Liebe Studierende,
möglicherweise befinden sich einige Ausschreibungen noch in der Vorbereitung. Initiative Anfragen können gerne an die wissenschaftlichen Mitarbeiter gerichtet werden, falls Sie hier keine passende Arbeit finden können.
Heißkleben und Ultraschallschweißen von hochgefülltem Graphit-PPS für den Einsatz in Wärmeübertragern
Projektarbeit, Bachelorarbeit
Hochgefülltes Graphit-Polyphenylensulfid (PPS) besitzt eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit und ist damit für Wärmeübertrager sowie das thermische Management in Elektronik, Mobilität und Maschinenbau besonders relevant. Das Fügen ist anspruchsvoll, vor allem aufgrund der Sprödigkeit und der geringen Oberflächenenergie von PPS. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung eines belastbaren Prozessfensters für das Heißkleben und Ultraschallschweißen sowie die mechanische und mikrostrukturelle Bewertung der Fügezone mit Blick auf wärmeübertragernahe Anwendungen. Die Arbeit wird in Kooperation der Lehrstühle WKK und LRF betreut. Damit erhalten Sie kombinierte Einblicke in Verfahrenstechnik und Werkstoffkunde! Die Arbeit ist stark praxisorientiert und findet überwiegend im Labor statt.
Ansprechpartner: Moritz Liesegang, Simon Ettmüller
Charakterisierung der elektrischen und magnetischen Werkstoffeigenschaften während der Hochfrequenz-Ermüdung von WAAM-gefertigten CrNi-Stählen
Bachelorarbeit, Masterarbeit, Diplomarbeit
Neben der Topologieoptimierung ermöglicht die Additive Fertigung eine gezielte Einstellung der Material-zusammensetzung und somit der -eigenschaften. Die Kenntnis des entsprechenden Zusammenhangs ist somit für die Herstellung dieser Strukturen erforderlich. Als Grundlage zur Konstruktion solcher gradierten Strukturen sollen die magnetischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften von additiv gefertigten Proben aus 316L und 17-4PH in Abhängigkeit der Aufbaurichtung bestimmt werden. Zudem ist die lokale Veränderung der Eigenschaften während der zyklischen Beanspruchung in unterbrochenen Versuchen zu analysieren. Diese Erkenntnisse dienen anschließend als Basis zur Fertigung gradierter Strukturen.
Ansprechpartner: Marc Alexander Hoffmann
Untersuchung des Ermüdungsverhaltens von additiv gefertigten komplexen Helix-Proben aus AISI 316L
Masterarbeit, Diplomarbeit, Bachelorarbeit, Studien-/Projektarbeit
Aus den komplexen Geometrien additiv gefertigter Strukturen resultierten Beanspruchungszustände mit verschiedenen Anteilen an Zug-/Druck-, Biege-, und Torsionsspannungen, weshalb zur Auslegung der Zusammenhang zwischen Beanspruchungszustand und der Bauteilfestigkeit erarbeitet werden muss. Vor diesem Hintergrund soll anhand von einachsig mit Zug-Druck-Kraft beanspruchten Proben mit komplexer Geometrie, aus der auch erhebliche Biege- und Torsionsspannungen resultierten, analysiert werden, inwiefern der Beanspruchungszustand mit der resultierenden Festigkeit zusammenhängt. Auf dieser Basis erfolgt ferner eine Validierung eines entspre-chenden Auslegungsansatzes.
Ansprechpartnerin: Paula Rahm
Grenzflächen in Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden
Master- oder Diplomarbeit
Viele Eigenschaften von Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden werden durch die Grenzflächen zwischen den einzelnen Materialien bestimmt. Ihm Rahmen dieser Abschlussarbeit sollensollen die Grenzflächen ultraschallgeschweißter Werkstoffverbunde detailliert analysiert und mit Prozessparametern korreliert werden.
Ansprechpartner: Moritz Liesegang
Frequenzabhängigkeit der plastischen Verformbarkeit beim Ultraschallschweißen von Metallen
Master- oder Diplomarbeit
Das Ultraschallschweißen stellt eine Innovative und vielversprechende Verbindungstechnik für hybride Werkstoffsysteme dar. Die Verbindung ungleicher Materialtypen ist für Hochleistungsstrukturen z.B. in der Elektronik oder der Luftfahrt interessant. Die plastische Verformbarkeit metallischer Fügepartner während des Prozesses ist eine Grundvoraussetzung für einen erfolgreichen Prozess und die Erzeugung robuster Schweißverbindungen. Im Rahmen dieser Arbeit soll daher die plastische Verformung metallsicher Werkstoffe beim Ultraschallschweißprozess in der Abhängigkeit der Arbeitsfrequenz untersucht werden.
Ansprechpartner: Moritz Liesegang
Auslegung von Ultraschallschweißsonotroden
Bachelorarbeit oder Studienarbeit für Masterstudenten
Sonotroden sind Werkzeuge die bei ultraschallunterstützten Prozessen, wie dem Ultraschallschweißen, die Schwingung in die Bauteile übertragen. Dafür muss die Sonotrode akustisch so ausgelegt werden, dass die Eigenfrequenzen mit denen des restlichen Systems übereinstimmen. Die Auslegung ist abhängig von der Geometrie der Sonotrode und des eingesetzten Werkstoffs vergleichsweise komplex und wird typischerweise mittels Finite Elemente Simulation durchgeführt.
In dieser Arbeit sollen Ultraschallschweißsonotroden mittels CAD und FEM ausgelegt werden, die ich in der Geometrie und dem eingesetzten Werkstoffen unterscheiden.
Ansprechpartner: Moritz Liesegang
Ultraschallgeschweißte Glas/Metall-Verbunde - Grenzflächenausbildung
Master- oder Diplomarbeit
Das Ultraschallschweißen ist eine schnelle Methode zum Verbinden verschiedener Materialien. Spröde Werkstoffe wie Glas sind anspruchsvolle, aber wünschenswerte Fügepartner. Insbesondere das Verständnis von Glas als Fügepartner ist interessant, da es sich nicht wirklich um einen festen Werkstoff, sondern um eine unterkühlte Schmelze handelt. In dieser Arbeit werden Experimente zum Fügen von Metall und Glas durchgeführt, das schon vor Jahrzehnten im Mittelpunkt der Forschung am WKK stand, wobei hier der Schwerpunkt auf der Grenzflächenbildung liegt.
Ansprechpartner: Moritz Liesegang