Thema der Arbeit:
Für die Alterung von Kunststoffen ist der Einfluss von Umgebungsmedien, wie zum Beispiel Wasser, ein entscheidender Faktor. Hierbei ist besonders die Überlagerung aus dem direkten Medienkontakt bei gleichzeitgier äußerer Last von essentieller Bedeutung für die Beschreibung des Bauteilverhaltens. Durch längere Einwirkung von Medien unter gleichzeitiger Belastung kommt es zur sogenannten umgebungsbedingten Spannungsrissbildung. Diese stellt eine der Hauptursachen für das Bauteilversagen im Kunststoffbereich dar und betrifft neben Einsatzgebieten wie dem Bausektor und der Verpackungsindustrie auch den Bereich Fahrzeugbau, Elektronik- und Elektroindustrie sowie Bereiche in der Medizintechnik.
Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Zur Vorhersage der Spannungsrissbildung sind bisher sehr zeit- und kostenintensive Langzeitversuche in Medien-Zeitstandanlagen notwendig. Deshalb wird am IKV ein Verfahren zur zeitoptimierten Prüfung und Vorhersage der Spannungsrissbildung und des Materialversagens entwickelt. Hierzu sind die Durchführungen von Langzeit- und Kurzzeitzugversuchen und die Entwicklung und Validierung einer Modellierungssystematik notwendig.
Zielsetzung:
Ziel Deiner Arbeit ist die Beschreibung des Langzeitverhaltens von Polycarbonat unter Einfluss von Wasser durch die Kalibrierung einer Modellierungssystematik und der Modellierung von Kriechkurven. Weiterhin wirst Du die Entstehung von Spannungsrissen optisch detektieren und in die Modellierungssystematik integrieren. Den exakten Inhalt sowie Umfang Deiner Arbeit legen wie gemeinsam, je nach Art der Arbeit und persönlichem Interesse fest. Einen groben Überblick über die möglichen Aufgabengebiete liefert die folgende Auflistung. Eine individuelle Anpassung der Aufgabenstellung auf Deine Interessen ist natürlich möglich.
Deine Aufgabenstellung:
Für eine Masterarbeit stehen folgende Aufgabenstellungen zur Auswahl
- Durchführung von Kurzzeitzugversuchen unter Einfluss von Wasser an Polycarbonat und Polyamid sowie Validierung der Ergebnisse anhand von Medien-Langzeitversuchen
- Entwicklung und Anwendung einer Modellierungssystematik zur Beschreibung des Langzeitverhaltens von Polycarbonat und Polyamid in Kontakt mit Wasser
- Optische Detektion der Spannungsrissbildung und Integration des Zeitpunkts der Rissentstehung als finales Versagenskriterium in die Modellierungssystematik
Dein Profil
- Bevorzugte Studiengänge: Maschinenbau oder ein anderer technischer Studiengang
- Erfahrungen: Idealerweise Erfahrungen hinsichtlich der Durchführung von Zugversuchen, idealerweise Erfahrungen mit Programmen wie Matlab oder Abaqus, jedoch sind Vorkenntnisse im Bereich der Simulation/Modellierung nicht zwingend erforderlich
- Interessensschwerpunkte und Ziele: Spaß an experimenteller und/oder simulativer Arbeit
Wenn Du gerne eigenverantwortlich und selbständig arbeitest und neue Herausforderungen suchst, ist diese Arbeit genau das richtige für Dich. Falls dieses Thema Dein Interesse geweckt hat, schreibe mir gerne eine E-Mail oder melde Dich telefonisch bei mir.
Dein Ansprechpartner:
Felix Melzer, M.Sc. RWTH
Telefon: +49 241 80-28373
E-Mail: felix.melzer@ikv.rwth-aachen.de