Konstruktion und Inbetriebnahme einer materialeffizienten Siphonimprägniereinheit für einen Nassfaserlegeprozess

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-, Bachelor- oder Projektarbeit ggf. auch Diplom- oder Masterarbeit mit dem Titel

Konstruktion und Inbetriebnahme einer materialeffizienten Siphonimprägniereinheit für einen Nassfaserlegeprozess

Produkte aus Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) zeichnen sich im Vergleich zu anderen Werkstoffen durch hohe spezifische Steifigkeit aus. Das höchste Leichtbaupotenzial kann dabei erreicht werden, wenn die Faserverstärkung kontinuierlich und lastgerecht erfolgt. Mit dem am Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) entwickelten Nassfaserlegeverfahren, soll die quasi-spannungsfreie Ablage harzimprägnierter Rovings ermöglicht werden.

Inhalte der Arbeit:

Das Nassfaserlegen ist ein Verfahren, bei dem trockene Faserbündel von einem Gatter abgezogen, mit Harz imprägniert, in einen Endeffektor eingeführt und mit Hilfe eines CNC-Systems auf eine Form gelegt werden, in der dann in einem Pressprozess das Bauteil konsolidiert und ausgehärtet wird. Eine der aktuellen Herausforderungen des Prozesses ist es, ein „Zero Waste“ Prozess zu werden: Das heißt, sowohl überschüssige Rohstoffe als auch Abfälle, die während der Lebensdauer des Teils entstehen, sollten im Prozess verwendet werden können. Um die Effizienz der Harznutzung zu maximieren, wird eine maßgeschneiderte Siphonimprägniereinheit benötigt, die trockene Faserbündel mit Harz imprägniert, überschüssiges Harz abzieht und in den Harzbehälter zurückführt. Die Anlage selbst sollte einen Harzbehälter enthalten, der das Harz wieder auffängt.

Schwerpunkte der Arbeit sind in den folgenden Arbeitspunkten zusammengefasst:

• Recherche des Stands der Technik hinsichtlich Harzimprägnierverfahren, Nassfaserlegen
• Definition eines Lastenhefts für die Imprägniereinheit, wobei neben einer hohen Prozesssicherheit auch wirtschaftliche Randbedingungen berücksichtigt werden müssen.
• Konzipierung und Entwicklung eines Prototypen (Großteils 3D-Druck)
• Inbetriebnahme sowie Planung und Durchführung geeigneter Validierungsversuche.
• Anfertigen einer schriftlichen Ausarbeitung welche den relevanten Stand der Technik, das Lastenheft, die Konzeptions- und Konstruktionsarbeiten sowie die Lösungsfindung und die Validierungsversuche nachvollziehbar darstellt.

Ihr Profil:

Studium Maschinenbau und Verfahrenstechnik o. Ä.
Werkstoffkenntnisse (ggf. Polymerchemie, Kunststoffe und Faserverbundkunststoffe)
Strukturierte Arbeitsweise, gute Kommunikationsfähigkeit, gute Englischkenntnisse sind von Vorteil

Kontakt:

Dr.-Ing. Peter A. Arrabiyeh
Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Telefon: 0631 2017-269
E-Mail: peter.arrabiyeh@ivw.uni-kl.de

Beginn der Arbeit: ab sofort