Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 75 Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 32 000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT.
Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen gestalten wir mit mehr als 450 Mitarbeitenden die Produktion der Zukunft – digital, nachhaltig und resilient. In der Gruppe »Lasersystem- und Erwärmungstechnik« entwickeln wir unter anderem innovative Lasersysteme für die moderne Produktion der Zukunft. Unser einzigartiger Maschinenpark am Fraunhofer IPT erstreckt sich von prototypischen Prozessen der additiven Fertigung über Mikroschweißungen und zielgenaue Erwärmungsprozesse bis hin zum Abtragsprozess mit Hochleistungslasern.
Im Rahmen deiner Abschlussarbeit sollen verschieden Designs von Schneiddüsen für das Hochleistungslaserschneiden untersucht werden, um den Schneidabstand zu maximieren. Dazu sollen aufbauend auf einer Recherche des aktuellen Standes der Technik, Strömungssimulationen für verschiedene Schneiddüsendesigns durchgeführt werden. Abschließend werden diese entwickelten Designs im Prozess validiert und untersucht.
Die Tätigkeit erfordert eine regelmäßige Anwesenheit in unserem Institut in Aachen.
Hier sorgst du für Veränderung
- Recherche zum Stand der Technik im Hochleistungslaserschneiden mit hohen Abständen
- Durchführung von Simulationen für neue, von dir entwickelte Schneiddüsendesigns
- Konstruktion von neuen Schneiddüsen
- Validierung der von dir entwickelten Designs am Hochleistungslasersystem
Hiermit bringst du dich ein
- Du studierst Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen oder eine vergleichbare Fachrichtung
- Erste Kenntnisse im Bereich Fluidsimulationen und CAD-Konstruktion mit Programmen wie ANSYS oder SolidWorks sind von Vorteil
- Du hast Erfahrungen im Umgang mit Lasern oder die Bereitschaft dich in dieses Thema einzuarbeiten
- Eine selbstständige Arbeitsweise und Freude an interdisziplinärer Teamarbeit
- Gute Sprachkenntnisse in Deutsch und/oder Englisch
Was wir für dich bereithalten
- 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
- Ein hochmoderner Maschinenpark, ausgestattet mit Edge-Cloud-Systemen und einer 5G-Infrastruktur
Bereit für Veränderung? Dann bewirb dich jetzt online und mache einen Unterschied!
https://jobs.fraunhofer.de/job-invite/83896/
Auf deine Fragen zu dieser Abschlussarbeit freut sich:
Markus Stump M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter »Lasersystem- und Erwärmungstechnik«
Telefon: +49 241 8904-565
Kennziffer: 83896
Bachelor- / Masterarbeit: Thermische Simulationen von Gleitlagern zur Vorhersage von Lagerschäden durch Überhitzung
Das Institut für Maschinenelemente und Systemtechnik (MSE) und der Chair for Wind Power Drives (CWD) erforschen das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Eines der Forschungsziele ist es, die Verfügbarkeit, Robustheit und Energieeffizienz von Windkraftanlagen zu erhöhen und die Energiekosten zu senken. Hierzu werden modernste Ingenieurssoftware und Systemprüfstände eingesetzt.
Zur Senkung der Stromerzeugungskosten moderner Windkraftanlagen (WEA) soll die Leistungsdichte der Planetengetriebe in WEA erhöht werden. Der Einsatz von Gleitlagern, die in der Industrie bereits seit einigen Jahren verwendet werden, ist eine geeignete Lösung. Ein stabiler Betrieb der Gleitlager ist jedoch erforderlich, um die Ausfallzeiten der Windkraftanlagen zu begrenzen. Das CWD und die MSE forschen daher an der Verschleiß- und Temperaturvorhersage in Planeten-Gleitlagern. In diesem Zusammenhang wird am Institut eine hochmoderne thermische Verschleiß-Toolkette entwickelt.
Das Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, diese Toolkette zur simulativen Vorhersage der thermischen Kritikalität zu erweitern, um Überhitzungsausfälle in Gleitlagern zu vermeiden.
Aufgaben:
Recheneffizienz
Voraussetzungen:
Wir bieten:
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Anuj Khare, M.Eng.
Chair for Wind Power Drives
Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
anuj.khare@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Bewertung des Risikos einer Beschädigung von Planeten- Gleitlagern in Getrieben von Windkraftanlagen
Das Institut für Maschinenelemente und Systemtechnik (MSE) und der Chair for Wind Power Drives (CWD) erforschen das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Eines der Forschungsziele ist es, die Verfügbarkeit, Robustheit und Energieeffizienz von Windkraftanlagen zu erhöhen und die Energiekosten zu senken. Hierzu werden modernste Ingenieurssoftware und Systemprüfstände eingesetzt.
Zur Senkung der Stromerzeugungskosten moderner Windkraftanlagen (WEA) soll die Leistungsdichte der Planetengetriebe in WEA erhöht werden. Der Einsatz von Gleitlagern, die in der Industrie bereits seit einigen Jahren verwendet werden, ist eine geeignete Lösung. Ein stabiler Betrieb der Gleitlager ist jedoch erforderlich, um die Ausfallzeiten der Windkraftanlagen zu begrenzen. Das CWD und die MSE forschen daher an der Verschleiß- und Temperaturvorhersage in Planeten-Gleitlagern. In diesem Zusammenhang wird am Institut eine hochmoderne thermische Verschleiß-Toolkette entwickelt.
Ziel dieser Arbeit ist es, diese Toolkette anzuwenden, um mithilfe von Risikokarten Betriebszustände mit hohem Risiko zu identifizieren. Um Zeit bei der Erkennung von Lagerschäden zu sparen, müssen auf Grundlage der gesammelten Daten Frühwarnschwellen abgeleitet werden.
Aufgaben:
Voraussetzungen:
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Anuj Khare, M.Eng.
Chair for Wind Power Drives
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Bachelor- / Masterarbeit: Simulatives Design eines Zustandsüberwachungssystems für Gleitlager auf Basis von Temperaturfeldmessungen
Das Institut für Maschinenelemente und Systemtechnik (MSE) und der Chair for Wind Power Drives (CWD) erforschen das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Eines der Forschungsziele ist es, die Verfügbarkeit, Robustheit und Energieeffizienz von Windkraftanlagen zu erhöhen und die Energiekosten zu senken. Hierzu werden modernste Ingenieurssoftware und Systemprüfstände eingesetzt.
Zur Senkung der Stromgestehungskosten an modernen WEA wird eine Anhebung der Leistungsdichte der Planetengetriebe in WEA angestrebt. Hierzu bietet sich die Verwendung von Gleitlagern an, die bereits seit einigen Jahren in der Industrie eingesetzt werden. Bisher gibt es jedoch kein echtzeitfähiges Condition Monitoring System (CMS), um kritische Betriebspunkte frühzeitig vorherzusagen und zu vermeiden. Das CWD und MSE forschen daher an einem modernen CMS-Netzwerk, das unter anderem Temperaturfeldmessungen nutzt. Diese Methode wird erfolgreich bei Radialgleitlagern angewendet und nun auf Planetengleitlager übertragen.
Das Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, geeignete Sensorpositionen für die Temperaturmessung mithilfe einer innovativen Simulationswerkzeugkette zu ermitteln, die auf thermischen Simulationen von Gleitlagern basiert.
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Anuj Khare, M.Eng.
Chair for Wind Power Drives
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Bachelor- / Masterarbeit: Thermal simulations of plain bearings to predict bearing damage due to overheating
The Institute for Machine Elements and Systems Engineering (MSE) and Chair for Wind Power Drives (CWD) research the fundamental structural and tribological behavior of machine elements. One of the research objectives is to increase the availability, robustness and energy efficiency of wind turbines and to reduce the energy costs. For this experiment’s with software simulation tools and modern test benches are combined.
In order to reduce the power generation costs of modern wind turbines (WTG), the power density of the planetary gearboxes in WTGs is to be increased. The use of plain bearings, which have already been used in industry for a number of years, is a suitable solution. Stable operation of plain bearings is however necessary to limit the downtime of wind turbines. The CWD and MSE are therefore conducting research into wear and temperature prediction in planetary plain bearings. In this context a state-of-the-art thermal wear tool chain is developed at the institute.
The aim of this thesis work is to extend this tool chain for simulative prediction of thermal criticality in order to avoid overheating failures in plain bearings.
Tasks:
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What we offer:
We look forward to your application by email:
Anuj Khare, M.Eng.
Chair for Wind Power Drives
Campus-Boulevard 61, 52074 Aachen
anuj.khare@imse.rwth-aachen.de
Bachelor-/Masterthesis: Evaluation of planetary plain bearing damage risk in wind turbine gearboxes
The Institute for Machine Elements and
Systems Engineering (MSE) and Chair for Wind Power Drives (CWD) research the fundamental structural and tribological behavior of machine elements. One of the research objectives is to increase the availability, robustness and energy efficiency of wind turbines and to reduce the energy costs. For this experiment’s with software simulation tools and modern test benches are combined.
In order to reduce the power generation costs of modern wind turbines (WTG), the power density of the planetary gearboxes in WTGs is to be increased. The use of plain bearings, which have already been used in industry for a number of years, is a suitable solution. Stable operation of plain bearings is however necessary to limit the downtime of wind turbines. The CWD and MSE are therefore conducting research into wear and temperature prediction in planetary plain bearings. In this context a state-of-the-art thermal wear tool chain is developed at the institute.
The aim of this thesis work is to apply this tool chain to identify high risk operating points using risk maps. To save time in detecting bearing damage risk, early alarm limits must be derived based on the collected data.
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Anuj Khare, M.Eng.
Chair for Wind Power Drives
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Bachelor-/Masterthesis: Simulative design of a condition monitoring system for plain bearings based on temperature field measurement
The Institute for Machine Elements and Systems Engineering (MSE) and Chair for Wind Power Drives (CWD) research the fundamental structural and tribological behavior of machine elements. One of the research objectives is to increase the availability, robustness and energy efficiency of wind turbines and to reduce the energy costs. For this experiment’s with software simulation tools and modern test benches are combined.
In order to reduce the power generation costs of modern wind turbines (WTG), the power density of the planetary gearboxes in WTGs is to be increased. The use of plain bearings, which have already been used in industry for a number of years, is a suitable solution. To date, however, there is no real-time capable condition monitoring system (CMS) to predict and avoid critical operating points at an early stage. The CWD and MSE are therefore conducting research into a modern CMS network that utilises temperature field measurements among others. This method is successfully applied to radial plain bearings and now being transferred to planetary plain bearings.
The aim of this thesis work is to determine suitable sensor positions for temperature measurement using a novel simulation tool chain based on thermal simulations of plain bearings.
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Anuj Khare, M.Eng.
Chair for Wind Power Drives
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Bachelor-/ Masterarbeit: »Entwicklung eines Schneidprozesses für Hochleistungslaserapplikationen«
Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 75 Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 32 000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT.
Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen gestalten wir mit mehr als 450 Mitarbeitenden die Produktion der Zukunft – digital, nachhaltig und resilient. In der Gruppe »Lasersystem- und Erwärmungstechnik« entwickeln wir unter anderem innovative Lasersysteme für die moderne Produktion der Zukunft. Unser einzigartiger Maschinenpark am Fraunhofer IPT erstreckt sich von prototypischen Prozessen der additiven Fertigung über Mikroschweißungen und zielgenaue Erwärmungsprozesse bis hin zum Abtragsprozess mit Hochleistungslasern.
Im Rahmen deiner Abschlussarbeit sollen verschieden Designs von Schneiddüsen für das Hochleistungslaserschneiden untersucht werden, um den Schneidabstand zu maximieren. Dazu sollen aufbauend auf einer Recherche des aktuellen Standes der Technik, Strömungssimulationen für verschiedene Schneiddüsendesigns durchgeführt werden. Abschließend werden diese entwickelten Designs im Prozess validiert und untersucht.
Die Tätigkeit erfordert eine regelmäßige Anwesenheit in unserem Institut in Aachen.
Hier sorgst du für Veränderung
Hiermit bringst du dich ein
Was wir für dich bereithalten
Bereit für Veränderung? Dann bewirb dich jetzt online und mache einen Unterschied!
https://jobs.fraunhofer.de/job-invite/83896/
Auf deine Fragen zu dieser Abschlussarbeit freut sich:
Markus Stump M.Sc.
Wissenschaftlicher Mitarbeiter »Lasersystem- und Erwärmungstechnik«
Telefon: +49 241 8904-565
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Bachelor- / Masterarbeit: Effizienzoptimierung von Maschinenelementen durch Laserstrahlschmelzen
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modellbeschreibungen ab. Diese Modellbeschreibungen werden genutzt, um das Funktions-, Verlust- und Geräuschverhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modelle dienen zudem der Erforschung und Entwicklung von Methoden des Model Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.
Antriebssysteme werden hinsichtlich ihrer Effizienz optimiert. Ein großer Einflussfaktor ist hierbei die Rauheit, weshalb die funktionalen Oberflächen von Maschinenelementen mittels Superfinishing bearbeiten werden. Um die toxischen Bestandteile im Fertigungsprozess zu reduzieren, wird das alternative, energieeffizientere Verfahren Laserstrahlschmelzen betrachtet. Allerdings sind die Auswirkungen der neuen Oberflächen auf die Performance von Maschinenelementen unbekannt.
Aufgaben:
Voraussetzung:
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Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Merle Reimers, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
merle.reimers@imse.rwth-aachen.de
Bachelorarbeit: Literaturanalyse: Einsatz von Temperatur-, Partikel- und AE-Sensoren zur Zustandsüberwachung und Bewertung von Verschleißzuständen
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Die Zustandsüberwachung von Maschinenelementen ist für die fortschreitende Digitalisierung im Maschinenbau von grundlegender Bedeutung. Durch eine frühzeitige Schadenserkennung können Maschinen bedarfsgerecht gewartet werden, sodass ihre Betriebssicherheit gewährleistet wird. Um unzulässige Betriebszustände zu vermeiden, können Sensorsysteme verwendet werden, welche kontinuierlich das Lager überwachen und kritische zustände automatisiert übermitteln.
Im Rahmen des Projektes „Anwendung von ML-Methoden auf Gleitlagersysteme zur Verschleißprognose“ soll eine Methode zur prognostischen Bewertung des Verschleißzustands hydrodynamischer Gleitlager entwickelt werden. Grundlage dafür bilden gezielte erfasste Messdaten, darunter Temperatur-, Partikelmessungen und die Acoustic-Emission-Analyse. Ziel ist es, geeignete ML-Modelle zu entwickeln und zu evaluieren, die eine zuverlässige Klassifizierung des Verschleißzustands ermöglichen.
Aufgaben:
Voraussetzung:
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Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Raphael Lenaerts, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
raphael.lenaerts@imse.rwth-aachen.de
Masterarbeit: Berechnung der elektrischen Ströme in Windenergieanlagen durch Implementierung von mechanischen und elektrischen Subsystemmodellen
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen und bildet dieses in experimentell validierten Modellbeschreibungen ab. Diese Modellbeschreibungen werden genutzt, um das Verhalten gesamthafter technischer Systeme mit Fokus auf die Antriebstechnik zu analysieren und zu gestalten. Die entwickelten Modelle dienen zudem der Erforschung und Entwicklung von Methoden des Model Based Systems Engineering als zentrales Element künftiger, industrieller Produktentstehungsprozesse.
Das Generator-/Umrichterkonzept moderner Windenergietriebstränge verursacht parasitäre Ströme, die durch die integrierte Bauweise des Antriebsstrangs Maschinenelemente im Getriebe schädigen können. Das Konsortialprojekt S-Ray untersucht den Einfluss parasitärer Ströme auf die Maschinenelemente Zahnrad, Wälz-/Gleitlager und Schmierstoff und quantifiziert das Risiko anhand elektrischer Ersatzmodelle auf Komponenten- und Systemebene. Ziel der Abschlussarbeit ist ein elektrisches Ersatzmodell des Planetengetriebeprüfstandes von Vestas in Aarhus, welches aus existierenden Komponentenmodellen zusammengestellt wird und mit den Kennwerten eines existierenden mechanischen Modells aus der Software Masta eine präzise Vorhersage der elektrischen Ströme im Prüfstand ermöglicht.
Aufgaben:
Betriebspunkte
Kennwerte für die Betriebspunkte der Versuchskampagne
Voraussetzung:
(MATLAB, PYTHON) von Vorteil.
Wir bieten:
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Pierre Kosoris, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
pierre.kosoris@imse.rwth-aachen.de