Thema der Arbeit:
In der Flachfolienextrusion wird der im Extruder plastifizierte Kunststoff nach dem Austritt aus dem Breitschlitzwerkzeug auf eine temperierte Kühlwalze aufgebracht und durch Kontakt mit ihrer Oberfläche gekühlt. Neben der Temperaturdifferenz werden die optischen und mechanischen Eigenschaften der Folie maßgeblich durch den
Wärmeübergangskoeffizienten zwischen Schmelze und Walze bestimmt. Besonders bei der Verarbeitung von Rezyklaten bilden sich jedoch häufig Beläge auf der Kühlwalzenoberfläche aus, wodurch die Folienqualität sowie die Produktivität der Anlage infolge veränderter Abkühlbedingungen herabgesetzt wird. Die genauen Wirkzusammenhänge zwischen der Prozessführung, der Ausbildung von Ablagerungen und den resultierenden Folieneigenschaften sind weitestgehend unerforscht und für Rezyklate gänzlich unbekannt. Am IKV wurde deshalb ein Walzeninspektionssystem entwickelt, welches die Belagsmenge auf der Walzenoberfläche zuverlässig detektieren kann.
Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
In vorangegangenen Arbeiten wurde die Leistungsfähigkeit des Inspektionssystems zur Walzenbelagserfassung bereits bestätigt. Ziel ist nun die Ermittlung des material- und prozessseitigen Einflusses auf die zeitliche Belagsbildung. In darauffolgenden Untersuchungen werden die optischen und mechanischen Eigenschaften der Folie bestimmt und mit dem Ablagerungszustand der Walzen korreliert.
Zielsetzung:
Im Rahmen der Arbeit erfolgt die Durchführung von Extrusionsversuchen unter Einsatz verschiedener Rezyklate (PCR- und PIR-Rezyklat im Vergleich zu Neuware. Mit dem Inspektionssystem ist es Dir möglich, den material- und prozessseitigen Einfluss auf die Belagsbildung und die resultierenden Folieneigenschaften zu quantifizieren. Produzenten wird damit der Umstieg von Neuware zu nachhaltigen Rezyklaten erleichtert.
Deine Aufgabenstellung:
Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen
- Durchführung von Extrusionsversuchen mit verschiedenen Rezyklaten unter Einsatz des Inspektionssystems
- Optische und mechanische Analyse der produzierten Folie sowie des Walzenbelags
- Korrelation der Materialparameter mit dem zeitlichen Walzenbelagswachstum sowie mit den resultierenden Folieneigenschaften und abschließende Bewertung der Anlagenproduktivität im Vergleich zu Neuware
Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen
- Durchführung von Extrusionsversuchen unter Variation von Material- und Prozessparametern und Einsatz des Inspektionssystems
- Optische und mechanische Analyse der produzierten Folie sowie des
- Walzenbelags
- Ermittlung des Einflusses der Walzenoberflächenrauigkeit auf die Belagsbildung die Folieneigenschaften
- Korrelation der Material- und Prozessparameter mit dem zeitlichen Walzenbelagswachstum sowie mit den resultierenden Folieneigenschaften und abschließende Bewertung der Anlagenproduktivität im Vergleich zu Neuware
Dein Profil:
- Naturwissenschaftliches Studium wie z.B. Masch.Bau oder Materialwissenschaften
- Ausgeprägtes Interesse an einer praktischen Tätigkeit und damit verbundene Problemlösungsfähigkeit
- Erfahrungen im Bereich der praktischen Extrusion sind von Vorteil, aber nicht erforderlich
Das Forschungsprojekt weist eine hohe industrielle Relevanz auf. Wenn Du also Interesse an einer zukunftsorientierten Arbeit hast, melde Dich gerne bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.
Dein Ansprechpartner:
Daniel Grüber, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28371
E-Mail: daniel.grueber@ikv.rwth-aachen.de