Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika

Charakterisierung der Lasteinleitung in komplexe automatisiert gewickelte Endlosfaserverstärkungen für thermoplastische Strukturbauteile

Art der Arbeit

Masterarbeit

Motivation

Innovative Leichtbaulösungen auf Kunststoffbasis haben in den letzten Jahren zu ökonomisch und ökologisch effizienteren Automobilen geführt. In Kombination mit Verstärkungsfasern kann das mechanische Eigenschaftsniveau von Kunststoffen beträchtlich erhöht werden. Ein gezielter Einsatz von Verstärkungsfasern in den hochbelasteten Bereichen eines Bauteils, kann dabei sowohl Gewicht als auch Kosten sparen. Gewickelte Endlosfaserstrukturen basierend auf Hybrid-Rovings bilden hierfür eine ideale Voraussetzung auch dreidimensionale Verstärkungsskelette für hochbelastete Strukturbauteile für den Einsatz im Automobilbereich zu realisieren. Zur wirtschaftlichen Herstellung der gewickelten Endlosfasereinleger in Verbindung mit dem großserienfähigen Spritzgussprozess ist eine hohe Prozessautomatisierung notwendig. Die Endlosfasereinleger werden daher bei der 3D Skelett Wickeltechnik (3DSW) automatisiert mit einem 6-Achs Industrieroboter gewickelt.

© Fraunhofer ICT
3DSW-Prozesskette

Arbeitsinhalte

  • Einarbeitung in die Thematik der 3D Skelett Wickeltechnik (3DSW) und in die derzeitige Verarbeitungs- und Technologiesituation
  • Entwicklung eines geeigneten Prüfverfahrens zur Untersuchung der Krafteinleitung in gewickelte Endlosfaserstrukturen mit geradem und schrägem Kraftangriff bei statischer und dynamischer Belastung
  • Mechanische Charakterisierung einfacher Schlaufenstrukturen mit unterschiedlichen Lasteinleitungselementen (Inserts)
  • Übertragung der Erkenntnisse auf ein strukturelles Spritzgießbauteil
  • Mechanische Charakterisierung und Bewertung der untersuchten Lasteinleitungselemente anhand eines strukturellen Spritzgießbauteils mit dreidimensionaler Endlosfaserstruktur

Themengebiet

Prozessentwicklung 3D Skelett Wickeltechnik (3DSW), mechanische Charakterisierung

Anforderungen

  • Studienfach Maschinenbau, Materialwissenschaften oder verwandte Disziplinen
  • Interesse und Begeisterung für Leichtbaustrukturen aus Faserverbundwerkstoff
  • Selbstständigkeit, Eigeninitiative und strukturierte Arbeitsweise

Beginn der Arbeit

ab sofort

  • Wir weisen darauf hin, dass die gewählte Berufsbezeichnung auch das dritte Geschlecht miteinbezieht.
  • Die Fraunhofer-Gesellschaft legt Wert auf eine geschlechtsunabhängige berufliche Gleichstellung.