Karriere am WZL

 

Bachelorarbeit

am Forschungsbereich Technologie der Fertigungsverfahren, Abteilung Schleifen, Umformen und Technologieplanung, Gruppe Schleiftechnik
 

Innovationsdruck E-Mobility – Simulation in der Feinbearbeitung mithilfe von FEM

Die deutsche Bundesregierung stellt die deutsche Automobilindustrie durch den Klimaschutzplan 2050 zur Emissionsreduzierung vor wirtschaftliche und technische Herausforderungen. Die Automobilindustrie ist demnach gezwungen, Fahrzeuge mit einem alternativen Antrieb, z. B. elektrisch, zu entwickeln, um wettbewerbsfähig zu bleiben. In elektrisch angetriebenen Fahrzeugen werden zur Gewichtsreduzierung Leichtbau-Werkstoffe eingesetzt, die eine größere Reichweite ermöglichen. Dabei handelt es sich vermehrt um verschiedene hochharte Werkstoffe, die meist durch einen Schleifprozess bearbeitet werden. Aufgrund der werkstoffphysikalischen Eigenschaften wird überwiegend kubisches Bornitrid (CBN) als Kornwerkstoff der Schleifscheibe eingesetzt. Die Einsatzvorbereitung der Schleifscheibe nimmt in der Auslegung des Schleifprozesses einen wesentlichen Bestandteil ein, da diese maßgeblich für das Prozessergebnis verantwortlich ist. Die Schleifscheibentopographie wird deshalb auf den jeweiligen Anwendungsfall zielgerichtet vorbereitet. Dies geschieht über einen Abrichtprozess, der die Schleifscheibentopographie durch die Wirkmechanismen, wie z. B. Kornbruch, Kornsplittern, Kornausbruch oder Korndeformation erzeugt. Das Bruchverhalten der Körner ist neben den Abrichtparametern auch von Eigenschaften wie der vorliegenden Kornmorphologie, der Kornorientierung und der Einbettungstiefe in der Bindung abhängig. Zurzeit erfolgt die Prozessauslegung durch kosten- und zeitintensive Vorversuche. Um diese zu vermeiden, eignet sich der Einsatz von numerischen Modellen. Allerdings steht aktuell kein numerisches Modell zur Verfügung, das die Schleifscheibentopographie in Abhängigkeit von den vorliegenden Eigenschaften in der Einsatzvorbereitung adäquat abbildet.



 
Aufgabe:
Das Ziel der Arbeit ist daher die Entwicklung eines numerischen Modells zur Simulation des Bruchverhaltens von CBN-Kornwerkstoffen mithilfe der Finite-Elemente-Methode. Der Fokus liegt dabei auf der Kornmorphologie, der Kornorientierung und der Einbettungstiefe in der Bindung.
 
Voraussetzungen:
• Motivation, Selbstständigkeit und Einsatzbereitschaft
• Interesse am Mitwirken von industrierelevanten Themen
• Studium des Maschinenbaus, des Werkstoffingenieurwesens, der Computational Engineering Science oder Vergleichbares



Geboten wird:
• Klare Abgrenzung deiner Aufgaben
• Umfangreiche Betreuung
• Eigenverantwortliche Durchführung
• Arbeitsmöglichkeit am Institut in angenehmer Arbeitsatmosphäre





Zeitaufwand: 0,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Marius Ohlert, M.Sc. RWTH
 
Cluster Produktionstechnik 3A 346
Tel.: +49 241 80-27429
Fax: +49 241 80-22293
Mail: M.Ohlert@wzl.rwth-aachen.de