Studien- und Abschlussarbeiten

Thema der Arbeit:
Die lokale Verstärkung von Spritzgießbauteilen mit faserverstärkten Kunststoffen eröffnet neue Möglichkeiten für den ökologischen und ökonomischen Leichtbau. Durch den gezielten Einsatz kleinster Mengen von Carbon- oder Glasfasern können Strukturen an mechanisch besonders hoch beanspruchten Stellen verstärkt werden. Diese Verstärkungen erlauben eine große Einsparung von Spritzgießmasse und somit auch eine Reduzierung des Bauteilgewichts. So kann 1 Gramm Faserverstärkter Kunststoff bis zu 13 Gramm Spritzgießmasse einsparen. Dadurch werden Masseeinsparungen im zweistelligem Prozentbereich ermöglicht.

Hierdurch wird der ökologische Fußabdruck von Bauteilen sowohl bei der Herstellung als auch über den Produktlebenszyklus, z. B. in Automobil- oder Logistikanwendungen, signifikant verbessert. Die Anbindungsfestigkeit von solchen verstärkenden Faserstrukturen an das Bauteil stellt hierbei eine entscheidende Größe im Auslegungsprozess dar. Die akkurate Bestimmung und Vorhersage dieser Größe ist somit eine Schlüsseltechnologie. Die Entwicklung und Bewertung neuer empirischer und simulativer Ansätze ist somit entscheidend, um die ökologischen Vorteile von faserverstärkten Spritzgießbauteilen hervorzuheben.

Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:
In der Arbeitsgruppe Faserverstärkte Kunststoffe/Dimensionierung/CAE-Methoden wurde ein Algorithmus zur Optimierung von Strukturen aus faserverstärkten Kunststoffen in Spritzgießbauteilen entwickelt. Die Forschungsergebnisse werden an einem praxisnahen Bauteil mit über 20 Millionen Exemplaren im Umlauf validiert.

Zielsetzung:
Untersuchung der Anbindungsfestigkeit sowie der auftretenden Versagensmodi von verstärkenden Faserstrukturen in Spritzgießbauteilen und Methodenentwicklung zur Berücksichtigung dieser Auslegungsgröße bei der Bauteildimensionierung.

Deine Aufgabenstellung:

Dein Profil:

Interessensschwerpunkte und Ziele:
• Motivierte, sorgfältige und selbstständige Arbeitsweise
• Interesse an Struktursimulation; Vorkenntnisse sind von Vorteil, aber nicht erforderlich
• Interesse oder Vorkenntnisse im Umgang mit Faserverstärkten Kunstoffen ist Vorteil, aber auch nicht erforderlich

RWTH:
• Maschinenbau / Wirtschaftsingenieurwesen, Fachrichtung Maschinenbau
• Automatisierungstechnik
• Allgemeiner Maschinenbau
• Computational Engineering Science (CES)
• Simulation Sciences
• Materialwissenschaften
• Wirtschaftsingenieurwesen, Fachrichtung Werkstoff- und Prozesstechnik

FH:
• Angewandte Polymerwissenschaften (M.Sc.)
• Angewandte Chemie (B.Sc.)

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

Dein Ansprechpartner:
Martin Giersberg Sola, M.Sc.
Telefon: 0241 80-23608
E-Mail: martin.giersberg@ikv.rwth-aachen.de