bereits seit über 50 Jahren erforscht. So entwickelte z.B. Potente in seiner Arbeit in den siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts den Grundstein für die Beschreibung der Erwärmungsmechanismen beim Ultraschallschweißen.

Zielsetzung:
Ziel deiner Arbeit ist die Weiterentwicklung unseres bestehenden Simulationsmodells des Ultraschallschweißprozesses, um eine frühzeitige Bewertung der Schweißeignung vornehmen zu können und wertvolle Ressourcen im Entwicklungsprozess einzusparen.

Deine Aufgabenstellung:

  • Einarbeitung in die Thematik/ Recherche zum Stand der Technik
  • Optimierung und Weiterentwicklung des aktuellen Simulationsmodells
  • Validierung der Simulationsergebnisse an ultraschallgeschweißten Probenkörpern

Je nach Art der Abschlussarbeit (Bachelor-/ Masterarbeit) werden die genaue Aufgabenstellung, der Umfang der Arbeitspakete sowie der Zeitplan individuell mit dir abgestimmt.

Dein Profil

  • Motivierte, selbständige und gewissenhafte Arbeitsweise
  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (Kunststoffverarbeitung, Informatik, CES, etc.)
  • Erfahrungen im Simulationsbereich sind hilfreich

Du hast Interesse an einer spannenden Fragestellung für deine Abschlussarbeit in einem sowohl industriell als auch forschungsseitig hoch relevantem Thema?

Dann melde dich einfach bei mir.

Dein Ansprechpartner:
Max Weihermüller, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28363
E-Mail: max.weihermueller@ikv.rwth-aachen.de