Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICTNextGen-Faserverbundwerkstoffe: Konzeption und Technologiedemonstration für ein nachhaltiges Surfboard
- Bachelor- oder Masterarbeit
- studentische Hilfskraft
Abschlussarbeiten, studentische Hilfskräfte und Praktika
Motivation
In der Mobilitätsindustrie und in der Sport- & Freizeitbranche wächst der Druck, den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren. Neben der Verbesserung der Ökobilanz während der Nutzungsphase rückt das End-of-Life der Produkte immer stärker in den Fokus. Höheres Ziel ist es, hierbei ein Downcycling zu vermeiden und die Werkstoffe für ein gleichwertiges Produkt wieder zur Verfügung zu stellen (Cradle-to-cradle). Bei konventionellen Faserverbundwerkstoffen, wie sie aktuell auch in der Surfboard-Produktion typischerweise eingesetzt werden, kürzt sich die Faser bei jedem Recyclingzyklus – was einen erheblichen Einfluss auf die mechanische Performance mit sich bringt. Dies hat zur Folge, dass der Einsatz in der gleichen Anwendung verhindert wird.
Wir am Fraunhofer ICT erforschen Prozesse zur Verarbeitung von selbstverstärkten Mono-Material Sandwichstrukturen. Bei diesen bestehen Fasern und Matrix aus dem gleichen Grundwerkstoff. Durch die Kombination mit Schaumkernen aus dem gleichen Material wird das Leichtbaupotential maximiert – d.h. möglichst leichte Strukturen aus nur einem Material. Dieses noch relativ junge Forschungsfeld ist geprägt von vielen neuen Fragestellungen im Hinblick auf die Prozessauslegung
Vorhabensbeschreibung
Im Rahmen eines Forschungsprojektes suchen wir nun dich im Rahmen einer Abschlussarbeit oder als studentische Hilfskraft, um unsere Welt ein bisschen besser zu machen. Konkret wirst du in ein Projekt eingebunden, welches den Wechsel von duroplastischen glasfaserverstärkten Kunststoffen hin zu nachhaltigen, kreislauffähigen und biobasierten Monomaterialien erforscht. In den nächsten Schritten soll hier ein Konzept für die Übertragung der an generischen Geometrien erprobten Prozessschritte auf die Anforderungen eines Surfboards erstellt werden. Anschließend ist deine Aufgabe, die Technologie anhand eines Prototypen zu demonstrieren. Neben der Unterstützung durch ein großes Team aus Wissenschaftler*innen und Ingenieur*innen erhältst du Einblick in großserientechnische und industrienahe Anlagentechnik und kommst in Kontakt mit weltweit agierenden Firmen aus der Composite-Branche, die sich für dieses Thema aktuell brennend interessieren.
Aufgaben
- Einarbeitung in den Themenkomplex
- Konzeptentwurf für die Fertigung eines Surfboards
- Prozessanalyse und -optimierung im Bereich des Fügens, Umformens und Funktionalisierens von thermoplastischen, biobasierten Sandwichstrukturen
- Durchführung von Versuchen, Auswertung und Validierung
- Technologiedemonstration durch abschließendes Fertigen eines Prototypen
Voraussetzungen
- Studienfach: Maschinenbau, Materialwissenschaften, Fahrzeugtechnik, Leichtbau, Produktionstechnik, Wirtschaftsingenieurwesen, o. ä
- Grundkenntnisse im Bereich Faserverbundtechnologien und Polymer Engineering