Student Works

Gruppe: Stähle

Zur Herstellung von Stahlkomponenten für die Automobil‐, Luftfahrt‐, Energie‐ und Offshore‐Industrie werden zahlreiche trennenden, umformende und fügende Fertigungsverfahren eingesetzt, die die Lebensdauer der Komponenten unter Betriebsbeanspruchungen signifikant beeinflussen. In den studentischen Arbeiten der Gruppe Stähle werden der Einfluss der Fertigungsverfahren unter Einsatz kombinierter In‐Prozess‐Messtechnik untersucht, die zugrundeliegenden mikrostrukturellen Eigenschaften charakterisiert und mit dem mechanismenbasierten Ermüdungsverhalten unter realitätsnahen Beanspruchungen korreliert.

Die Arbeiten umfassen grundsätzlich die Durchführung experimenteller Untersuchungen an elektromechanischen, servohydraulischen und elektromagnetischen Prüfmaschinen und die Anwendung mechanischer, thermometrischer, elektrischer, magnetischer, optischer und elektrochemische Messsysteme. Für die mikrostrukturellen und analytischen Untersuchungen werden Licht‐ und Elektronenmikroskopie sowie Röntgendiffraktometrie eingesetzt.

Gruppe: Stähle

Im Rahmen eines Forschungsprogramm soll ein Autoencoder zur Erkennung instationärer Systemzustände in einem Zerspanungsprozesss entwickelt werden. Dazu liegen bereits umfangreiche Daten aus dem Prozess vor. Für die Bearbeitung der Abschlussarbeit sind Kenntnisse in Python und Deep Learning erforderlich. Es sind die folgenden Teilaufgaben vorgesehen:

• Literaturrecherche zu Verschleiß von Hartmetallwerkzeugen.
• Datenaufbereitung der vorhandenen Kraft-, Temperatur- und Körperschalldaten.
• Entwicklung eines Autoencoders, der instationäre Prozesszustände erkennt.

Kontaktperson: M.Sc. Kai Donnerbauer

Gruppe: Verbund- und Naturwerkstoffe

Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) eignen sich aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit und Steifigkeit im Besonderen für den Einsatz in Automobil-und Luftfahrtindustrie. In diesen Anwendungsfeldern treten hohe und langwierige mechanische Belastungen auf, die in der Bauteilauslegung berücksichtigt werden müssen. Als Grundlage hierfür werden in der Werkstoffprüfung Langzeitversuche eingesetzt, um die Beanspruchung zu simulieren und die Lebensdauer des Werkstoffs ermitteln zu können.

Im Rahmen dieser studentischen Arbeit soll mikroskopische Schädigung infolge einer axialen oder Wechsel-Biege- Beanspruchung, basierend auf verschiedenen Methoden der optischen Messtechnik, charakterisiert werden. Dafür entwickeln Sie die Prüfstrategie und den instrumentierten Prüfaufbau. Die ermittelten Ergebnisse sollen im Hinblick auf die Einstellmöglichkeit und somit die Detektionsqualität ausgewertet werden. Einen wesentlichen Bestandteil der Arbeit stellt die Auswertung, grafische Darstellung und Interpretation der Versuchsergebnisse dar.

Kontaktperson: M.Sc. Lars Gerdes

Gruppe: Verbund- und Naturwerkstoffe

Verbundwerkstoffe können aufgrund variierender Eigenschaften von Einzelkomponenten ein komplexes maßgeschneidertes Materialverhalten aufweisen, was mit einem einen erhöhten Aufwand bei der Bauteilauslegung und Lebensdauervorhersage einhergeht. In den studentischen Arbeiten der Gruppe Verbundwerkstoffe steht die Realisierung von Versuchsaufbauten für eine Mechanismen-basierte Charakterisierung der Leistungsfähigkeit und Lebensdauer verschiedenster Werkstoffsysteme im Fokus. Mögliche Themen umfassen hochfeste faserverstärkte Kunststoffe, Hybridsysteme aus Aluminium und CFK sowie nachhaltige Cellulose-basierte Werkstoffe und Holz. Das Versuchsspektrum erstreckt sich von analytischer Technik, wie in situ Computertomographie, über Ermüdungsexperimente im LCF- bis VHCF-Bereich mit Überlagerung verschiedenster anwendungsorientierter Einflüsse, wie bspw. korrosiver Medien, und Hochgeschwindigkeits-/Impactprüfung bis hin zur Untersuchung von reizgesteuertem Funktionsverhalten.

Kontaktperson: M.Sc. Ronja Scholz

Gruppe: Additive Fertigung

The ever increasing demand for lightweight complex-shaped components is the key driver for the additive manufacturing of engineering parts. Due to extreme process conditions, additively manufactured materials are characterized by specific microstructures and thus mechanical properties different from those observed in conventionally manufactured materials of similar composition. This work will discuss the current research status of microstructure and mechanical properties of materials produced by additive manufacturing.

Kontaktperson: Dr.-Ing. Mustafa Awd

Gruppe: Leichtmetalle

Die direkte Wiederverwertung von Aluminiumspänen durch Strangpressen hat im Gegensatz zu den konventionellen, wiederaufschmelzenden Recyclingverfahren erhebliche Vorteile in Bezug auf die Energiebilanz. Während die quasistatischen Eigenschaften solcher Profile mit konventionell hergestellten Profilen vergleichbar sind, ergeben sich in Bezug auf zyklische Eigenschaften deutliche Abweichungen. Ein wichtiges Kriterium ist in diesem Kontext die Ausprägung der Schweißnähte zwischen den Spänen.

Im Rahmen dieser Arbeit sollen auf Basis von Mikrostrukturaufnahmen Aussagen über die Verteilung der Späne im späteren Strangpressprofil getroffen werden. Hierauf aufbauend soll dann ein Werkstoffmodell erarbeitet werden, mit dessen Hilfe eine Aussage über die zu erwartenden quasistatischen und zyklischen Eigenschaften für verschiedene Prozessparameter und damit Spanverteilungen ermöglicht wird. Die Ergebnisse sollen abschließend durch Zug- und Ermüdungsversuche validiert werden.

Kontaktperson: M.Sc. Alexander Koch