Masterarbeit "Grundlagen der Inline-Charakterisierung imprägnierter Rovings mittels Wirbelstrom-Sensorsystem"

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. Hinsichtlich des Monitorings der Faserimprägnierung hat sich ein Messsystem, bestehend aus Kamera und Wirbelstromsensor, als vielversprechend erwiesen. Zum Nachweis dessen Eignung zur Charakterisierung der Imprägnierung ermitteln Sie im Zuge dieser Arbeit grundlegende Zusammenhänge zwischen Material- bzw. Prozessparametern und den Signalen des besagten Systems. Dabei verwenden Sie Methoden der statistischen Versuchsplanung, um relevante Faktoren zu identifizieren und mathematische Modelle aufzustellen. Ziel ist es, den Faservolumengehalt anhand der Sensordaten vorhersagen zu können.

Inhalte der Arbeit:

1. Literaturrecherche (Imprägnierung, Wirbelstrom-Messtechnik)
2. Vorversuche zum Messsystem
   • Wahl eines geeigneten Sensorkopfs, basierend auf Vorarbeiten
   • Identifizierung relevanter Messsignale (Zielgrößen)
3. Versuche mit vorimprägnierten Fasern (Towpregs)
   • Messung trockener Fasern als Referenz
   • Messung Towpregs verschiedener Faservolumengehalte (FVG)
   • Ermittlung Einfluss Faser, FVG und Prozessparameter auf Zielgrößen
4. Versuche im Nasswickelprozess
   • Messung Fasern nach Harzbad, Vergleich mit Towpreg-Messungen
   • Experimentelle FVG-Bestimmung mittels geeigneter Referenzmethode (z.B. Wiegen, Schliffbilder, TGA, Ultraschallbad), Korrelation mit Inline-Messungen
   • Ableiten von Kenngrößen zur Vorhersage des FVG
5. Statistische Auswertung der Versuche und Validierung der Modelle

Ihr Profil :

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

Beginn: ab sofort