Optimierung eines Reverse-Engineering Prozesses zur Materialdatenermittlung im Ultraschallbereich

Präzise Materialdaten sind der Schlüssel für valide Simulationsergebnisse, leiste deinen Beitrag für die digitale Transformation der Kunststofftechnik.

Schematische Darstellung des Reverse-Engineering Prozesses zur automatisierten, iterativen Materialdatenbestimmung | Bild: IKV

Thema der Arbeit:
Das Ultraschallschweißen zählt zu den schnellsten Serienschweißverfahren (Schweißzeiten < 1 sec) der kunststoffverarbeitenden Industrie und ist aufgrund des hohen Automatisierungspotenzials weit verbreitet am Markt. Jedoch stellt die fügegerechte Bauteilauslegung neuer Komponenten nach wie vor eine große Herausforderung dar. Simulative Ansätze zur Vorhersage des Schweißverhaltens sind im Entwicklungsprozess bislang kaum verbreitet, da nach dem aktuellen Stand der Technik keine Präzisen Materialdaten in dem hochfrequenten Schwingungsbereich verfügbar sind. Aus diesem Grund wurde am IKV ein Prüfstand zur Bestimmung der frequenz- und temperaturabhängigen Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften entwickelt, der auf einer automatisierten Adaption von Simulationsergebnissen an real durchgeführte Körperschallmessungen basiert (Reverse-Engineering). Nach der Inbetriebnahme des Prüfstandes steht die Optimierung im Vordergrund, wobei insbesondere ein Fokus auf der Weiterentwicklung der automatisierten Auswertungs- und Anpassungsroutinen im Rahmen des Reverse-Engineering Prozess liegt.

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. Darüber hinaus zeichnet sich die Fügetechnik durch ein breites Spektrum an Serienschweißanlagen verschiedenster Hersteller und modernste Messtechnik aus.

Zielsetzung:
Optimierung des Reverse-Engineering Prozesses zur Ermittlung der frequenz- und temperaturabhängigen Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften von Kunststoffen im kHz-Bereich.

Deine Aufgabenstellung:

  • Einarbeitung in die Thematik/ Recherche zum Stand der Technik
  • Identifikation von Optimierungspotenzial und Lösungsansätzen
  • Implementierung und Validierung der neuen Ansätze

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 in Programmierung und FEM-Simulationen sind hilfreich

Du hast Interesse an einer spannenden und komplexen Fragestellung für deine Abschlussarbeit auf 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