Herstellung und technisch-wirtschaftliche Potenzialanalyse von Aluminiumschaum-Polymer-Bauteilen. - 79 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010
Die Erforschung von High-Tech-Materialien ist für den industriellen Fortschritt unerlässlich geworden. Forderungen nach multiplen Fähigkeiten, Kosteneffizienz, Sicherheit und Umweltfreundlichkeit sind stets ausschlaggebend für innovative Werkstoffe. Konventionelle Werkstoffe reichen oftmals nicht mehr aus, um technisch anspruchsvolle Einsatzgebiete allein abdecken zu können. Daher haben Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde eine enorme Entwicklung durchlaufen und werden sich in Zukunft auch weiter profilieren können. - Im Rahmen dieser wissenschaftlichen Arbeit wurden die Herstellung hybrider Metallschaum-Polymer-Bauteile im Labormaßstab dokumentiert und die Erzeugnisse auf ihre Eigenschaften hin untersucht. Es handelt sich dabei um Hybrid Bauteile aus Aluminiumschaum und Polypropylen. Die Zielsetzung dieser Arbeit umfasst die Identifikation der Potenziale hinsichtlich Herstellung und Anwendung des Hybridwerkstoffes. Neben der technischen Betrachtung wurden zusätzlich der wirtschaftliche und umwelttechnische Standpunkt als Kriterium hinzugezogen.
Skalierungsverhalten von mikromechanischen Beschleunigungssensoren auf Basis des Feldeffekts. - 63 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Beschleunigunssensoren gewinnen zunehmend an Bedeutung im Bereich der Consumer-Elektronik. Um abschätzen zu können, ob feldeffektbasierte Beschleunigungssensoren einen Vorteil gegenüber den heute marktüblichen Sensortypen haben, wird in dieser Arbeit deren Skalierungsverhalten untersucht. Ein feldeffektbasierter Beschleunigungssensor besteht im Allgemeinen aus einer federnd gelagerten seismischen Masse, welche gleichzeitig als Gateelektrode eines Feldeffekttransistors fungiert. Eine Bewegung der Masse aufgrund einer Beschleunigung führt zu einer Änderung des Stromes im Transistor und kann dadurch gemessen werden. Im Rahmen der Untersuchung wird zunächst ein analytisches Modell aufgestellt und anschließend durch numerische Simulation verifiziert. Darauf basierend folgt dann eine numerisch-analytische Untersuchung des Skalierungsverhaltens. Die Anforderungen orientieren sich dabei an einem marktüblichen kapazitiven Beschleunigungssensor. Mit einem heutigen Standardprozess, ergibt die Untersuchung eine mindestens erforderliche Fläche des Sensorkerns von 410æm x 300æm für einen triaxialen Beschleunigungssensor.
Planung und Aufbau einer Versuchslackieranlage in der Piezo-Aktor-Eigenfertigung. - 108 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Piezo-Aktoren sind Bestandteil der neuesten Generation der Common Rail Injektoren moderner Dieselmotoren. Sie werden auf Grund ihrer hochdynamischen Eigenschaften zum Öffnen und Schließen dieser Common Rail Injektoren verwendet. Ein wesentlicher Fertigungsschritt zur Herstellung eines Piezo-Aktors ist das Lackieren zur Hochspannungsisolation. Im Rahmen der zunehmenden Erfahrung aus dem Serienbetrieb der Lackieranlagen wurden Schwachstellen deutlich. In dieser Arbeit werden diese Schwachstellen der Serien-Lackieranlagen detailliert analysiert, welche mit dem Aufbau einer Versuchslackieranlage verbessert werden sollen. Neben der Erprobung neuer technischer Komponenten, werden auch Veränderungen im Prozessablauf vorgenommen und deren Einfluss ermittelt. Dabei werden ein neuer Pumpenmechanismus sowie ein alternatives System zur Beförderung des Isolationslackes untersucht. Weiterhin wird die Ausbildung der Lackgeometrie eines Piezo-Aktors durch verfahrenstechnische Maßnahmen nachhaltig verbessert. Um Lufteinschlüsse im Isolationslack zu entfernen, wird im System eine Vakuumpumpe integriert. Als weitere Schwachstelle zeigt sich der Eintrag von Fremdpartikeln in den Isolationslack, was durch den Entwurf eines neuartigen Konzeptes der Lackieranlage optimiert werden soll. Die quantitative Ausbringung der Serien-Lackieranlagen kann durch Vorschläge zur Reduzierung der Taktzeit gesteigert werden. Durch technische und wirtschaftliche Kriterien wird ein Vergleich zwischen Serien- und Versuchslackieranlage durchgeführt, der eine Aussage ermöglicht, welche Maßnahmen im Serienprozess sinnvoll verwendet werden können.