Einfluss von Pressparametern, Vernetzungsgrad und Roving bei der Herstellung der Verbundwerkstoffen mittels Nassfaserlegen

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:

Diplom- oder Masterarbeit ggf. auch Studien- oder Bachelorarbeit mit dem Titel:

Einfluss von Pressparametern, Vernetzungsgrad und Roving bei der Herstellung der Verbundwerkstoffen mittels Nassfaserlegen

Epoxidharze werden häufig aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit als polymere Matrixwerkstoffe in Faser‑Kunststoff-Verbunden, z. B. im Transportwesen, eingesetzt. Mit dem am Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) entwickelten Nassfaserlegen werden harzimprägnierte Rovings schichtweise und spannungsfrei auf einem Werkzeug abgelegt, im Ofen vorgehärtet und im Pressprozess weiter zum festen Bauteil ausgehärtet. Eine der aktuellen Herausforderungen bei diesem Verfahren ist es, den Einfluss von Pressparametern und Vernetzungsgrad der Harzformulierung auf die Qualität des Verbundwerkstoffes zu überprüfen. In diesem Zusammenhang wird vor allem die Verschiebung von Rovings, die resultierende Dicke, das „Rauspressen“ des Harzes (Materialverlust), Poren- und Faservolumengehalt sowie Reproduzierbarkeit des gesamten Prozesses untersucht.

Inhalte der Arbeit:

Ziel dieser Arbeit ist, die unidirektionalen Platten (UD-Platten) mit ausgewählten Harzformulierungen mittels Nassfaserlegen und nachträglich an der Laborheizpresse bei verschiedenen Pressparametern (Kraft, Temperatur) herzustellen. Dabei wird die Qualität bzw. alle oben genannten Aspekte (Dicke, Porengehalt usw.) näher betrachtet. Dafür wird eine mikroskopische Untersuchung durchgeführt. Darüber hinaus wird der Einfluss der Breite des Rovings und optional des Abstands beim Ablegen untersucht.

Schwerpunkte der Arbeit sind in den folgenden Arbeitspunkten zusammengefasst:

• Literaturrecherche zu dual vernetzenden Epoxidharzsystemen
• Konzeption einer systematischen Versuchsabfolge
• Herstellung von UD-Platten; Planung und Durchführung von Versuchen zur Ergebnisbewertung (Dickenbestimmung, mikroskopische Untersuchung, optional TGA)
• Sorgfältige Dokumentation und Diskussion aller Ergebnisse, übersichtliche graphische Darstellung der Versuchsergebnisse in Origin
• Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung: Zielsetzung, Stand der Technik (dual vernetzende Epoxidharzsysteme, kurze Beschreibung von Anforderungen aus dem Nassfaserlegen), Experimenteller Teil (Herstellungs- und Charakterisierungsmethoden), Ergebnisse und Diskussion, Zusammenfassung, Literaturverzeichnis

Ihr Profil:

• Studium mit naturwissenschaftlichem Hintergrund (z. B. Chemie, Maschinenbau, Physik, Wirtschaftsingenieurwesen, usw.)
• Strukturierte Arbeitsweise, gute Kommunikationsfähigkeit

Kontakt:
Anna Dlugaj
Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Telefon: 0631 2017-292
E-Mail: Anna.Dlugaj@ivw.uni-kl.de

Dr.-Ing. Peter Arrabiyeh
Telefon: 0631 2017-269
E-Mail: Peter.Arrabiyeh@ivw.uni-kl.de

Beginn der Arbeit: ab sofort