Thema der Arbeit:
Die Materialviskosität ist einer der wichtigsten Kennwerte für die Verarbeitung von Kunststoffen. Ist sie zu hoch, können beispielsweise im Spritzgießen Formteile nicht mehr vollständig ausgeformt werden während bei einer zu niedrigen Materialviskosität zum Beispiel Schäden am Werkzeug auftreten können. Im Zuge der stetig steigenden Recyclingquoten in Kunststoffanwendungen müssen in den nächsten Jahren mehr Rezyklate verarbeitet werden. Aufgrund deren stark schwankender Materialeigenschaften stehen Kunststoffverarbeiter vor einer Herausforderung, da sie ihre Prozesse und Werkzeuge nicht für schwankende Materialchargen anpassen können. In der Compoundierung besteht die Möglichkeit, die Rezyklate derart anzupassen, dass die Chargenschwankungen ausgeglichen und Compounds mit definierten Eigenschaften zur problemlosen Verarbeitung in Folgeprozessen hergestellt werden können. Hierfür muss während des Prozesses die Materialviskosität kontinuierlich überwacht werden. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, mithilfe eines mehrstufigen Inline-Rheometers in der Compoundierung die Materialviskosität während des Prozesses zu überwachen.
Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Im Rahmen eines AIF-Projekts ist das Ziel die Entwicklung eines Assistenzsystems zur Steigerung des Rezyklateinsatzes in der Aufbereitung und zum Erzielen definierter Viskositätsverläufe für Folgeprozesse. Durch gezielte Vermischung von Rezyklaten, Neuware und Additiven sollen für Kunststoffverarbeiter rezyklathaltige Alternativen zu Neuware entstehen.
Zielsetzung:
Das Ziel deiner Arbeit wird es sein, ein mehrstufiges Inline-Rheometer für die Compoundierung zu entwickeln und validieren. Anhand von Messungen am Hochdruckkappillarrheometer werden geeignete Schergeschwindigkeiten zur Beschreibung der Viskositätskurven von PP-Rezyklaten abgeleitet, die dann für die Auslegung des Rheometers genutzt werden. Das anschließend gefertigte Rheometer wird dann in der Praxis validiert.
Deine Aufgabenstellung:
Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen
- Herstellung von Compounds mit unterschiedlichen Materialviskositäten
- Charakterisierung der Compounds am Hochdruckkappillarrheometer
- Identifizierung charakteristischer Schergeschwindigkeiten zur Beschreibung der Viskositätskurven
- Konstruktion des Inline-Rheometers
- Validierung in Praxisversuchen
Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen
- Herstellung von Compounds mit unterschiedlichen Materialviskositäten
- Charakterisierung der Compounds am Hochdruckkappillarrheometer
- Identifizierung charakteristischer Schergeschwindigkeiten zur Beschreibung der Viskositätskurven
- Konstruktion des Inline-Rheometers
- Validierung in Praxisversuchen
- Herstellung weiterer Compounds mit variierenden Rezepturen und Maschineneinstellungen und Aufzeichnen der Prozessparameter und Viskositätskurven
- Ersetzen des physischen Inline-Rheometers durch ein Modell, das die Viskosität auf Basis der Rezeptur und Prozessparameter abbildet
Das sind deine Benefits:
- Selbstständige Arbeit bei intensiver Betreuung
- Arbeit in einem jungen und motivierten Team
- Individuelle Abstimmung von Aufgabenstellung und Zeitrahmen
- Sofortiger Start möglich
Dein Profil
- Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (z.B. Maschinenbau, Materialwissenschaften, CES oder Informatik)
- 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