Thema der Arbeit:
Die zunehmende Digitalisierung der Kunststoffindustrie erfordert eine detaillierte Kenntnis sowie Methoden zur Beschreibung des Materialverhaltens im Fertigungsprozess. Dabei stellen reaktive Materialsysteme, wie beispielsweise Polyurethane (PUR) oder Epoxide (EP), hohe Anforderungen an die Analyse- und Prozesstechnik. Insbesondere schnell reagierende Systeme, die kurze Zykluszeiten ermöglichen, können bisher nur eingeschränkt charakterisiert und modelliert werden.
Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:
Mit modernster Anlagen-, Mess- und Analysetechnik ist die Arbeitsgruppe Polyurethane des IKV eine führende Instanz in der Entwicklung effizienter Produktionsprozesse zur Herstellung (faserverstärkter) kompakter sowie geschäumter PUR-Bauteile durch die Integration von Inline-Systemen und ‑Methoden zur Analyse sowie Korrelation relevanter Prozess-, Material- und Bauteil-Parameter.
Zielsetzung:
Ermittlung des Einflusses von Material- und Prozessbedingungen auf das Aushärteverhalten hochreaktiver Polyurethane und Epoxidharze.
Deine Aufgabenstellung:
Vor diesem Hintergrund bieten sich dir vielseitige und spannende Forschungsprojekte zu einem hochaktuellen Thema. Für eine experimentelle Arbeit können neben der Charakterisierung und Analyse hochreaktiver Systeme, die am IKV entwickelte Dosier- und Messtechnik weiter optimiert und zu einer vollständigen Automatisierung geführt werden. Darüber hinaus soll im Rahmen eines simulativen Themas die Modellierung des Reaktionsverhaltens auf der Grundlage thermischer Materialdaten, die eine detaillierte CFD-Analyse des Füllverhaltens im Fertigungsprozess ermöglichen, untersucht werden. Die Kombination experimenteller und simulativer Themen ist möglich.
Für eine Bachelorarbeit kommen folgende Aufgabenstellungen in Frage:
- Experimentell: Charakterisierung und Analyse hochreaktiver Harzsysteme
- Konstruktiv: Optimierung der Dosier- und Messtechnik
- Simulativ:CFD-Analyse des Werkzeugfüll-Verhaltens mittels OpenFoam
Für eine Masterarbeit kommen folgende Aufgabenstellungen in Frage:
- Experimentell: Einflussanalyse der Bauteilproduktion im Reaction Injection Moulding-Verfahren
- Simulativ: Modellierung des Reaktionsverhaltens auf der Grundlage thermischer Materialdaten
- Automatisierung: Entwicklung eines Labview-Programms zur Kopplung von Dosier- und Messsystem für eine vollständig automatisierbare Charakterisierung
Du solltest mitbringen:
- Hohe Eigenmotivation selbstständig zu Arbeiten und Lust auf praktische Arbeiten im Technikum und Labor
Diese Arbeit bietet dir:
- Praktische Arbeitserfahrungen im Technikum und Labor (PUR-Verarbeitung, Prüflabor)
- Kenntnisse in gängigen CAD/CFD-Programmen (z.B. Inventor, OpenFoam)
- Kenntnisse in der thermischen Modellierung von reaktiven Systemen
- Mitarbeit an innovativen, industrienahen Forschungsthemen und eine umfangreiche Betreuung
Wenn Du Interesse an einer Arbeit zu diesem vielseitigen Forschungsvorhaben hast, melde Dich gerne bei mir. Die detaillierte Aufgabenstellung sowie den Umfang deiner Arbeitspakete werden wir zu Beginn gemeinsam festlegen, abhängig davon, ob es sich um eine Bachelor- oder Masterarbeit handelt.
Dein Ansprechpartner:
Philipp Surray, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-96960
E-Mail: philipp.surray@ikv.rwth-aachen.de