Extrudieren, dass sich die Balken biegen

Thema der Arbeit:
Unpräzise Viskositätsmessungen sowie betriebspunktabhängige Wandgleiteffekte erschweren die effiziente Auslegung von Extrusionswerkzeugen und sorgen somit indirekt auch für zusätzlichen Ausschuss.

Funktionsprinzip des Membranrheometers:
Verformung unter Druckeinfluss
Bei der Messung von Viskosität und Wandgleiteffekten wird in der Regel nur an zwei oder drei Punkten der Druck abgenommen und zwischen diesen Punkten interpoliert. Zwischen diesen Messpunkten gehen wichtige Informationen verloren. In dieser Arbeit kannst du daher ein innovatives Rheometer auslegen und erproben, was den Druck an jeder Stelle des Rheometers messen kann und somit eine eindeutige Aussage über die Eigenschaften des Materials sowie das Verarbeitungsverhalten ermöglicht. Umgesetzt werden soll das mithilfe einer deformierbaren Membran. Dabei stellt sich die Herausforderung, dass sich die einseitige Membran ausreichend verformen muss, um eine Messbarkeit zu gewährleisten, sich aber andererseits nicht plastisch verformen.
Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:

Das Forschungsprojekt umfasst sowohl die Auslegung eines Membranrheometers, die Ermittlung der Auswirkungen eines definierten Druckverlaufs auf die Membran und die Umrechnung der Membranverformung auf den Druck sowie die messtechnische Erfassung der Membranverformung. Die anwendungsnahe Charakterisierung von wandgleitenden Kunststoffen und Kautschuken ermöglicht dann eine Verbesserung der Strömungssimulation und Auslegung von Extrusionswerkzeugen.

Das Forschungsprojekt umfasst sowohl die Auslegung eines Membranrheometers, die Ermittlung der Auswirkungen eines definierten Druckverlaufs auf die Membran und die Umrechnung der Membranverformung auf den Druck sowie die messtechnische Erfassung der Membranverformung. Die anwendungsnahe Charakterisierung von wandgleitenden Kunststoffen und Kautschuken ermöglicht dann eine Verbesserung der Strömungssimulation und Auslegung von Extrusionswerkzeugen.

Zielsetzung:
Ziel deiner Arbeit ist die Konzeption und Inbetriebnahme eines Membranrheometers, was eine ausreichende Membranverformung unter den vorgegebenen Druckniveaus erreicht, um eine präzise Messung zu gewährleisten, sich jedoch nicht plastisch verformt

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellung:

Konstruktion, Auslegung und Simulation der Membran
Auskonstruktion der Membran
Inbetriebnahme und Erprobung der Membran

Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellung

Konstruktion, Auslegung und Simulation der Membran
Auskonstruktion der Membran
Inbetriebnahme und Erprobung der Membran
Beschreibung des Druckverlaufs auf die Membranverformung

Dein Profil
Interesse und Erfahrung bei Konstruktion und Auslegung
Spaß an einer praktischen Abschlussarbeit
Hands-on-Mentalität
Freude am wissenschaftlichen Ausprobieren
Naturwissenschaftlicher Studiengang

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich gerne bei mir, sei es per Mail, Telefon oder persönlich am IKV. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab. Ich freue mich auf Deine Nachricht!

Dein Ansprechpartner:
Uwe Nillius, M.Sc.
Telefon: 0241 80 98821
E-Mail: uwe.nillius@ikv.rwth-aachen.de