Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) haben aufgrund ihrer hervorragenden gewichtsspezifischen mechanischen Eigenschaften und der flexiblen Adaption auf definierte Lastfälle eine große Bedeutung in der Automobil- sowie Luft-/Raumfahrtindustrie. Bei der Fertigung entstehen häufig jedoch hohe Mengen Verschnitt. Ein ressourceneffizientes Verfahren zur automatisierten Herstellung von langfaserverstärkten Thermoplasten mit reduzierten Verschnittraten bietet das 3D-Faserspritzen. Innerhalb des Prozesses wird ein Hybridgarn aus einer Verstärkungsfaser und einer thermoplastischen Matrixfaser auf definierte Faserlängen geschnitten, mit gerichteter Faserorientierung endkonturnah abgelegt und anschließend fixiert. Trotz des ökonomischen und ökologischen Potenzials findet dieser Prozess jedoch auf Grund hoher Schwankungen in der Preformqualität nur selten industrielle Anwendung.
Am IKV erfolgt daher eine grundlegende Prozessanalyse des Faserspritzprozesses. Dazu soll zunächst die Integration zusätzlicher Sensorik sowie eine Digitalisierung des Prozesses erfolgen und anschließend eine systematische Sensitivitätsanalyse durchgeführt werden. Deine Arbeit könnte dazu die folgenden Aufgaben enthalten:
- Identifikation und Integration geeigneter Sensorik zur Prozesssteuerung und –überwachung
- Systematische Analyse der grundlegenden Prozesseinflussgrößen
- Herstellung, Analyse und variotherme Konsolidierung von fasergespritzen Preforms
- Mechanische und morphologische Untersuchung fasergespritzter Bauteile
Wir bieten Dir eine umfassende Anleitung und die Zusammenarbeit mit netten motivierten Kollegen. Bei Interesse gebe ich Dir gerne weitere Informationen zu diesem aktuellen Forschungsthema.
Ansprechpartner
Erik Wilms, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-23617
E-Mail: erik.wilms@ikv.rwth-aachen.de