Karriere am WZL

 

Masterarbeit oder Bachelorarbeit

am Forschungsbereich Technologie der Fertigungsverfahren, Abteilung Abtragende Fertigungsverfahren, Gruppe Funkenerosive Bearbeitung (EDM)
 

Körperschall bei der Bearbeitung von Luftfahrtwerkstoffen

Da in Triebwerkskomponenten zunehmend hochfeste Werkstoffe zum Einsatz kommen, müssen Fertigungsprozesse zur Bearbeitung dieser Werkstoffe kontinuierlich optimiert werden. Glücklicherweise können mit Hilfe des Fertigungsverfahrens Funkenerosion insbesondere hochfeste Werkstoffe bearbeitet werden, für die konventionelle Zerspanprozesse zunehmend ungeeignet sind. Im Rahmen dieser Thematik sind zum Beispiel Titanlegierungen als sehr wichtig und zukunftsweisend anzusehen.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass Titanlegierungen ein besonderes und bisweilen nicht verstandenes Verhalten aufzeigen. Das zeigt sich insbesondere dadurch, dass die Bearbeitbarkeit von Titanlegierungen unerwartet stark abhängig von der elektrischen Polarität des Prozesses ist. Dies liegt wahrscheinlich an der Ausbildung einer Titankarbidphase während des Prozesses. Eine solche Phase könnte durch seine schlechte thermische Leitfähigkeit den Energietransfer in das Werkstück beeinflussen und würde damit den typischen Abtragmechanismus der Funkenerosion einschränken.

Im Zuge einer Bachelor- oder Masterarbeit soll nachgewiesen werden, ob und inwiefern der Energietransfer bei der Funkenerosion von Titanwerkstoffen für die Luft- und Raumfahrt beeinflusst wird. Hierfür ist in einem experimentellen Ansatz die Messung von Körperschall vorgesehen, siehe auch in der folgenden Abbildung.

Körperschallmessungen sind ein gängiges Hilfsmittel, um Prozesse zu beobachten. In der Zerspanung werden zum Beispiel durch Veränderungen in den Körperschallsignalen indirekt Verschleißzustände von Werkzeugen erfassbar gemacht. Bei der Funkenerosion stecken ebenfalls viele nützliche Informationen in Körperschallsignalen. Es können mit dem Körperschall Rückschlüsse auf die Energieverteilung gemacht werden, da die Signalstärke durch Energie bestimmt wird, die nicht für den erfolgreichen Materialabtrag aufgewendet wird.

In dieser Bachelor- oder Masterarbeit sollen in Versuchsreihen an Titanwerkstoffen die Körperschallsignale erfasst werden und in Zusammenhang mit den Eingangsparametern gebracht werden. Insbesondere sollen dabei Aussagen über die Energieverteilung generiert werden, die es helfen werden zu verstehen warum die Bearbeitung von Titanwerkstoffen so komplikationsreich ist.

Über deine Bewerbung würde ich mich sehr freuen. Eine genauere individuelle Abstimmung deiner Aufgabe werden wir bei den ersten Treffen gemeinsam erarbeiten, sodass du deine Interessen und Fähigkeiten optimal einbringen kannst. Die Arbeit soll dem Umfang einer Bachelor- oder Masterarbeit entsprechend ausgelegt werden.
 
Voraussetzungen:
- Interesse an werkstoff- und fertigungstechnischen Problemstellungen.
- Überdurchschnittliche Studienleistungen.
- Selbstständiges und verantwortungsvolles Arbeiten.
- Motivation, Eigeninitiative und Teamfähigkeit.
- Sehr gute Deutschkenntnisse.
Zeitaufwand: 200,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Maximilian Holsten, M.Sc. RWTH
 
Herwart-Opitz-Haus 54A 302D
Tel.: +49 241 80-28037
Fax: +49 241 80-22293
Mail: M.Holsten@wzl.rwth-aachen.de