Untersuchungen zum Einfluss der Verstärkungsfaserlänge von Glasfasern auf das Fließverhalten von neuartigen SMC-Halbzeugen

Master- oder Diplomarbeit (ggf. auch Studien- oder Bachelorarbeit)

mit dem Titel

"Untersuchungen zum Einfluss der Verstärkungsfaserlänge von Glasfasern auf das Fließverhalten von neuartigen SMC-Halbzeugen"

Als Beitrag zu einer effizienten Herstellung nachhaltiger Faserkunststoffverbunde (FKV) entwickelt das IVW neue und innovative Halbzeuge. Sheet Molding Compounds (SMC) sind Fließpressmassen, die üblicherweise u.a. auf Basis von nicht rezyklierbaren Harzen und Verstärkungsfasern hergestellt werden und für die Weiterverarbeitung zu komplexen Bauteilen geeignet sind. Durch die Verwendung eines neuartigen reaktiven thermoplastischen Harzsystems können rezyklierbare und nachhaltige SMC Bauteile realisiert werden. Ein wichtiger Parameter bei der Verarbeitung von SMC ist die Fließfähigkeit des Halbzeugs bei der Bauteilherstellung. Nur wenn diese ausreichend hoch ist, können komplexe Geometrien (z.B. Verrippungen) ausgeformt werden. Die Länge der verwendeten Verstärkungsfasern beeinflusst die mechanische Performance der Bauteile, wirkt sich aber unter Umständen negativ auf die Fließfähigkeit des Halbzeugs aus. Die Kenntnis über die Zusammenhänge zwischen Verstärkungsfaserlänge und Fließfähigkeit ist also essentiell für die Auslegung entsprechender SMC Komponenten.

Inhalte der Arbeit:

Im Rahmen dieser Arbeit sollen SMC-Halbzeuge mit Verstärkungsfasern unterschiedlicher Länge hergestellt und bezüglich ihres Fließverhaltens untersucht werden. Hierzu arbeiten Sie sich zunächst in den Stand der Technik bzgl. reaktiver Thermoplaste und SMC ein. Auf Basis eines von Ihnen aufgestellten Versuchsplans werden in einem ersten Schritt Einflüsse der Prozessparameter bei der Herstellung auf die Halbzeugqualität untersucht und ggf. optimiert. Nach erfolgter Optimierung werden Mustermengen von SMC-Halbzeugen mit unterschiedlichen Verstärkungsfasergehalten und Verstärkungsfaserlängen hergestellt und hinsichtlich ihres Fließverhaltens auf einem am IVW entwickelten Pressrheometer charakterisiert. Weiterhin werden Probekörperplatten hergestellt und hinsichtlich ihrer physikalischen und mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Die Dokumentation und Interpretation der Ergebnisse schließt Ihre Arbeit ab.

Ihr Profil:

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

Beginn der Arbeit: ab sofort