Masterarbeit: »Modellerstellung für die Erwärmung der Monomaterial-Sandwichpaneele«

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 32 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 3,4 Milliarden Euro.

Am Fraunhofer IPT in Aachen arbeiten wir mit mehr als 530 Mitarbeitenden täglich daran, dass die Produktion der Zukunft digitaler, flexibler und nachhaltiger wird. In der Gruppe »Lasersystem und Erwärmungstechnik« beschäftigen wir uns mit der Entwicklung und der Konstruktion verschiedener Prototypenmaschinen für laserbasierte und laserunterstützte Prozesse.

Im Rahmen der Abschlussarbeit entwickelst du laserunterstützte Erwärmungsprozesse für recycelbare Monomaterial-Sandwichpaneele (MMSP). Es wird ein numerisches Modell entwickelt, um die zeitliche Temperaturänderung entlang des Querschnitts von MMSP während des Erwärmungsprozesses zu beschreiben. Dabei werden sowohl Laser- als auch IR-Strahlung verwendet, um die Deckenschichten und den Schaumkern von MMSP auf unterschiedliche Temperaturen zu erwärmen. Damit wird die Umformbarkeit der MMSP erhöht, ohne die Schaumstruktur in der Kernschicht zu verändern. Das Modell wird experimentell durch einen realen Erwärmungsprozess von MMSP mit der Temperaturmessung an mehreren Orten validiert. Dafür wird der Versuch zur Modellvalidierung entwickelt und durchgeführt. Darüber hinaus wird eine virtuelle Parameterstudie auf Basis des Prozessmodells durchgeführt, um den Einfluss von Prozessparametern auf die Temperaturverteilung zu untersuchen. Auf Basis von der Parameterstudie wird eine modellbasierte Regelung für die MMSP-Erwärmung erstellt und aufgebaut.

Was Du bei uns tust

• Bestimmung der Randbedingungen für Erwärmungsprozesse von MMSP
• Aufstellung eines Prozessmodells für den Trocknungsprozess
• Experimentelle Modellvalidierung
• Modellbasierte Parameterstudie

Was Du mitbringst

• Du studierst Maschinenbau, Informatik, Physik, CES oder eine vergleichbare Fachrichtung
• Erste Kenntnisse in der Modellierung des Wärme- und Stoffübertragungsproblems sind vorteilhaft
• Du hast erste Erfahrungen im Programmieren (MATLAB oder Python)
• Eine selbstständige Arbeitsweise und Freude an interdisziplinärer Teamarbeit
• Gute Sprachkenntnisse in Englisch

Was Du erwarten kannst

• Wissenschaftliche Bearbeitung eines aktuellen und praxisrelevanten Themas
• Eine professionelle Betreuung und fachliche Unterstützung bei der Erstellung deiner Abschlussarbeit
• Mitwirkung in innovativen Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit namhaften Industriepartnern

Haben wir Dein Interesse geweckt? Dann bewirb Dich jetzt online mit Deinen aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Dich kennenzulernen!

Fragen zu dieser Abschlussarbeit beantwortet Dir gerne:
Teng Chen M. Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter »Modulare Produktionsmaschinen«
Telefon: +49 241 8904-473