Karriere am WZL

 

Masterarbeit oder Bachelorarbeit oder Projektarbeit

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

Produktion der Zukunft: Zerspanungsmechanismen beim Schleifen von neuartigen CMCs mittels Simulation

Aufgrund eines begrenzten Weiterentwicklungspotentials hinsichtlich der thermischen Belastbarkeit von metallischen Superlegierungen sind faserverstärkte Keramiken (Ceramic Matrix Composites (CMCs)) in den Fokus der Werkstoffentwicklungen getreten. Faserverstärkte Keramiken repräsentieren aufgrund ihrer hohen mechanischen Stabilität, der hohen Schadenstoleranz und der thermischen Beständigkeit sowie der geringen Dichte eine Werkstoffgruppe, der zukünftig ein sehr hohes Anwendungspotential zugeschrieben wird. Siliziumkarbid Keramiken, verstärkt mit C- oder SiC-Fasern, repräsentieren die Typen von nichtoxidischen CMCs, die in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Energietechnik eine große anwendungstechnische Bedeutung besitzen. Anwendungsmöglichkeiten von faserverstärkter Siliziumkarbidkeramik bestehen in Triebwerkskomponenten, wie Shrouds oder Leitschaufeln. Aufgrund der herstellungstechnisch bedingten Formungenauigkeiten ist häufig eine schädigungsfreie Schleifbearbeitung auf Endmaß erforderlich. Eine schädigungsfreie Schleifbearbeitung von faserverstärkter Siliziumkarbidkeramik ist nur mit zeit- und kostenintensiven Vorversuchen möglich, da unzureichende Kenntnis hinsichtlich ihres Zerspanverhaltens besteht. Die Simulation der Interaktion von Schleifkorn und Werkstück auf Basis numerischer Modelle bietet ein großes Potential für die Analyse der Zerspanungsmechanismen im Schleifprozess. Im Vergleich zu experimentellen Untersuchungen können mit numerischen Simulationen die Vorgänge und Zustandsgrößen kostengünstiger und in höheren örtlichen und zeitlichen Auflösungen ermittelt werden.

 
Aufgabe:
Das Ziel der Arbeit ist daher die Konzeptionierung und Entwicklung eines Simulationsmodells zur Vorhersage der Zerspanungsmechanismen beim Schleifen von faserverstärkten Nichtoxidkeramiken in Abhängigkeit von der Faserorientierung, dem Faserwerkstoff und den Schleifprozessparametern.

 
Voraussetzungen:
• Motivation, Selbstständigkeit und Einsatzbereitschaft
• Interesse an Fertigungsverfahren und Produktionstechnik
• Gute oder sehr gute Studienleistungen


Geboten wird:
• Klare Abgrenzung deiner Aufgaben und umfangreiche Betreuung
• Eigenverantwortliche Durchführung der Arbeit
• Möglichkeit zum Mitwirken an industrierelevanten Themen



Zeitaufwand: 0,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Sebastian Prinz, M.Sc. RWTH
 
Cluster Produktionstechnik 3A 330
Tel.: +49 241 80-20393
Fax: +49 241 80-22293
Mail: S.Prinz@wzl.rwth-aachen.de