IKV Logo Porträt

Studentische Arbeit

Wenn Modelle ins Schwitzen kommen: pvT-Messzelle für hohe Kühlraten

Bachelorarbeit oder Masterarbeit

Ziel der Arbeit ist es, eine pvT-Messzelle, welche konstante hohe Kühlraten im Kunststoff erzeugt, zu entwickeln.
Stuwi-Wenn Modelle ins Schwitzen kommen_pvT-Messzelle für hohe Kühlraten© IKV
Schematische Ablauf der Auslegung der pvT-Messzelle

Thema der Arbeit:

Für die Werkzeugauslegung und Prozessoptimierung werden Füll- und Abkühlsimulationen verwendet. Für die Simulationen ist das hinterlegte pvT-Modell grundlegend und beeinflusst die Vorhersagegenauigkeit der Berechnung. Innerhalb des Spritzgießprozesses treten unterschiedliche Kühlraten im Kunststoff auf. Das pvT-Verhalten der Kunststoffe ist von den Kühlraten abhängig, was jedoch noch nicht innerhalb der Modelle abgebildet wird und somit zu einer Reduktion der Vorhersagegenauigkeit der Simulationen führt. Um die Kühlratenabhängigkeit des pvT-Verhaltens besser zu modellieren, soll eine pvT-Messzelle entwickelt werden, welche das Messen des pvT-Verhaltens bei konstanten hohen Kühlraten ermöglicht.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:

Innerhalb des Forschungsprojekts wird eine pvT-Messzelle für hohe Kühlraten entwickelt. Diese pvT-Messzelle soll genutzt werden, um die Kühlratenabhängigkeit des pvT-Verhaltens besser abzubilden. Anschließend sollen praktische Versuche sowie Simulationen durchgeführt werden, welche überprüfen sollen, ob die Einbeziehung der Kühlratenabhängigkeit des pvT-Verhaltens die Vorhersagegenauigkeit der Simulation verbessert. In dem Forschungsprojekt soll also das Materialverhalten besser erforscht werden, um Simulationen zur Werkzeugauslegung und Prozessoptimierung zu verbessern.

Zielsetzung:

Ziel der Arbeit ist es, eine Messkammergeometrie zu entwerfen, welche hohe Kühlraten bei niedrigen Temperaturgradienten innerhalb des darin enthaltenen Kunststoffes zulässt. Zusätzlich sollen für diese Messkammergeometrie Kühlkanäle entworfen werden. Hierbei muss auf die Fertigbarkeit sowie die sinnvolle Positionierung der Sensorik geachtet werden.

Deine Aufgabenstellung:

Ermittlung der minimalen Probengröße Ermittlung der minimalen Probengröße
Auslegung der Probengeometrie mithilfe von Simulationen in COMSOL Multiphysics Auslegung der Probengeometrie mithilfe von Simulationen in COMSOL Multiphysics
Auslegung der Kühlung der Messzelle unter Beachtung sinnvoller Positionierung der Sensorik Auslegung der Kühlung der Messzelle unter Beachtung sinnvoller Positionierung der Sensorik
Validierung der Kühlung durch Simulationen Validierung der Kühlung durch Simulationen
Konzeptionierung einer Regelung für die Fluidkühlung

Dein Profil:

  • Technisches oder naturwissenschaftliches Studium (z.B. Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Automatisierungstechnik, Materialwissenschaften, Umweltingenieurswissenschaften)
  • Verständnis für das Materialverhalten von Kunststoffen
  • Interesse an Simulationen und Konstruktion
  • Vorerfahrung in COMSOL Multiphysics ist hilfreich, aber nicht notwendig

Das sind deine Benefits:

  • Abwechslungsreiche Mischung aus Simulation und Konstruktion
  • Arbeit in einem jungen, motivierten Team
  • Selbstständige Arbeit bei intensiver Betreuung
  • Mitgestaltung eines aktuellen Forschungsprojekts

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde ich gerne bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan erläutere ich dir gerne.