Herstellung von UD-Schichten mit definierten morphologischen Eigenschaften

Ziel deiner Arbeit ist es, in einem neuartigen Verfahren UD-Tapes mit definierten morphologischen Eigenschaften herzustellen und zu analysieren.

UD-Tapes | Bild: IKV

Beispielhafte UD-Tape Morphologien | Bild: IKV

Im Bereich der thermoplastischen faserverstärkten Kunststoffen bieten unidirektional (UD) verstärkte thermoplastische Halbzeuge (sogenannte. UD-Tapes) eine kostengünstige und ressourcenschonende Möglichkeit zur Herstellung von Bauteilen mit lastoptimierter Faserverstärkung. Trotz ihres großen wirtschaftlichen Potenzials ist der industrielle Einsatz derzeit noch eingeschränkt. Für eine branchenübergreifende Verbreitung dieses Verfahrens fehlen Grundlagen im Bereich der Materialcharakterisierung.

Die morphologischen Eigenschaften der UD-Tapes (wie bspw. Porosität, Faservolumengehalt oder Faserverteilung) haben einen signifikanten Einfluss auf die resultierenden mechanischen Eigenschaften der Bauteile. Eine separate Quantifizierung des Einflusses der einzelnen morphologischen Eigenschaften auf die mechanischen Eigenschaften ist bislang jedoch nicht möglich.

Ziel Deiner Arbeit wird es sein, in einem kombinierten Wickel- und Heißpressprozess UD-Schichten mit definierten morphologischen Eigenschaften herzustellen und mechanisch zu analysieren. Deine Arbeit könnte dazu das folgende Aufgabenspektrum umfassen:

  • Durchführung einer Parameterstudie im kombinierten Wickel- und Heißpressprozess.
  • Bestimmung der morphologischen Eigenschaften mit Hilfe von mikroskopischen Untersuchungen (LIM und FESEM).
  • Quantifizierung der mechanischen Eigenschaften mit Hilfe standardisierter Prüfmethoden (bspw. Zug- und 3-Pkt.-Biege-Versuche).

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