Studentische Arbeit

Optische Analyse und Modellierung von UD-Tape Imprägnierung

Bachelorarbeit oder Masterarbeit

Implementierung eines optischen Messsystems mit digitaler Bildverarbeitung zur Analyse des Imprägniervorgangs von faserverstärkten Halbzeugen

Thema der Arbeit:

In der Arbeit geht es um die Implementierung eines optischen Messsystems zur Überwachung des Imprägnierfortschritts von Fasern in einem Schmelzimprägnierwerkzeug zur Herstellung von UD-Tape. Die Besonderheit des Werkzeugs sind die Sichtfenster, die es ermöglichen, die fortschreitende Imprägnierung der Fasern zu beobachten und mittels Kameraanalyse auszuwerten.

Stuwi-Optische Analyse und Modellierung von UD-Tape Impraegnierung© IKV
Schmelzeimprägnierwerkzeug für UD-Tapes mit optischer Analyse der Imprägnierung

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:

Das Forschungsprojekt ist ein Teilprojekt des Sonderforschungsbereichs DediGrad und befasst sich mit der Herstellung gradierter, faserverstärkter Halbzeuge. Verschiedene Tapes, Profile und Pressmassen werden mit diversen Faservolumengehalten und teilweise recycelten Kunststoffen produziert. Die Gradierung des Faservolumengehalts im Halbzeug reduziert die Steifigkeitssprünge zwischen den Schichten und trägt somit zu einer längeren Lebensdauer der daraus hergestellten Bauteile bei. Die von uns hergestellten Halbzeuge werden anschließend in anderen Teilprojekten des Sonderforschungsbereichs in Bauteile integriert.

Zielsetzung:

Das Ziel der Arbeit ist es, die Imprägnierung über die Werkzeuglänge messen zu können, sodass diese zukünftig auf Basis der Prozessparameter vorhergesagt werden kann. Hierzu werden Kameras an den Sichtfenstern des Werkzeugs angebracht und die Lichtdurchlässigkeit von Schmelze und Fasern gemessen. Diese wird mittels Graustufenauswertung analysiert und mit dem Porengehalt des UD-Tapes korreliert. Verschiedene Prozesspunkte werden angesteuert, um die Qualität des Tapes sowie die Imprägniergeschwindigkeit in Abhängigkeit dieser Parameter zu modellieren.

Deine Aufgabenstellung:

Einbau des Kamerasystems in die Anlage Einbau des Kamerasystems in die Anlage
Versuchsdurchführung anhand eines Versuchsplans Versuchsdurchführung anhand eines Versuchsplans
Aufbau eines Modells zur Vorhersage der Tapequalität

Dein Profil:

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (Maschinenbau, Materialwissenschaften, CES, Wirtschaftsingenieurwesen)
  • Technologieaffinität, Kreativität und Lernbereitschaft
  • Selbstständige, gewissenhafte und teamorientierte Arbeitsweise

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.