Die Pultrusion ist ein etabliertes Verfahren für die Herstellung von Profilen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK), die in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden, wie z.B. als Verstärkungsgurte in Rotorblättern von Windenergieanlagen. Obwohl das Verfahren in der Industrie bereits lange etabliert ist, fehlt es an vielen Stellen an einem detaillierten Verständnis sowie der quantitativen Beschreibbarkeit der grundlegenden Zusammenhänge der zugrundenliegenden Vorgänge bei der Führung und Umpositionierung der Einzelfasern im Prozessverlauf.
So werden im Pultrusionsverfahren beispielsweise viele Faserbündel, sog. Rovings (> 50 Stück), kontinuierlich in ein konvergierendes Werkzeug, die Injektionsbox, eingezogen, mit einem Harz imprägniert und zu einem Profil ausgeformt.
Die Beschreibung des entstehenden Strömungsprofils erfordert die detaillierte Kenntnis der Lage der Rovings in der Injektionsbox. Dabei müssen jedoch neben der Tatsache, dass die Positionen der einzelnen Rovings im finalen Profil nicht bekannt sind, die Deformierbarkeit und der Rovingtwist berücksichtigt werden. Zur Analyse der geometrischen Zusammenhänge wird aktuell am IKV ein stochastisch auswertbares Modell entwickelt und implementiert.
Deine Aufgabenstellung umfasst folgende Punkte:
- Weiterentwicklung eines geometrischen Modells zur Beschreibung der Rovingtrajektorien in Injektionsboxen
- Entwicklung und Implementierung eines Zuteilungsalgorithmus unter Berücksichtigung der physikalischen Gegebenheiten
- Entwicklung von zielgerichteten Auswertungsalgorithmen
- Validierung des Modells anhand von vorhandenen experimentellen Versuchsdaten
- Ableitung eines modellbasierten Optimierungsalgorithmus der Faserführungsplatte für eine vorgegebene Prozess- und Profilkonfiguration
Den Zeitplan und detaillierte Inhalte Deiner Arbeit können wir gerne in einem persönlichen Gespräch abstimmen. Wenn Du Interesse an einer spannenden und anspruchsvollen Arbeit in einem motivierten Team hast, melde Dich einfach bei mir.
Ansprechpartner
Lorenz Wruck, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-23828
E-Mail: lorenz.wruck@ikv.rwth-aachen.de