Bachelor- / Masterarbeit: FEM-Simulation von strukturoptimierten 6-Achs-3D-Druck Bauteilen

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung der RWTH Aachen erforscht interdisziplinär ein breites Spektrum aktueller, zukünftiger forschungs- sowie industrierelevanter Fragestellungen. Der Bereich Systems Engineering – Design Methodology des MSE befasst sich insbesondere mit Methoden des Model Based Systems Engineering (MBSE) als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.

Im Rahmen des Forschungsprojekts FunkDAF (Funktional determinierte Additive Fertigung) wird der konventionelle FLM-3D-Druckprozess grundlegend neu gedacht. Durch einen schichtlosen funktional determinierten 6-Achs-3D-Druck soll die Bauteil-Performance signifikant gesteigert werden. Durch die Entwicklung eines modellbasierten Produktentstehungsprozesses von der Bauteilgenerierung über die Pfadplanung bis zur Fertigung können Bauteilfestigkeit und Wirkflächenqualität gegenüber konventionellen FLM-Prozessen optimiert werden.

urch modellbasierte Konstruktion für 6-Achs-3D-Druck können Bauteile funktions- und belastungsoptimiert werden. In FunkDAF wird ein solcher Prozess entwickelt, durch den FLM-Bauteile robuster, materialsparender und funktionsoptimiert hergestellt werden.
Um die Festigkeitsanforderungen an Bauteile mit einer generierten Druckpfadplanung abzusichern, sollen die Pfadplanungsentwürfe im Engineeringprozess virtuell validiert werden. Die Herausforderung ist dabei das anisotrope Materialverhalten der einzelnen Filamentstränge. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Methode weiterentwickelt werden, um die Anisotropie der multiaxialen Bauteile in FEM-Modellen abzubilden.

Aufgaben:

• Einarbeitung in die Belastungsanalyse von FLM-Bauteilen
• Entwicklung einer Methode zur FEM-Simulation für multiaxiale 3D-Druck-Bauteile
• Aufbau eines anisotropen FEM-Materialmodells

Voraussetzungen:

• Eigenständige, zuverlässige Arbeitsweise
• Interesse an innovativem 3D-Druck und Simulation
• Vorkenntnisse in FEM-Simulation und FLM-3D-Druck von Vorteil, jedoch nicht zwingend erforderlich

Wir bieten:

• Zügige Bearbeitungsmöglichkeit
• Intensive Betreuung
• Spannenden Einblick in ein innovatives Forschungsprojekt

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Wilko Natzel, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Eilfschornsteinstr. 18, 52062 Aachen
wilko.natzel@imse.rwth-aachen.de