Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICTWeiterentwicklung der 3D-Skelett-Wickeltechnik zur Herstellung von Fahrrad-Kettenblättern: Untersuchung der Einflussfaktoren Feuchtigkeit und Rovingspannung während des Wickelns
- Bachelorarbeit
- studentische Hilfskraft
Abschlussarbeiten, studentische Hilfskräfte und Praktika
Motivation
Kettenblätter sind heute fast ausschließlich auch im Rennsport noch aus Metall und damit schwer. Wir sind auf einem vielversprechenden Weg schaltbare Kettenblätter im extremen Leichtbau mittels CFK um 30 bis 50 Prozent leichter gegenüber Metallversionen herzustellen. Den noch vor uns liegenden Weg sollst du ein Stück weit mitbegleiten.
Ziele
In dieser Bachelorarbeit sollst du die bisherigen Erkenntnisse zur Herstellung von Fahrrad-Kettenblättern mittels 3D-Skelett-Wickeltechnik (3DSW) weiter vertiefen und optimieren. Im Fokus stehen hier bspw. die Einflussfaktoren: Luftfeuchtigkeit und Rovingspannung.
- Einfluss der Luftfeuchtigkeit: Du untersuchst, wie unterschiedliche Luftfeuchtigkeitsniveaus die Haftung und die mechanischen Eigenschaften des Epoxidharzes beeinflussen und somit die Qualität der Kettenblätter verbessern oder verschlechtern können.
- Einfluss der Rovingspannung: Du entwickelst eine Vorrichtung zur präzisen Einstellung und Kontrolle der Rovingspannung während des Wickelprozesses und analysierst, wie verschiedene Spannungen die mechanischen Eigenschaften der Kettenblätter nach der Aushärtung beeinflussen.
Aufgaben
- Literaturrecherche: Verschaffe dir einen Überblick über den aktuellen Stand der Forschung zur 3D-Skelett-Wickeltechnik und den Einflussfaktoren Feuchtigkeit und Rovingspannung auf die Eigenschaften von Verbundwerkstoffen.
- Materialanalyse: Untersuche die Materialeigenschaften von CFK unter verschiedenen Luftfeuchtigkeitsbedingungen und analysiere die Auswirkungen unterschiedlicher Rovingspannungen auf das Material.
- Prozessparameter-Analyse: Entwickle und führe Experimente durch, um den Einfluss der Luftfeuchtigkeit und der Rovingspannung auf die Qualität der hergestellten Kettenblätter zu analysieren.
- Optimierung der Prozessparameter: Variiere systematisch die Parameter Feuchtigkeit und Spannung und optimiere sie, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
- Dokumentation und Auswertung: Dokumentiere deine Experimente und Ergebnisse detailliert und analysiere und diskutiere die Resultate im Hinblick auf die Verbesserung der Herstellungsprozesse und der Qualität der Kettenblätterunter Einbeziehung von veröffentlichten und eigenen Arbeiten.
Voraussetzungen
- Du studierst Maschinenbau, Materialwissenschaften oder ein verwandtes Ingenieurfach.
- Du hast Grundkenntnisse in der Verarbeitung von Verbundwerkstoffen und Interesse an experimenteller Arbeit und Konstruktion.
- Du arbeitest gerne selbständig und denkst analytisch.