Masterarbeit oder Bachelorarbeit - WZL - RWTH

Masterarbeit oder Bachelorarbeit
am Forschungsbereich Technologie der Fertigungsverfahren des Werkzeugmaschinenlabors (WZL)
Abteilung Abtragende Fertigungsverfahren, Gruppe Funkenerosive Bearbeitung (EDM)
Körperschallmessung bei der Funkenerosion von Titanbasis-Luftfahrtwerkstoffen
Die Funkenerosion zählt zu den abtragenden Fertigungsverfahren. Für den Materialabtrag wird die
thermische Energie von Funkenüberschlägen zwischen Werkzeug und Werkstück genutzt. Der große
Vorteil des Verfahrens ist daher, dass die mechanischen Eigenschaften des Werkstückes keinen
Einfluss auf die Bearbeitbarkeit haben. So können mit Hilfe der Funkenerosion (EDM) auch hochfeste
Werkstoffe bearbeitet werden, für die konventionelle Zerspanprozesse zunehmend ungeeignet sind.
Das sind zum Beispiel Titanlegierungen für die Luft- und Raumfahrt.
Es hat sich bei der Funkenerosion herausgestellt, dass Titanlegierungen ein besonderes Verhalten
aufzeigen. So ist die Bearbeitbarkeit von Titanlegierungen stark abhängig von der elektrischen Polarität
des Prozesses, während es bei vielen anderen Werkstoffen, z. B. bei Aluminium-, Stahl- oder
Nickelbasiswerkstoffen, nicht zu Komplikationen kommt. Das liegt sehr wahrscheinlich an der
Ausbildung einer Titankarbidphase während des Prozesses. Diese könnte den thermischen
Energietransfer in das Werkstück beeinflussen und schränkt damit den typischen Abtragmechanismus
der Funkenerosion „Aufschmelzen und Verdampfen“ ein.
Im Zuge einer Bachelor- oder Masterarbeit soll nachgewiesen werden, ob und inwiefern der
Energietransfer bei der Funkenerosion beeinflusst wird. Hierfür ist in einem experimentellen Ansatz die
Messung von Körperschall vorgesehen, siehe auch in der folgenden Abbildung.
Körperschallmessungen sind ein gängiges Hilfsmittel, um Prozesse zu beobachten. In der Zerspanung
werden zum Beispiel durch Veränderungen in den Körperschallsignalen indirekt Verschleißzustände
von Werkzeugen erfassbar gemacht. Bei der Funkenerosion stecken ebenfalls viele nützliche
Informationen in Körperschallsignalen. Es können mit dem Körperschall Rückschlüsse auf die
Energieverteilung gemacht werden, da die Signalstärke durch Energie bestimmt wird, die nicht für den
erfolgreichen Materialabtrag aufgewendet wird.
In dieser Bachelor- oder Masterarbeit sollen in Versuchsreihen an Titanwerkstoffen die
Körperschallsignale erfasst werden und in Zusammenhang mit den Eingangsparametern gebracht
werden. Insbesondere sollen dabei Aussagen über die Energieverteilung generiert werden, die es
helfen werden zu verstehen warum die Bearbeitung von Titanwerkstoffen so komplikationsreich ist.
Über deine Bewerbung würde ich mich sehr freuen. Eine genauere individuelle Abstimmung deiner
Aufgabe werden wir bei den ersten Treffen gemeinsam erarbeiten, sodass du deine Interessen und
Fähigkeiten optimal einbringen kannst. Die Arbeit soll dem Umfang einer Bachelor- oder Masterarbeit
entsprechend ausgelegt werden.
Voraussetzungen:
- Interesse an werkstoff- und fertigungstechnischen Problemstellungen.
- Überdurchschnittliche Studienleistungen.
- Selbstständiges und verantwortungsvolles Arbeiten.
- Motivation, Eigeninitiative und Teamfähigkeit.
- Sehr gute Deutschkenntnisse.
Zeitaufwand: 200,00 Arbeitsstunden
Ansprechpartner(in):
Maximilian Holsten, M.Sc. RWTH
Herwart-Opitz-Haus 54A 302D
Tel.: +49 241 80-28037
Fax: +49 241 80-22293
Mail: [email protected]