Konstruktion eines Versuchsstandes zur Untersuchung des Dehnverhaltens von Thermoplasten

Ziel Deiner Arbeit ist die Weiterentwicklung eines bestehenden Versuchsstandes zur Untersuchung des biaxialen Dehnungsverhaltens von Kunststoffen.

Anlagenschema des Membrane-Inflation-Rheometers | Bild: IKV

Das Membrane-Inflation-Rheometer im Technikum des IKV | Bild: IKV

In vielen kunststoffverarbeitenden Fertigungsverfahren werden thermoplastische Halbzeuge umgeformt. Für die Auslegung der Fertigungsverfahren ist ein fundiertes Wissen über das Verstreckverhalten der Materialen erforderlich. Kennt man das Verstreckverhalten eines Materials, kann damit eine Umformsimulation durchgeführt werden. Daher wird am IKV ein Membrane-Inflation-Rheometer zur Untersuchung des Spannungs-/Dehnungsverhaltens von Kunststoffen weiterentwickelt, welches deutliche Vorteile gegenüber der herkömmlichen Prüfmethodik aufweist.

Das Membrane-Inflation-Rheometer arbeitet durch biaxiales Verstrecken der Kunststoffproben. Dabei wird ein Probekörper durch Verfahren eines Kolbens aufgeblasen und in einer Leitvorrichtung kontrolliert deformiert. Die Steuerung des Kolbens wird von einem elektromechanischen Linearantrieb übernommen, mit dessen Hilfe beliebige Geschwindigkeitsprofile sehr genau realisiert werden können. Die sich beim Aufblasen einstellenden Dehnungen werden mit Hilfe digitaler Bildverarbeitung gemessen und zur biaxialen Spannungs-/Dehnungsdiagrammen umgerechnet.

Dein Beitrag zu dem Projekt
Ziel Deiner Arbeit ist die Weiterentwicklung und Automatisierung eines bestehenden Versuchsstandes. Das Arbeitsprogram könnte folgendermaßen gegliedert sein:

  • Einarbeitung in den bestehenden Versuchsstand (s. Bild oben)
  • nbetriebnahme und Integration der Messtechnik (u. a. Druck- und Temperatursensoren) in den Versuchsstand
  • Entwicklung eines Algorithmus zur Positionsregelung des Linearantriebs (z. B. mit Modbus-Protokoll)
  • Inbetriebnahme und Erprobung des Versuchsstandes

Wenn Du Interesse an einer spannenden Arbeit hast, melde Dich einfach bei mir. Den genauen Inhalt und Umfang Deiner Arbeit können wir dann auf Deine Interessen abstimmen.

Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Can Bakir
Telefon: +49 241 80-27277
E-Mail: can.bakir@ikv.rwth-aachen.de