Masterand/in Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Werkstoffwissenschaften, Physik o.ä. (w/m/d)

Das Institut für Fahrzeugkonzepte ist ein Systeminstitut. Es bearbeitet und koordiniert verkehrstechnisch relevante Forschungsthemen zu neuen Fahrzeugkonzepten und Fahrzeugtechnologien. Dabei forscht es an neuartigen Fahrzeugstrukturen, die durch intelligenten Leichtbau das Fahrzeuggewicht reduzieren und somit einen Beitrag zur umweltfreundlichen Mobilität leisten. Insbesondere additive Fertigungsverfahren bieten Freiheitsgrade zur Umsetzung flexibler Fahrzeugstrukturen.

Das DLR und das Fraunhofer IPA am Standort Stuttgart Vaihingen forschen an polymerbasierten additiven Fertigungsverfahren. Bei pulverbettbasierten Verfahren, wie dem High-Speed Sintering Verfahren (PBF-IR/P) oder dem Selektiven Laser Sintering (PBF-LB/P), werden thermoplastische Polymerpulver schichtweise aufgetragen und selektiv verfestigt. Nicht verfestigtes Pulver kann dem Prozess nach einem Sieb- und Mischprozess erneut zugeführt werden. Zwei wichtige Faktoren für einen effizienten und ressourcenschonenden Einsatz sind das Auftrags- und das Alterungsverhalten des Pulvers während dem Druckprozess. Im Rahmen einer gemeinschaftlich betreuten Masterarbeit (DLR | Fraunhofer IPA) soll ein Versuchsstand zur Untersuchung der Pulveralterung und des Pulverfließverhaltens für pulverbasierte additive Fertigungsprozesse, insbesondere für das High-Speed Sintering Verfahren, konzeptioniert und aufgebaut werden.

Ziel der Arbeit ist es, die Alterung des Pulvers unter möglichst prozessnahen Bedingungen zu untersuchen sowie das Fließverhalten des Pulvers beim Beschichtungsprozess zu bewerten.

Ihre Aufgaben sind im Einzelnen:

• Konzeption eines vollständigen Versuchsaufbaus, inklusive Planung, Auswahl und Beschaffung der benötigten Komponenten (mechanisch und elektrisch)
• Entwicklung eines Systems zur gezielten Alterung des Pulvers, um Alterungsprozesse zu simulieren und zu analysieren
• Mess- und Steuerungstechnik: Integration geeigneter Messtechniken zur Erfassung und Bewertung des Pulverfließverhaltens bei der Beschichtung in der additiven Fertigung
• Durchführung von Versuchsreihen zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Pulveralterung und Fließverhalten
• Analyse der Ergebnisse und Ableitung von Handlungsempfehlungen zur Prozessoptimierung im High-Speed Sintering
• Dokumentation des gesamten Entwicklungsprozesses und der Versuchsergebnisse in der Masterarbeit