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. Um den Langzeiteinfluss von Medien auf Kunststoffbauteile abschätzen zu können sind bisher sehr zeit- und kostenintensive Messungen notwendig, was unter anderem zu einer Überdimensionierung der Bauteile führt, um ein frühzeitiges versagen zu verhindern. Die Überdimensionierung sowie das vorzeitige Versagen führen zu einem erhöhten Verbrauch an Ressourcen. Um die Nachhaltigkeit von Kunststoffbauteilen unter Medieneinfluss zu erhöhen und Kunststoffabfälle zu reduzieren, ist dementsprechend eine Methodik notwendig, die eine beschleunigte Prüfung ermöglicht.
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 Konstruktion einer Prüfsystematik zur automatisierten Messung der Dehnung während Medien-Langzeitversuchen sowie die Auswertung der optischen Aufnahmen. Hierzu muss ein Aufbau konzipiert und anschließend angefertigt werden, welcher auf einen bestehenden Prüfstand aufgesetzt werden kann. Anschließend folgt eine digitale Bildverarbeitung in der eine Auswertesystematik erarbeite wird mit welcher die Aufnahmen automatisiert ausgewertet werden können. 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 Bachelorarbeit stehen folgende Aufgabenstellungen zur Auswahl
- Erarbeitung eines Konzepts für einen Prüfaufbau
- Umsetzung der optischen Prüfanlage
- Auswertung der optischen aufnahmen sowie Automatisierung der Bildverarbeitung
Dein Profil
- Bevorzugte Studiengänge: Maschinenbau oder ein anderer technischer Studiengang
- Idealerweise Erfahrungen hinsichtlich Konstruktion oder digitaler Bildverarbeitung
- 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, melde Dich telefonisch bei mir oder komm einfach auf einen Kaffee vorbei.
Dein Ansprechpartner:
Felix Melzer, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28373
E-Mail: felix.melzer@ikv.rwth-aachen.de