Abschlussarbeiten, HiWi-Stellen und Praktika

Großserienfähige Fertigung programmierbarer Materialien

Themengebiet

Fertigung und Untersuchung programmierbarer Materialien

© Fraunhofer ICT
3-Punkt-Biegeversuch eines programmierbaren Materials

Art der Arbeit

Bachelor- oder Masterarbeit

Motivation / Themenbeschreibung

Programmierbare Materialien sind Materialien, Materialverbunde oder Oberflächen, die form- und funktionsdynamisch sind. Ihre innere Struktur ist so aufgebaut, dass Eigenschaften gezielt kontrolliert oder reversibel verändert werden können. Damit eröffnet sich ein einzigartiges Potenzial für neue Systemlösungen. Wesentliche Teile einer System-funktionalität können durch das Material übernommen werden und zusätzliche Systemteile wie Sensoren oder Aktoren überflüssig machen. Im Gegensatz zu Smart Materials gehen programmierbare Materialien über die Eigenschafts-kontrolle vom Material hinaus. Bei ihnen kann durch Wenn - Dann - Beziehungen das gesamte Materialverhalten reversibel und lokal variabel programmiert und kontrolliert werden.
Innerhalb des internen Fraunhofer-Forschungscluster »PROGRAMMIERBARE MATERIALIEN« soll die großserienfähige Fertigung funktionaler Bauteile untersucht werden, wobei die Fertigung von Bauteilen mit lokal unterschiedlichen Funktionselementen ermöglicht werden soll. Das Fraunhofer ICT sucht daher im Rahmen des Forschungsclusters »PROGRAMMIERBARE MATERIALIEN« studentische Unterstützung in Form einer Abschlussarbeit. Die Bachelor- oder Masterarbeit kann bezüglich des Umfanges an die Bedürfnisse des Studierenden angepasst werden.

Weitere Informationen unter: https://cpm.fraunhofer.de/de/was_sind_programmierbare_materialien.html
 

Inhalt

Ziel der Arbeit ist die Herstellung und Bewertung eines programmierbaren Materials in Form eines strukturierten Würfels aus gestapelten Faltstrukturen. Dabei sollen die Wechselwirkungen zwischen Fertigungsparametern und funktionellen Eigenschaften ermittelt und modellhaft abgebildet werden.

Zunächst wird eine Faltstruktur im Pressverfahren hergestellt, dafür sind eine vorangehende Literaturrecherche und eine Materialauswahl erforderlich. Durchzuführen sind zudem Prozessanpassungen innerhalb der Fertigung und Prüfungen des Materials hinsichtlich der Strukturfunktionalität. Anschließend erfolgt die Stapelung unterschiedlicher Faltstrukturen durch verschiedene Verbindungstechnologien. Durch die Prüfung der gestapelten Struktur soll die Herstellbarkeit und Steifigkeit der Gesamtstruktur untersucht und bewertet werden.
 

Anforderungen

  • Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten
  • Einbringen eigener Ideen in neue Themengebiete
  • Studienschwerpunkt in der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, Polymerengineering oder Leichtbau
  • Studierende im Bereich Maschinenbau oder Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
  • Gute Deutsch- und Englischkenntnisse
     

Beginn

ab Dezember 2019

Bitte reichen Sie Ihre Bewerbung ausschließlich auf dem Postweg ein. Onlinebewerbungen können leider nicht berücksichtigt werden.