Bachelorarbeit
© IKVThema der Arbeit:
Die rheologische Charakterisierung von Kunststoffschmelzen stellt eine wichtige Grundlage für Qualitätsbewertungen, Simulationen, Prozessoptimierungen und -auslegungen in der Kunststoffindustrie dar. Zur Bestimmung des Fließverhaltens können je nach Fragestellung verschiedene rheometrische Messmethoden herangezogen werden, wobei diese jeweils einen unterschiedlichen Schergeschwindigkeitsbereich abdecken. Die Vergleichbarkeit der dabei erzielten Messergebnisse im überlappenden Bereich und die Verknüpfung der Messdaten zur Erweiterung des gesamten Messfensters stellen dabei eine Herausforderung dar.
Die Arbeit wird in dieser Arbeitsgruppe verfasst:
Die im physikalischen Labor des Zentrums für Kunststoffanalyse und -prüfung (KAP) durchgeführten Untersuchungen unterstützen die industrie- und institutseigene Forschung maßgeblich bei der Validierung von Qualitäts- und Fertigungsparametern. Schwerpunkte liegen in der Werkstoffcharakterisierung mittels thermischer, spektroskopischer, rheologischer sowie chromatografischer Analysen, um das Werkstoffverhalten zu bewerten und somit neben der Forschung auch bei industriellen Fragestellungen eine zielgeleitete Betrachtung vorzunehmen. Durch diese Analysen liefert das Labor essenzielle Erkenntnisse für die Optimierung von Produktionsabläufen, Simulationen und verbesserte Qualitäten.
Zielsetzung:
Ziel der Arbeit ist die Untersuchung der Vergleichbarkeit der mit zwei unterschiedlichen Rheometertypen ermittelten Viskositäten. Im Fokus steht dabei zum einen die Frage, ob sich die bestimmten Messdaten zu einer durchgängigen Fließkurve zusammenführen lassen. Zum anderen soll geprüft werden, inwieweit sich die Messdaten beider Geräte in einem überlappenden Schergeschwindigkeitsbereich zueinander verhalten.
Hierzu werden Viskositätsmessungen an verschiedenen Materialien bei definierten Temperaturen und in einem festgelegten Schergeschwindigkeitsbereich durchgeführt. Die Datenerfassung erfolgt mittels eines Hochdruckkapillarrheometers RG 50 (Göttfert) sowie einem Rotationsrheometer HAAKE Mars 40 (Thermo Fisher Scientific). Neben der Untersuchung, ob die so erhaltenen Fließkurven zu einer konsistenten und aussagekräftigen Kurve zusammengeführt werden, liegt ein besonderes Augenmerk auch auf dem überlappenden Schergeschwindigkeitsbereich beider Messverfahren. Anhand der gewonnenen Messdaten sollen die Ergebnisse beider Rheometer systematisch verglichen und hinsichtlich ihrer Vergleichbarkeit bewertet werden. Es soll so geprüft werden, ob es möglich ist das Fließverhalten eines Materials über einen erweiterten Schergschwindigkeitsbereich abzubilden. Die Bewertung soll unter Berücksichtigung möglicher Fehlerquellen und Einschränkungen erfolgen. Diese sollen ausgearbeitet und diskutiert werden.
Deine Aufgaben:
Die Arbeit unterteilt sich in folgende Arbeitsschritte:
- Literaturrecherche
- Einarbeitung in die Bedienung eines Rheometers
- Experimentelle Untersuchungen mit dem Platte/Platte Rheometer und dem Hochdruckkapillarrheometer
- Entwicklung einer auf die Anforderungen abgestimmten Messmethodik inklusive der Ausarbeitung geeigneter Messbedingungen und Prüfparameter
- Auswertung der Messergebnisse
- Vergleich und Prüfung der Kombinierbarkeit der erzeugten Messergebnisse bzw. beider Messmethoden
- Bewertung der erhaltenen Ergebnisse unter Berücksichtigung möglicher Fehlerquellen
Dein Profil:
- Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (z.B. Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurswesen, Materialwissenschaften…)
- Interesse an analytischen Aufgabenstellungen und praktischen Arbeiten im Labor
- Selbstständige, strukturierte und teamorientierte Arbeitsweise
Deine Benefits:
- Arbeit in einem motivierten Team
- Selbstständige Arbeit mit bedarfsgerechter Betreuung
- Bearbeitung forschungsrelevanter Fragestellungen
- Individuelle Abstimmung von Aufgabenstellung und Zeitrahmen
- Experimentelle Arbeit an Laborgeräten
- Kurzfristiger Start möglich / schnelle Bearbeitung ohne Verzögerungen
Falls du Interesse an einer Bachelorarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich gerne bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.