Damit die Extrusion nicht zur Explosion wird! -Auslegung eines Membranrheometers

Bachelorarbeit oder Masterarbeit

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Thema der Arbeit:

In handelsüblichen Rheometern wird über den Druckverlust bei einer definierten Strömung unter der Voraussetzung bestimmt, dass Wandhaftung vorliegt. Die Messung von Viskosität und Wandgleiteffekten von Kunststoffen und Kautschuken wird allerdings erschwert, da an maximal drei Punkten der Druck gemessen wird und zwischen diesen Punkten interpoliert werden muss. Diese daraus resultierende unpräzise Abschätzung erschwert die effiziente Auslegung von Extrusionswerkzeugen. In dieser Arbeit kannst du ein Rheometer auslegen, das den Druck an jeder Stelle des Rheometers messen kann und somit eine eindeutige Aussage über die Verarbeitungseigenschaften des Materials ermöglicht. Die lokale Druckverteilung im Rheometer wird über eine verformbare Membran sichtbar. Dabei stellt sich die Herausforderung, dass die Membran sich ausreichend verformen muss, um eine Messbarkeit zu gewährleisten, sich aber andererseits nicht plastisch verformen oder, wie der Titel sagt, „explodieren“ darf. Deine virtuell ausgelegte Membran kann dann gefertigt und in der Praxis getestet werden.

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 bzw. die Umrechnung der Membranverformung auf die vorliegende Druckverteilung 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 Entwicklung eines Membranrheometers, welches eine ausreichende Membranverformung unter den vorgegebenen Druckniveaus erreicht, um eine präzise Messung zu gewährleisten, sich jedoch nicht plastisch verformt.

Deine Aufgabenstellung:

Dein Profil

• Interesse und Erfahrung bei Konstruktion und Auslegung
• Spaß an einer praktischen Abschlussarbeit
• Hands-on-Mentalität
• Freude am wissenschaftlichen Ausprobieren
• Organisiertes und selbstständiges Arbeiten
• Bevorzugt wäre ein ingenieurswissenschaftlicher Studiengang

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, dann bewirb dich.