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 an dem Werkzeug sind die Sichtfenster, welche es möglich machen, die voranschreitende Imprägnierung der Fasern im Werkzeug zu beobachten und über eine Kameraanalyse auszuwerten.

Stuwi-Optische Analyse und Modellierung von UD-Tape Impraegnierung© IKV
Schmelzimprägnierwerkzeug für UD-Tape 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 vermindert die Steifigkeitssprünge zwischen den Schichten und sorgt somit für eine längere Lebensdauer der daraus hergestellten Bauteile . 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 quantifizieren zu können, damit diese zukünftig basierend auf den Prozessparametern vorhergesagt werden kann. Hierzu werden Kameras an den Sichtfenstern des Werkzeugs angebracht und die Lichtdurchlässigkeit von Schmelze und Fasern gemessen. Diese werden 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 Konstruktion und Entwicklung der Sichtfenster
Versuchsdurchführung anhand eines Versuchsplans Einbau des Kamerasystems in die Anlage
Analyse der Imprägnierung und Validierung Versuchsdurchführung anhand eines Versuchsplans
Aufbau eines Modells zur Vorhersage der Tapequalität

Dein Profil:

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (z. B. Maschinenbau, Materialwissenschaften, CES, Wirtschaftsingenieurwesen…)
  • Spaß an tiefgehender, selbstständiger Recherchetätigkeit
  • Motivierte, sorgfältige und selbstständige Arbeitsweise
  • Interesse an digitaler Bildverarbeitung und praktischen Tätigkeiten im Technikum

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.