Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika

Masterarbeit

Aufgrund von immer weiter steigenden (thermo-)mechanischen Anforderungen sowie einer zu-nehmenden Elektrifizierung rücken duromere (vernetzende) Kunststoffe, die im Spritzguss verarbeitet werden, immer stärker in den Fokus. Gerade die Epoxidharze nehmen durch ihre gute Medien- und Chemikalienbeständigkeit gepaart mit vorteilhaften Verarbeitungseigenschaften eine immer wichtigere Rolle ein. Aufgrund ihrer niedrigen Verarbeitungsviskosität und -temperatur können empfindliche elektronische Baugruppen schonend mit ihnen umspritzt werden.

Die Epoxidharze werden i.d.R. mit Füll- und Verstärkungsstoffanteilen von 40 – 80 Gew. % funktionalisiert, z.B. um ihre elektrische und thermische Leitfähigkeit gezielt einzustellen. Die Herstellung dieser sog. Formmassen (EMC – epoxy molding compound) erfolgt i.d.R. durch Extrusion. Dabei müssen die Füllstoffe mit Harz und Härter homogenisiert werden und zugleich muss über den Energieeintrag ein gezielter Vorvernetzungsgrad eingestellt werden. Die Charakterisierung des Vernetzungsgrades des Harzes mit kalorimetrischen oder rheologischen Methoden ist zeitintensiv oder ungenau und erlaubt daher keine kurzzeitige Steuerung des Herstellungsprozesses. Stattdessen können diese Methoden nur im Nachhinein eingesetzt werden.

Die Nahinfrarot-Spektroskopie (NIR) könnte durch ihre schnelle Multiparameter-Analyse diese Lücke schließen und sowohl in der Extrusion, in der Qualitätssicherung im Wareneingang, als auch zur Optimierung von Zykluszeiten im Spritzguss eingesetzt werden.

Im Rahmen der Masterarbeit am Fraunhofer ICT sollen die Grundlagen für eine ein robuste und schnelle Charakterisierungsmethodik zur Bestimmung des Vernetzungsgrades von Epoxidharzsystemen mittels NIR-Spektroskopie erarbeitet werden.

• Literaturrecherche
• NIR-Messungen an Epoxidharz-Formmassen mit unterschiedlichen Vernetzungsgraden und Abgleich zu etablierten kalorimetrischen Messverfahren, z.B. DSC
• Herausarbeitung der Korrelation zwischen den NIR-Messergebnissen und dem Aushärtegrad
• Ggfs. Durchführung einer Extrusions-Versuchsreihe unter Zuhilfenahme des entwickelten Messverfahrens

• Studium: Chemie / Polymerchemie / Kunststofftechnik / Werkstoffkunde
• Interesse an experimenteller Arbeit

• Pfinztal Berghausen

ab sofort

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