Projektarbeit "Integration und Evaluierung eines Messsystems zur Inline-Charakterisierung der Imprägnierung im Faser-Wickelprozess"

Der Nasswickelprozess steht als State-of-the-art-Prozess zur Herstellung von Wasserstoff-Drucktanks mit Blick auf wachsende Herausforderungen des Klimawandels im Fokus technologischer Weiterentwicklungen. Im Rahmen der Digitalisierung werden Messsysteme benötigt, die im laufenden Prozess wesentliche Parameter erfassen. Mit Blick auf die Bauteilqualität maßgeblich ist dabei die Faserimprägnierung. Um diese inline beurteilen zu können, integrieren Sie im Zuge dieser Arbeit ein Messsystem in den Wickelprozess. Dieses besteht aus Kamera und Wirbelstromsensor (s. Abbildung). Sie evaluieren das System hinsichtlich grundlegender Eigenschaften und Zusammenhänge. Auf Basis von eigenständig durchgeführten Versuchen identifizieren Sie geeignete Schlüsselparameter zur Charakterisierung der Imprägnierung sowie Kenngrößen und Limitationen des Messsystems. Dabei untersuchen Sie wesentliche Einflussgrößen unter Verwendung verschiedener Messköpfe.

Inhalte der Arbeit:

1. Literaturrecherche
   • Imprägnierung im Wickelprozess und Methoden zu deren Inline-Erfassung
   • Grundlagen zur Wirbelstrom-Messtechnik
2. Integration des Messsystems unter Berücksichtigung realer Prozessbedingungen
   • Führungskonzept für Rovings in Bezug auf Sensorköpfe und Kamera
   • Datenverarbeitung (z.B. Datenfluss, Datenraten, Verfügbarkeit Messdaten herstellen)
   • Kalibrierung (Durchführung und Beschreibung)
3. Evaluierung des Messsystems unter Verwendung verschiedener Sensorköpfe
   • Identifizierung relevanter Messdaten
   • Statistische Versuchsplanung zur Ermittlung wesentlicher Zusammenhänge und Einflüsse (z.B. Roving-Position, Geometrie, Feinheit Roving)
   • Ermittlung Kennwerte (z.B. Genauigkeit, Auflösung)
   • Ermittlung Limitationen (z.B. Geschwindigkeit, Führungsgenauigkeit)
   • Identifizierung von Optimierungspotentialen

Ihr Profil:

• Studium Maschinenbau und Verfahrenstechnik o. Ä.,
• Interesse an experimenteller und analytischer Forschung,
• Kenntnisse im Bereich Mess- und Regelungstechnik,
• Strukturierte Arbeitsweise, gute Kommunikationsfähigkeit, gute Englischkenntnisse sind von Vorteil

Beginn: ab sofort