Ein Traum von Schaum: Durch Prozessoptimierung in der Schaumfolienextrusion Ressourcen schonen

Das Ziel deiner Arbeit wird es sein ein Prozessmodell für die Vorhersage der Schaumstruktur von Schaumfolie zu entwickeln.

Schaumfolienrolle | Bild: Pregis

Bestandteile deiner Abschlussarbeit | Bilder: IKV

Thema der Arbeit
Für eine ressourcenschonende Reduktion der benötigten Materialmenge für Anwendungen wie z.B. Schallisolation ist es entscheidend, dass der Schaum qualitativ hochwertig ist. Trotz der enormen Bedeutung der Schaumstruktur existieren für extrudierte Kunststoffschäume jedoch keine durchgängigen Möglichkeiten zur Inline-Qualitätssicherung. In einem aktuellen Forschungsvorhaben wurden bereits neuronale Netze trainiert, mit denen die Schaumstruktur ausgehend von Schnittkanten- und Oberflächenbildern der Extrudate bestimmt werden kann.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Im Rahmen eines AIF-Projekts ist das Ziel die Entwicklung eines Regelungskonzepts zur verbesserten Prozessführung durch die Inline-Erfassung und Klassifizierung der Schaumstruktur mittels digitaler Bildverarbeitung. Durch die Anpassung der Prozessparameter im Prozess soll so die Qualität der Schäume gesteigert werden zugunsten einer Ressourceneinsparung.

Zielsetzung:
Das Ziel deiner Arbeit wird es sein, ein Prozessmodell für die Vorhersage der Schaumstruktur von Schaumfolie zu entwickeln. Hierfür kannst du auf bereits im Vorhinein entwickelte neuronale Netze für die Klassifizierung der Schaumstruktur zurückgreifen und diese weiter verfeinern.

Deine Aufgabenstellung
Für eine Bachelorarbeit bearbeitest Du folgende Aufgabenstellungen:

  • Anpassung der bestehenden Klassifizierungsnetze anhand von praktischen Versuchen für ein Material
  • Ableiten von Qualitätsmerkmalen für die Schaumfolie
  • Praktische Versuchsdurchführung anhand eines Versuchsplans und Ermittlung der Qualitätsmerkmale
  • Bilden eines Prozessmodells (z.B. mit künstlichen neuronalen Netzen)

Für eine Masterarbeit bearbeitest Du folgende Aufgabenstellungen:

  • Anpassung der bestehenden Klassifizierungsnetze anhand von praktischen Versuchen für verschiedene Materialien
  • Ableiten von Qualitätsmerkmalen für die Schaumfolie
  • Praktische Versuchsdurchführung anhand eines Versuchsplans und Ermittlung der Qualitätsmerkmale
  • Bilden eines Prozessmodells (z.B. mit künstlichen neuronalen Netzen)
  • Validierung Deines Prozessmodells in abschließenden Versuchen zur gezielten Beeinflussung der Schaumqualität

Dein Profil

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (z.B. Maschinenbau, Materialwissenschaften, CES oder Informatik)
  • Programmierkenntnisse in Python sind hilfreich aber nicht notwendig
  • Technologieaffinität, Kreativität und Lernbereitschaft
  • Selbstständige, gewissenhafte und teamorientierte Arbeitsweise

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.

Ansprechpartner
Lukas Seifert, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-27271
E-Mail: lukas.seifert@ikv.rwth-aachen.de