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.
Das Fraunhofer IPT in Aachen erforscht nachhaltige und effiziente Produktionsverfahren, darunter additive Fertigungsverfahren wie Laserauftragschweißen mit Draht, Lichtbogenauftragschweißen und Laserstrahlschmelzen im Pulverbett. Diese Verfahren ermöglichen eine ressourcenschonende Herstellung, kostengünstige Reparatur und die Beschichtung von Bauteilen.
In der Abteilung »Energetische Strahlverfahren« entwickeln wir diese Technologien für die Industrie weiter. Wir erforschen neue Werkstoffe, Fertigungsverfahren und die Digitalisierung der additiven Fertigung. Dabei integrieren wir Sensorik in Fertigungsanlagen und nutzen Künstliche Intelligenz zur Prozessüberwachung. Zudem beschäftigen wir uns mit konstruktiven Fragestellungen für Bauteile und Maschinen-Equipment.
Hier sorgst Du für Veränderung
- Entwicklung und Optimierung nachhaltiger additiver Produktionsprozesse
- Automatisierung und Digitalisierung der Fertigung
- Mitarbeit in Forschungsprojekten zu aktuellen Themen wie Nachhaltigkeit in der Produktion und Wasserstoffverbrennung
Hiermit bringst Du Dich ein
- Du studierst Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Physik oder eine vergleichbare Fachrichtung
- Du hast erste Kenntnisse im Bereich der additiven Fertigung
- Du kannst selbstständig arbeiten und hast Freude an interdisziplinärer Teamarbeit
- Du verfügst über gute Sprachkenntnisse in Deutsch und/oder Englisch
Was wir für Dich bereithalten
- Freie Wahl des Themas, Freiheit bei der Ausgestaltung deiner Arbeit und fachliche Unterstützung
- Zugang zu modernsten Maschinen und digitaler Ausrüstung, z. B. Edge-Cloud-Systeme und 5G-Infrastruktur
- Einblick in den wissenschaftlichen Betrieb und Industriekontakte
- Ein teamorientiertes Umfeld, geprägt von Respekt und Zusammenarbeit auf Augenhöhe
Bereit für Veränderung? Dann bewirb dich jetzt online und mache einen Unterschied!
Auf deine Fragen zu dieser Abschlussarbeit freut sich:
Stefan Gräfe, M.Eng.
Teamleiter Additive Fertigung, Abteilung Energetische Strahlverfahren
Telefon: +49 241 8904-254
Bachelor-/ Masterarbeit: »Entwicklung und Optimierung nachhaltiger additiver Produktionsprozesse«
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.
Das Fraunhofer IPT in Aachen erforscht nachhaltige und effiziente Produktionsverfahren, darunter additive Fertigungsverfahren wie Laserauftragschweißen mit Draht, Lichtbogenauftragschweißen und Laserstrahlschmelzen im Pulverbett. Diese Verfahren ermöglichen eine ressourcenschonende Herstellung, kostengünstige Reparatur und die Beschichtung von Bauteilen.
In der Abteilung »Energetische Strahlverfahren« entwickeln wir diese Technologien für die Industrie weiter. Wir erforschen neue Werkstoffe, Fertigungsverfahren und die Digitalisierung der additiven Fertigung. Dabei integrieren wir Sensorik in Fertigungsanlagen und nutzen Künstliche Intelligenz zur Prozessüberwachung. Zudem beschäftigen wir uns mit konstruktiven Fragestellungen für Bauteile und Maschinen-Equipment.
Hier sorgst Du für Veränderung
Hiermit bringst Du Dich ein
Was wir für Dich bereithalten
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Stefan Gräfe, M.Eng.
Teamleiter Additive Fertigung, Abteilung Energetische Strahlverfahren
Telefon: +49 241 8904-254
Bachelor- / Masterarbeit: Einflussfaktoren auf das Ausbluten von Schmierfett
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.
Bei der Auslegung von Systemen in der Antriebstechnik ist der sichere und energieeffiziente Betrieb ein wichtiges Ziel. Einen großen Einfluss darauf haben Reibung und Verschleiß in Wälzlagern, die wiederum mit Schmierstoffen minimiert werden. Bei ca. 90% der Wälzlager werden Schmierfette als Schmierstoff verwendet. Schmierfette geben sukzessive Schmieröl an die tribologischen Kontakte im Lager ab. Diesen Prozess nennt man Ausbluten.
In dieser Arbeit bestimmst Du den Einfluss der Temperatur und ggf. weiterer Einflussgrößen auf die Menge des bereitgestellten Schmieröls.
Mögliche Aufgaben:
Voraussetzung:
Wir bieten:
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Nico Gregarek, M. Sc.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
nico.gregarek@imse.rwth-aachen.de
Masterarbeit: Entwickeln einer Methodik zur Bestimmung der Permeabilität von Schmierfetten
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.
Bei der Auslegung von Systemen in der Antriebstechnik ist der sichere und energieeffiziente Betrieb ein wichtiges Ziel. Einen großen Einfluss darauf haben Reibung und Verschleiß in Wälzlagern, die wiederum mit Schmierstoffen minimiert werden. Bei ca. 90% der Wälzlager werden Schmierfette als Schmierstoff verwendet.
In dieser Arbeit geht es um eine wichtige Eigenschaft von Schmierfetten: Die Permeabilität. Du beschäftigst dich damit, wie die Permeabilität von Schmierfetten bestimmt werden kann und welche Faktoren die Permeabilität beeinflussen.
Mögliche Aufgaben:
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Nico Gregarek, M. Sc.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
nico.gregarek@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Parameter study of wiping damages in journal bearings
The Institute of Machine Elements and Systems Engineering researches the fundamental structural and tribological behavior of machine elements. Validated multi-body simulation models are a cost-effective alternative to experimental tests for investigating the effects of loads that occur on individual components within a powertrain system.
90% of the global trading volume is transported by ships. Within the last years, there has been an increasing number of so called ‘wiping’ damages in the journal bearings of the propeller shafts. The causes of this damage mechanism are barely investigated yet. Hence, a study of the influence parameters of wiping damages in journal bearings needed.
Within the scope of this work, wiping damages shall be reproduced on a small-scale test rig to determine the critical bearings conditions to cause these damages. Herby, the temperature and stress in the bearing during the wiping process shall be determined and evaluated.
Tasks:
Requirements:
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We look forward to your application by email:
Markus Gilges, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
markus.gilges@imse.rwth-aachen.de
Bachelorarbeit: Literaturanalyse: Potenziale von marktverfügbarer Mikroelektronik zur Erstellung autarker IoT-Sensornetzwerke im Maschinenbau
Die Digitalisierung im Maschinenbau erfordert zunehmend intelligente und über das Internet of Things (IoT)-vernetzte Sensorsysteme zur Zustandsüberwachung und Prozessoptimierung. Konventionelle, kabelgebundene Systeme stoßen jedoch insbesondere bei bewegten oder schwer zugänglichen Bauteilen an ihre Einsatzgrenzen.
Energieeffiziente Mikroelektronik eröffnet in Verbindung mit modernen Energy-Harvesting-Methoden das Potenzial zur Realisierung autarker IoTSensornetzwerke. Diese Sensorpunkte können ohne externe Stromversorgung betrieben werden. Dabei können wiederaufladbare Akkus als Speicher für die geharvestete Energie genutzt
werden. Aktuell sind die Anwendungsmöglichkeiten solcher autarken Sensorpunkte jedoch durch die begrenzte Effizienz heutiger Energy-Harvesting-Methoden sowie die geringe Leistungsdichte verfügbarer Akkus eingeschränkt. Im Rahmen dieser Arbeit sollen daher auch zukünftige Entwicklungen hinsichtlich Energieeffizienz und Leistungsdichte entsprechender Technologien recherchiert und bewertet werden.
Ziel ist eine systematische Potenzialanalyse energieeffizienter Mikroelektronik für den Einsatz in autonomen Sensornetzwerken im Maschinenbau.
Aufgaben:
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Interesse vorhanden, aber noch unentschlossen?
Fragen können wir gerne im persönlichen Gespräch besprechen!
Auf deine aussagekräftige Bewerbung per E-Mail freut sich:
Thao Baszenski, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstraße 10, 52062 Aachen
thao.baszenski@imse.rwth-aachen.de
Bachelor- / Masterarbeit: Systemmodellierung eines smarten, autonom operierenden Gleitlagers
Das Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung erforscht das grundlegende strukturelle und tribologische Verhalten von Maschinenelementen. Sensorintegrierende Maschinenelemente (SiME) können in der Industrie als Beschleuniger der flächendeckenden Digitalisierung im Maschinenbau dienen. SiME zeichnen sich durch die Positionierung der Messstelle, der Energieversorgung und der Datenaufbereitung direkt in die mechanische Struktur des Maschinenelements aus, sodass sie ohne externe Verkabelung operieren. Die Entwicklung dieser mechatronischen Systeme geht durch ihren interdisziplinären Charakter jedoch mit Herausforderungen in der Produktentwicklung einher.
In dieser Arbeit liegt der Fokus auf der Entwicklung einer Systemmodellierung eines Sensorintegrierenden Gleitlagers (SiGL). Die Grundlage für die Modellierung stellt ein SiGL-Prototyp dar, welcher am MSE entwickelt wurde.
Das Ziel dieser Arbeit ist daher dieses entwickelte mechatronische Produkt vollständig mittels MBSE-Methodik zu modellieren. Das zu entwickelten Modell kann die Grundlage für eine rasche, modelbasierte Produktentwicklung von SiGL bilden, sodass diese teilautomatisiert und maßgeschneidert auf ihrer Zielsystems und unter Berücksichtigung der einhergehenden Anforderungen konzipiert werden können.
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Thao Baszenski, M. Sc. RWTH
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
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Bachelor- / Masterarbeit: Experimentelle Untersuchung eines innovativen Zustandsüberwachungssystems für Gleitlager in Windenergieanlagen
Die Zustandsüberwachung von Maschinenelementen ist für die fortschreitende Digitalisierung im Maschinenbau von grundlegender Bedeutung. Mithilfe von Zustandsüberwachungssystemen können kritische Betriebszustände sowie sich anbahnende Schäden von Maschinenelementen detektiert werden. Durch eine frühzeitige Schadenserkennung können Maschinen bedarfsgerecht gewartet werden, sodass ihre Betriebssicherheit gewährleistet wird.
In dieser Arbeit liegt der Fokus auf der temperaturfeldbasierten Überwachung von Gleitlagern. Das Spontanversagen von Gleitlagerschäden geht mit rapiden, lokalen Temperaturerhöhungen einher. Um zukünftig anbahnende Schädigung des Lagers verhindern zu können, müssen Alarmgrenzwerte definiert werden, welche an die Anlagensteuerung weitergegeben werden können. Hierzu soll ein bereits gefertigter Prototyp zur Temperaturfeldmessung auf einen Komponentenprüfstand experimentell untersucht werden. Dabei werden Gleitlagerschäden unter Messung des Temperaturfeldes herbeigeführt und basierend auf den erfassten Daten geeignete Alarmgrenzwerte definiert.
Das Konzept kann anschließend als Ausgangspunkt dienen, um in einen nachfolgenden Schritt auf einen Anwendungsfall wie die Gleitlager in der Planetengetriebestufe von Windenergieanlagen übertragen zu werden.
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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.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstr. 10, 52062 Aachen
anuj.khare@imse.rwth-aachen.de
Bachelor-/Masterthesis: 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.
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Anuj Khare, M. Eng.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstr. 10, 52062 Aachen
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Bachelor-/Masterthesis: Accurate wear prediction of planetary plain bearings using EHD simulations of a sub-system test bench
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. The wear free 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 further optimize this tool chain, in order to accurately predict plain bearing wear and temperature increase which pose a risk of bearing damage. The simulative prediction will be validated by comparison with experiments on a sub system test bench.
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Anuj Khare, M. Eng.
Institut für Maschinenelemente und Systementwicklung
Schinkelstr. 10, 52062 Aachen
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