Charakterisierung von Kohlenstofffaserstäuben aus der mechanischen Bearbeitung von duroplastischen Faserverbundwerkstoffen

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Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) GmbH ist eine der weltweit führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Verbundwerkstoffe. Wir erforschen die gesamte Wertschöpfungskette der Verbundwerkstoffe von den wissenschaftlichen Grundlagen bis zum Bauteil. Zum nächstmöglichen Termin schreiben wir folgende studentische Arbeit aus:

Studien- oder Bachelorarbeit mit dem Titel

Charakterisierung von Kohlenstofffaserstäuben aus der mechanischen Bearbeitung von duroplastischen Faserverbundwerkstoffen

Das Kompetenzfeld „Materialkreisläufe“ befasst sich u.a. mit der Charakterisierung von Fasern und Polymeren für die Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und recycelten Komponenten, inkl. Bioverbundwerkstoffe. Wesentliche Charakterisierungstechniken sind die Thermische Analyse, die Mikroskopie und die Computertomographie.

Kohlenstoffverstärkte Kunststoffe (CFK) werden aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit und Steifigkeit vor allem in Flugzeugbau, Automobilindustrie und Windindustrie als Substitutionsmaterialien für metallische Legierungen eingesetzt. Aufgrund der zunehmenden Verbreitung von CFK-Produkten und des damit einhergehenden Anstiegs an Produktions-, Bearbeitungsschritten sowie Recycling- und Entsorgungsprozessen kann es zu einer Freisetzung lungengängiger biobeständiger Stäube kommen. Damit nimmt auch die Bedeutung der Fragen nach dem richtigen Umgang mit CFK zu.

Inhalte der Arbeit:

Im Rahmen dieser Arbeit ist es das Ziel, den Einfluss von verschiedenen mechanischen Bearbeitungsmethoden auf das Bruchverhalten von (recycelten) Kohlenstofffasern zu charakterisieren. Dazu erfolgt zuerst die Herstellung von Stäuben beim Sägen, Fräsen und Schleifen von kohlenstofffaserverstärkten Laminaten. Anhand dieser soll am Lichtmikroskop eine Methode entwickelt werden, die eine automatisierte Faserlängenverteilung bestimmen kann. Dazu soll eine Parameterstudie über die Auswertungsmöglichkeiten mittels Leica Software (LAS V4.5) erfolgen und diese durch ein eigenes Auswertungsskript ergänzt werden, um die Faserstäube genau zu charakterisieren.

Ihr Profil :

  • Studium Maschinenbau & Verfahrenstechnik, Informatik, o.ä.
  • Werkstoffkenntnisse (ggf. Polymerchemie, Kunststoffe und Faserverbundkunststoffe)
  • Strukturierte Arbeitsweise, Software- und Programmierkenntnisse
  • Gute Kommunikationsfähigkeit, Spaß am experimentellen Arbeiten

Kontakt:
Sonja Adler
Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Telefon: 0631 2017-239
E-Mail: sonja.adler@ivw.uni-kl.de

Beginn der Arbeit: ab sofort

Abbildung: Faserbruchstücke aus der mechanischen Bearbeitung von Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (links: 200-fache Vergrößerung; rechts: 1500-fache Vergrößerung)