Karriere am WZL

 

Bachelorarbeit oder Projektarbeit

am Forschungsbereich Technologie der Fertigungsverfahren, Abteilung Umformen, Gruppe Umformende Fertigungsverfahren
 

Maschinelles Oberflächenhämmern - Fallturmversuche zur Energieermittlung

Ausgangssituation

Das maschinelle Oberflächenhämmern (MOH) ist ein hochfrequentes Randzonenbearbeitungsverfahren für metallische Bauteile. Durch eine Einglättung der Oberflächenrauheit sowie die Einbringung von Kaltverfesti-gung und Druckeigenspannungen, wird die Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit von hochbelasteten Bauteilen verbessert. Besonders in den Bereichen Automotive und Aerospace findet dieses Verfahren zunehmend Anwendung.

Am WZL kommt ein elektromagnetisches Hämmersystem der Fa. accurapuls zum Einsatz. Dieses System ist an einen Industrieroboter ABB IRB6660 adaptiert. Aufgrund seines innovativen Charakters ist das MOH noch unvollständig erforscht. Die Auswirkungen der Prozessparameter (Aufprallgeschwindigkeit, Stößelmasse, Hämmerenergie) auf die sich ausbildende Obeflächentopologie (Eindrucktiefe und -durchmesser) müssen zurzeit noch aufwendig in experimentellen Versuchsreihen auf Industrierobotern oder Bearbeitungszentren für verschiedene Werkstoffe untersucht werden.
Analogieprüfstände wie bspw. der Fallturmversuch bieten die Möglichkeit unter vereinfachten Bedingungen die Belastungen realitätsnah abzubilden. So können mit einem relativ geringen Aufwand erste Ursache-Wirkungszusammenhänge zwischen Werkstoff, Prozessparameter und resultierende Oberflächentopologien abgeleitet werden.

 
Das Ziel dieser Arbeit besteht daher in der experimentellen und simulativen Durchführung von Fallturmversuchen zur Ermittlung der über unterschiedliche Energieeinträge erzeugten Oberflächentopologien von metallischen Werkstoffen.

Mithilfe eines vorhandenen Fallturmprüfstands führst du experimentelle Versuchsreihen an verschiedenen Werkstoffen durch. Zusätzlich wirst du ein bestehendes Finite-Elemente (FE)-Modell eines Fallturmversuchs weiterentwickeln und die experimentellen Versuche nachsimulieren. Die experimentellen und simulativen Ergebnisse wirst du abschließend zu einem Beschreibungsmodell synthetisieren und mittels experimenteller MOH-Versuche validieren.

Geboten wird:

– Umfassende Betreuung
– Eigenständige Zeiteinteilung
– Klar abgegrenzte Aufgabenstellung
– Einarbeitung in die FE-Software Abaqus 6.14
– Einblicke in die Roboter- und Messtechnik
– Mitwirken an der Weiterentwicklung eines innovativen Fertigungsverfahrens
 
Voraussetzungen:
– Motivation und Einsatzbereitschaft
– Interesse an den Themen Umformtechnik und FE-Simulation
Zeitaufwand: 30,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Robby Mannens, M.Sc. RWTH Aachen
Gruppenleiter(in)
Cluster Produktionstechnik 3A 342
Tel.: +49 241 80-28244
Fax: +49 241 80-628244
Mail: R.Mannens@wzl.rwth-aachen.de