Projektarbeit: Entwicklung einer Methodik zur metallographischen Untersuchung von Rissnetzwerken in Wälzlagern

Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung (iMSE) erforscht zusammen mit dem Chair for Wind Power Drives (CWD) das Verhalten von Antriebssystemen in modernen Multimegawatt-Windenergieanlagen. Forschungsziele sind die Steigerung der Verfügbarkeit, der Robustheit und der Energieeffizienz der Windenergieanlagen sowie die Senkung der Stromentstehungskosten.
Ein wesentliches wirtschaftliches Problem im Betrieb moderner Windenergieanlagen ist der Ausfall von Getrieben. Häufig stehen diese Ausfälle im Zusammenhang mit Schäden an den verbauten Wälzlagern. Neben klassischen Ermüdungsschäden stehen dabei White Etching Cracks (WEC) zunehmend in den Fokus der Forschung. Dabei handelt es sich um Rissnetzwerke im oberflächennahen Gefüge des Lagerstahls, die zu frühzeitigen Lagerausfällen führen können.
Zur Analyse solcher Schädigungen sollen am Institut metallographische Untersuchungen an Zylinderrollenlagern etabliert werden. Im Rahmen eurer Projektarbeit entwickelt ihr auf Basis bestehender Verfahren und Normen eine geeignete, möglichst kosteneffiziente Methodik zur Herstellung, Ätzung und Auswertung metallographischer Schliffe. Dabei berücksichtigt ihr die vorhandene Infrastruktur am Institut und erprobt die entwickelte Prozesskette praktisch. Ziel ist ein dokumentierter und reproduzierbarer Ablauf zur Sichtbarmachung und Untersuchung von WEC bzw. Rissnetzwerken in Wälzlagern.

Aufgaben:

• Einarbeitung in den Stand der Technik zur metallographischen Untersuchung von Wälzlagerschäden und die Thematik der White Etching Cracks (WEC)
• Recherche geeigneter Präparations-, Polier- und Ätzverfahren, insbesondere zur Nitalätzung von Lagerstählen
• Entwicklung einer am Institut umsetzbaren und kosteneffizienten Prozesskette zur metallographischen Untersuchung von Zylinderrollenlagern
• Praktische Herstellung und Untersuchung erster metallographischer Schliffe
• Bewertung und Optimierung der entwickelten Methodik hinsichtlich Reproduzierbarkeit, Aufwand und Aussagekraft

Voraussetzung:

• Analytisches Denkvermögen und Problemlösungsfähigkeiten
• Sorgfältige und zuverlässige Arbeitsweise
• Handwerkliches Geschick und Freude an praktischer Versuchsdurchführung
• Interesse an werkstoffkundlichen Fragestellungen und Schadensanalyse
• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Wir bieten:

• Einstieg in ein aktuelles und praxisnahes Forschungsthema
• Intensive Betreuung während der Projektarbeit
• Mitarbeit hin zu einer klimaneutralen Zukunft
• Möglichkeit einer anschließenden HiWi-Tätigkeit oder Abschlussarbeit

Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:

Jörn Harling, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung

Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
joern.harling@imse.rwth-aachen.de