Entwicklung einer multiskalen Simulationskette zur Untersuchung des Wassereinflusses auf Polyamid 6.6

Ziel deiner Arbeit ist die Untersuchung von Polyamid 6.6 unter Einfluss von Wasser.

Einfluss von Wasser auf einen Polyamid Probekörper. Je nach Wasseranteil resultiert ein vollständig anderes mechanisches Verhalten des Werkstoffes. Im Bild ist das Beispiel eines tro-ckenen und vollständig gesättigtem Probekörper gezeigt.

Thema der Arbeit
Kunststoffbauteile kommen in ihrem Einsatz mit einer Vielzahl von flüssigen Umgebungsmedien in Kontakt, welche ihre Eigenschaften deutlich beeinflussen können. Dieser Einfluss kann in der Bauteilauslegung aktuell nicht oder nur unzureichend berücksichtigt werden, wodurch die Funktionserfüllung technischer Kunststoffbauteile gefährdet wird. Der Einfluss des Umgebungsmediums auf den Werkstoff ist sehr vielfältig und wirkt auf unterschiedlichen Skalen. Ein konkretes Beispiel bei dem das Medium einen wesentlichen Einfluss hat ist die Kombination aus Polyamiden und Wasser. Die Wassermoleküle im Polyamid sorgen für eine erhebliche Veränderung der mechanischen Eigenschaften des Materials. Dieser Effekt geht darauf zurück, dass sich die Wassermoleküle innerhalb des Polyamids zwischen die Wasserstoffbrückenbindungen setzen und somit die Haftung der Ketten verringern. Um diesen Effekt besser zu verstehen und beschreiben zu können, arbeiten wir am IKV an der Entwicklung einer Multiskalensimulation. Im dieser Forschungsarbeiten ist die ausgeschriebene Arbeit angesiedelt.

Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe
Die Arbeit wird innerhalb unserer Arbeitsgruppe durchgeführt, deren Fokus auf der molekulardynamischen Betrachtung von Polymeren sowie der Untersuchung von medienbedingten Alterungsprozessen von Kunststoffen liegt. Innerhalb dieser beiden Forschungsschwerpunkte stellen sich uns verschiedenste Fragestellung. So führen wir Untersuchungen zum Recycling von Kunststoffen und die Entwicklung von Kreisläufen durch.  Daneben beschäftigen wir uns mit den Ausfallursachen von Kunststoffen und deren Entstehung, um auf diesem Weg schon während der Herstellung die Langlebigkeit der Produkte zu erhöhen und so zu einem nachhaltigeren Umgang mit endlichen Ressourcen beizutragen.

Das könnten deine Aufgaben sein:

  • Herstellung der Probekörper im Spritzgießverfahren
  • Ermittlung des Kristallisationsgrades mittels DSC
  • Einlagerung der Probekörper in Wasser
  • Mechanische Prüfung zu Ermittlung des E-Moduls
  • Spritzgieß-Simulationen zur Ermittlung des Kristallisationsgrades

Das sind deine Benefits:

  • Arbeit in einem jungen, motivierten Team
  • Selbstständige Arbeit bei intensiver Betreuung
  • Mitgestaltung aktueller Forschungsprojekte
  • Individuelle Abstimmung von Aufgabenstellung und Zeitrahmen
  • Schnelle Bearbeitung
  • Abwechslungsreiche Mischung aus Recherche, experimenteller Arbeit und Analytik
  • Sofortiger Start möglich

Dein Profil:

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (Maschinenbau, Materialwissenschaften, Chemie, Physik oder ähnliches)
  • Interesse an selbständiger und flexibler Arbeit in einem motivierten Team
  • Interesse an experimentellen Arbeiten

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

Dein Ansprechpartner:
Felix Melzer, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28373
E-Mail: felix.melzer@ikv.rwth-aachen.de