Thema der Arbeit:
Das Extrusionsblasformen ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung von Kunststoffhohlkörpern mit komplexer Geometrie und unterschiedlichsten Volumina. Blasgeformte Bauteile finden ihren Einsatz in der Lebensmittel-, Kosmetik- und Chemieindustrie. Damit ist das Extrusionsblasformen eines der wichtigsten Verarbeitungsverfahren für Kunststoffe. Der Blasformprozess gliedert sich in eine kontinuierliche Vorformlingsextrusion mit einer nachgeschalteten Formgebung in einem komplexen Werkzeug. Für eine wirtschaftliche Produktion und Auslegung der Prozesse ist es von großer Bedeutung, den Prozess vollständig simulieren zu können. Die Herausforderung bei der Simulation liegt im prozesspunktabhängigen Materialverhalten des Kunststoffs, welches direkt das Schwell- und Auslängverhalten des Vorformlings beeinflusst. Selbst geringe Änderungen an den eingesetzten Recyclaten können enormen Einfluss auf die Schmelzefestigkeit haben und so die Vorformlingsextrusion gravierend beeinflussen. Um dieses Materialverhalten simulativ nachzubilden, werden Informationen über die vorherrschende Dehn- und Scherviskosität der Schmelze im Prozess benötigt. Dazu soll im Rahmen dieser Arbeit ein Rheometer entwickelt und konstruiert werden, welches diese Parameter im Fertigungsprozess inline messen kann.
Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:br>Die Arbeit ist ein wichtiger Teil eines Forschungsprojekts der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF), in dem die Simulation des Schwellverhaltens und der Vorformlingsextrusion weiterentwickelt werden soll.
Deine Aufgabenstellung:
Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen
- Entwicklung eines Konzeptes für ein Inline-Rheometer durch die Integration von drei Drucksensoren in den Extrusionsprozess
- Berechnung der Scher- und Dehnviskosität bei Änderungen verschiedener Prozessparameter
- Charakterisierung der Materialien durch technische Materialanalyse
Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen
- Entwicklung eines Konzeptes für ein Inline-Rheometer durch die Integration von drei Drucksensoren in den Extrusionsprozess
- Berechnung der Scher- und Dehnviskosität bei Änderungen verschiedener Prozessparameter
- Charakterisierung der Materialien durch technische Materialanalyse
- Validierung des Rheometers durch praktische Versuche
- Integration der gemessenen Daten in die Prozesssimulation
Das sind deine Benefits:
- Selbstständiges Arbeiten bei gleichzeitig intensiver Betreuung
- Individuelle Abstimmung von Aufgabenstellung und Zeitrahmen
- Sofortiger Start möglich
- Abwechslungsreiche Mischung aus experimenteller Arbeit, Analytik und Digitalisierung
- Arbeit in einem jungen, motivierten Team
Dein Profil:
- Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (z.B. Maschinenbau, Materialwissenschaften, CES oder Informatik)
- Erfahrungen in CAD hilfreich
- Eigenständiges Bearbeiten von komplexen Problemstellungen
- Spaß an praktischen Versuchen
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:
Jonas Wermter, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-27277
E-Mail: jonas.wermter@ikv.rwth-aachen.de