Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) 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- oder Bachelorarbeit mit dem Titel:

Inline-Charakterisierung der Roving-Geometrie im Faser-Wickelprozess

Ein zentrales Element in der Mobilitätswende stellt langfristig die Verwendung von Drucktanks zur Speicherung von Wasserstoff dar. Zur Verbesserung deren Leichtbau- und Permeations-Eigenschaften wird derzeit der Einsatz sogenannter Thin-Ply-Materialien erforscht. Dabei handelt es sich um gespreizte Faserbündel (Rovings) mit Flächengewichten unter 80 g/m². Üblicherweise werden mehrere Rovings gleichzeitig verwendet (Band, vgl. Abb. 1). Ziel aktueller Forschung ist es, die Thin-Ply-Technologie in den Faser-Wickelprozess (FWP) zu integrieren und durch eine Regelung der Spreizbreite im Prozess (inline) eine Anpassung der Roving- bzw. Bandbreite an die herzustellende Drucktankgeometrie zu ermöglichen. Zur Regelung der Breite muss diese zunächst messtechnisch erfasst werden. Hierzu eignen sich Laserprofilsensoren, die mittels Lasertriangulation entlang einer Messlinie relative Abstandswerte zum Messobjekt ausgeben. Aus diesen Rohdaten lassen sich Informationen zur vorliegenden Geometrie von Roving und Band berechnen.

Inhalte der Arbeit:

Im Zuge dieser Arbeit soll die Inline-Erfassung der Roving- und Bandgeometrie (Breite, Dicke, Lücken...) mittels Laserprofilsensor realisiert werden. Hierzu arbeiten Sie sich zunächst in den Stand der Technik hinsichtlich Inline-Sensorik zur Geometriemessung im FWP und vergleichbarer Prozesse ein. Anschließend integrieren Sie den Laserprofilsensor konstruktiv in den FWP. Auf Basis der ausgegebenen Sensordaten erstellen Sie ein Programm in Python, LabVIEW o. Ä. zur automatisierten Berechnung der relevanten geometrischen Kenngrößen. Mit Hilfe der statistischen Versuchsplanung untersuchen Sie den Einfluss verschiedener Messparameter (Abstand, Winkel etc.) auf die Messwerte bzw. die berechnete Kenngröße. Dabei ermitteln Sie zunächst relevante Faktoren und wählen ein geeignetes Kriterium zur Beurteilung der Messergebnisse (z. B. Standardabweichung). Abschließend validieren Sie die Ergebnisse mithilfe einer eigens entwickelten Methode.

Ihr Profil :

• Studium Maschinenbau und Verfahrenstechnik o. Ä.
• Programmierkenntnisse von Vorteil (LabVIEW, Python, Matlab etc.)
• Strukturierte Arbeitsweise, gute Kommunikationsfähigkeit
• gute Englischkenntnisse sind von Vorteil

Kontakt:

Marvin Wolf
Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Telefon: 0631 2017-443
E-Mail: marvin.wolf@ivw.uni-kl.de

Beginn der Arbeit: ab sofort