Optimale Oberflächeneigenschaften auch für Faserverbundkunststoffe (BA)

Durch präzise Materialdaten soll die Prozessführung und die daraus resultierende Oberflächenqualität optimiert und der Aufwand für nachgestellte Veredelungsprozesse z. B. Lackieren reduziert werden.

Die Oberflächenqualität von Faserverbundkunststoffen spielt für Anwendungen im Sichtbereich eine entscheidende Rolle. | Fotos: Rimac (links) / BMW (rechts)

Thema der Arbeit:
Faserverbundkunststoffe (FVK) finden aufgrund ihrer exzellenten gewichtsspezifischen Eigenschaften überall dort Anwendung, wo eine gute Bauteilperformance bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung, wie z. B. im Transportsektor, nötig ist. Im Bereich der Automobilaußenhaut spielt neben der Gewichtsreduktion und den exzellenten mechanischen Bauteil-eigenschaften auch die Oberflächen-qualität eine entscheidende Rolle. Um die Anforderung höchster Oberflächenqualität („Class-A“) erfüllen zu können, ist die genaue Kenntnis der physikalischen Materialeigenschaften notwendig. Insbesondere der Verarbeitungsprozess und das verwendete Matrixmaterial haben einen maßgeblichen Einfluss auf die erzielte Oberflächengüte und die Maßhaltigkeit der Bauteile.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Im Rahmen eines am IKV laufenden Forschungsprojekts wird ein Simulationsmodell zur Abbildung von Eigenspannungen und Oberflächenwelligkeit erarbeitet. Dazu sind neben dem Simulationsmodell auch experimentell ermittelte Materialdaten und Validierungsversuche notwendig.

Zielsetzung:
Ziel deiner Arbeit ist es, durch genaue Kenntnis von Materialdaten die prozessinduzierte Ausbildung von Oberflächenwelligkeit abzubilden und darauf basierend beeinflussen zu können. Dadurch soll der Aufwand nachgestellter Veredelungsprozesse wie z. B. Lackieren oder das Aufbringen von Oberflächenfolien (Foiling) reduziert werden.

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen:

  • Herstellung von FVK-Bauteilen
  • Experimentelle Bestimmung von mech. Materialkennwerten im Prüflabor
  • Bewertung geeigneter Modellierungsansätze zur Beschreibung des Materialverhaltens
  • Modellierung des Materialverhaltens

Dein Profil:

  • Bevorzugte Studiengänge: Maschinenbau, Materialwissenschaften oder Ähnliches.
  • Erfahrungen: Basiswissen in der Kunststofftechnik wie die Vorlesungen KV I-III, WK II oder WkdK. Idealerweise hast du erste praktische Erfahrung mit der Verarbeitung von FVK gesammelt.
  • Fähigkeiten: Du bist motiviert, teamfähig und bringst die Bereitschaft mit, selbstständig Problemstellungen zu lösen.

Wenn du Interesse an der Thematik hast und unser motiviertes Team bei der Bearbeitung dieses spannenden Themas unterstützen möchtest, erarbeiten wir gemeinsam eine auf dich zugeschnittene Themenstellung.

Dein Ansprechpartner:
Niklas Lorenz, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-23883
E-Mail: niklas.lorenz@ikv.rwth-aachen.de