Bachelorarbeit / Masterarbeit

Spritzgießsimulation: Entwicklung eines hochorientierten Probekörpers für mechanische Charakterisierungen von Bauteilen aus kurzfaserverstärkten thermoplastischen Materialien

7.3.2018

Die mechanischen Eigenschaften spritzgegossener Bauteile aus kurzfaserverstärkten thermoplastischen Materialien sind maßgeblich von den Prozessparametern bei der Herstellung abhängig. Die in der Kunststoffschmelze enthaltenen Fasern richten sich während des Spritzgießprozesses in der Kavität des Werkzeuges aus und sind somit auch geometrieabhängig. Durch die strömungsinduzierte Verteilung der Verstärkungsfasern entsteht in den Bauteilen lokal anisotropes, d.h. richtungsabhängiges, Materialverhalten (z.B. hinsichtlich des Steifigkeits-, Festigkeits- und Versagensverhaltens). Für die Bestimmung der Kennwerte zur Vorhersage des Materialverhaltens ist ein hochorientierter Probekörper wünschenswert.

Im Zuge dieser Arbeit soll mit Hilfe von Spritzgießsimulationen ein hochorientierter Probekörper entwickelt werden, der so ausgelegt ist, dass mechanische Charakterisierungen an diesem durchgeführt werden können. Für die Entwicklung stehen Spritzgieß-Simulationstools zur Verfügung. Die Probengeometrie soll hierbei mechanische Prüfungen längs und quer zur Faserorientierung ermöglichen. Der simulierte hochorientierte Probekörper soll als Grundlage für die Konstruktion eines Spritzgießwerkzeuges dienen.

Es sind existierende Ansätze in einer ausführlichen Literaturrecherche systematisch aufzuarbeiten und zu evaluieren. Hierbei sollen unter anderem existierende Probenformen verglichen und die jeweiligen Unzulänglichkeiten verdeutlicht werden. Ausgehend von der Literaturrecherche sollen neue Ansätze entwickelt und in der Spritzgießsimulation untersucht werden.

Aufgabenstellung:

  • Einarbeitung in die theoretischen Grundlagen
  • Konstruktion eines Probekörpers mit Spritzgieß-Simulationstools
  • Validierung der neuen Probekörpergeometrie

Was Sie erwarten können:

  • wissenschaftliches Arbeiten bei gleichzeitig hoher Relevanz für praktische Anwendungen
  • Mitarbeit in einem kollegialen und aufgeschlossenen Team
  • flexible Arbeitszeiten