SaPaDaBaMa (Studentische Arbeiten)

SaPaDaBaMas sind :

  • Studien-Arbeiten
  • Projekt-Arbeiten
  • Diplom-Arbeiten
  • Bachelor-Arbeiten
  • Master-Arbeiten,
 

also alle studentischen Arbeiten, welche im Laufe des Studiums durch den Studenten absolviert werden müssen. Im Laufe der Arbeit haben die Studenten die Möglichkeit, ihren Arbeitsfortschritt im Rahmen eines regelmäßigen Seminars (SaPaDaBaMa-Screen) zu präsentieren.

Die verfügbaren Themen sind nach Art der Arbeit, Themenfeld und methodischem Schwerpunkt übersichtlich zusammengefasst:

 

Themenliste des Fachgebiets

Übersicht über die SaPaDaBaMa-Termine SS 22

Liste der studentischen Arbeiten

Anzahl der Treffer: 238
Erstellt: Mon, 23 May 2022 23:05:24 +0200 in 0.0649 sec


Abt, Milena;
Entwicklung flammgeschützter SLS Materialien auf Basis von Polyamid. - Ilmenau. - 95 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2022

Additive Fertigungsverfahren, insbesondere das Selektive Lasersintern von Kunststoffen, werden im Bereich der Kleinserien gegenüber traditionellen Fertigungsverfahren (z.B. Spritzgießen) zunehmend kompetitiver. Dabei werden an die additiv gefertigten Funktionsbauteile die gleichen Anforderungen wie an konventionell Bauteile gestellt. Im Bereich des Personentransportes (Auto, Flugzeug, Zug) müssen die Bauteile die hohe Leistungsfähigkeits- und Flammschutzanforderungen der Industrie erfüllen. Bestehende kommerzielle, flammgeschützte SLS-Materialien erfüllen dies nur bedingt oder verlieren zeitnah ihre REACH-Konformität aufgrund der enthaltenen, halogenhaltigen Additive. Daraus leitet sich am Markt ein Bedarf an neuen, performanten und umweltfreundlich flammgeschützten SLS-Materialien ab. In dieser Arbeit werden verschiedene flammgeschützte SLS-Materialien auf Basis von Polyamid hergestellt und hinsichtlich der für den SLS- Prozess relevanten Eigenschaften untersucht, wobei der Fokus auf der Partikelanalytik liegt. Weiterhin werden die erhaltenen Pulver durch Druckversuche bezüglich ihrer Verarbeitbarkeit im SLS-Prozess evaluiert und gefertigte Bauteile in Hinblick auf Sinterdichte, mechanische Eigenschaften und Brandverhalten analysiert.



Nädler, Tom;
Entwicklung einer Prüfmethodik zur Medienbeständigkeit von kunststoffummantelten Wickeldrähten. - Ilmenau. - 159 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2022

Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Wickeldrahtisolationssysteme im Bezug zur Medienbeständigkeit untersucht. Dafür wurden Wickellocken zur Hälfte in organischen Säuren, Basen, VE-Wasser, Ölen, sowie Gemischen daraus ausgelagert. Im Anschluss wurden die Proben durch Bleistifthärtemessungen, Schliffe und Isolationswiderstandsmessungen auf Rissbildung und Alterung untersucht. Reine organische Säuren, VE-Wasser, Öle und niedrig konzentrierte Basen zeigten keine Rissbildung. Hier war ein zeitabhängiger hydrolytischer Angriff an der Isolation feststellbar. Nur durch einen hohen Alkalienanteil kam es zur schneller Rissbildung und einem Ausfall der isolierenden Eigenschaften der Kunststoffe. Anhand des Isolationssystems aus Polyesterimid als Grundschicht und Polyamidimid als Deckschicht wurde der Einfluss von Konzentration von Natronlauge, Temperatur und mechanischer Belastung analysiert. Hier zeigte sich, dass die Risse erst ab einer Konzentration an Natronlauge von 0,5 % Risse zu finden waren. Die Rissentstehungsdauer folgte bei höheren Konzentrationen einer umgekehrten Proportionalität. Der Temperatureinfluss auf die Rissbildungsdauer folgt bei Temperaturen über 60 ˚C einer linearen Funktion, darunter konnte eine Halbierung der Beständigkeitsdauer bei Temperaturerhöhung um 10 K festgestellt werden. Weiterhin ergab sich, dass der Bereich zwischen 5 % und 15 % Dehnung am kritischsten gegenüber der Rissbildung zu sehen ist. Zur Rissentstehung selbst konnten zwei Hypothesen formuliert werden. Am wahrscheinlichsten ist eine spannungsinduzierte Rissbildung im Polyamidimid, jedoch könnte es auch im Polyesterimid durch Versprödung zur Rissbildung kommen oder ein Mischangriff vorliegen. Beim Vergleich verschiedener Isolationssysteme konnte festgestellt werden, dass die Beständigkeit durch die Verwendung von reinen PAI-Drähten erhöht werden kann. Nur die mit PEEK isolierten Drähten hielten allen Belastungen ohne Verlust der Isolationseigenschaften stand.



Untersuchung der Porenmigration während der Herstellung von Faserverbundbauteilen. - Ilmenau. - 70 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2022

Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit erfolgt zunächst auf Basis der Literaturrecherche ein Überblick über die Grundlagen des Resin Transfer Molding (RTM). Zur Untersuchung der Phänomene welche im Zusammenhang mit der Porenentstehung, -migration und -auflösung auftreten, wurde ein Versuchsaufbau konzipiert und Experimente unter der Verwendung von UV-Licht reaktivem Harz sowie Glasfasern durchgeführt. Mit Hilfe der Mikroskopie gelang es die hergestellten Bauteile großflächig zu untersuchen. Die Untersuchungen lieferten das Längenverhältnis l_C/l_T , welches den Zusammenhang zwischen zurückgelegtem Fließweg l_C im Faserbündelzwischenraum und zurückgelegtem Fließweg l_T im Faserbündel beschreibt. Weiterhin gelang es das gefundene Verhältnis mit dem Zeitskalenverhältnis ([delta]t_T)/([delta]t_C ) aus einem Modell zur Porenentstehung nach GUEROULT zu korrelieren und die Übertragbarkeit auf eine weitere Materialkombination nachzuweisen.



Grau, Lukas;
Konditionierung von Lufteinschlüssen durch Prozessparameter im Resin Transfer Molding. - Ilmenau. - 70 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2021

Neben Herstellungsfehlern wie Fremdkörpereinschlüssen oder Unregelmäßigkeiten in der Faserorientierung sind Porositäten der am häufigsten auftretende prozessbedingte Bauteilfehler bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen. Sie haben einen wesentlichen negativen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Faserverbundbauteils. So verringern sich beispielsweise mit zunehmendem Porenvolumengehalt die Druckfestigkeit und die interlaminare Scherfestigkeit des Faserverbunds. Es existieren zulässige Grenzwerte, in denen sich der Porenvolumengehalt je nach Anwendungsgebiet befinden darf. Dieser Lösungsansatz widerspricht jedoch dem Bestre-ben der Leichtbauphilosophie, nach dem das Potential eines Werkstoffs bestmöglich genutzt werden soll. Mittels geeigneter Prozessvariationen kann auf die Porengeometrie sowie deren Bewegungsverhalten Einfluss genommen werden. Jedoch führen solche Maßnahmen zu einem signifikanten Anstieg der Prozesskosten und beeinträchtigen die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens wesentlich. Diese Arbeit befasst sich mit drei Lösungsansätzen zur Reduzierung des Fehlstellen-gehalts in Faserverbundbauteilen und beurteilt diese hinsichtlich energetischer und wirtschaftlicher Kriterien. Untersucht wurde der Einfluss von nachgelagerten Prozessschritten, wie Nachdruck, einer Erhöhung der Werkzeugkompression und eines Spülvorganges auf das Verhalten von Poren. In verschiedenen Versuchsreihen wurden schrittweise Variationen der Prozessparameter hinsichtlich ihres Einflusses auf den Fehlstellengehalt untersucht. Die Auswertung der Versuchsreihen erfolgte über optische und physikalische Methoden. Nach der optischen Beurteilung der hergestellten Bauteile mittels Digitalmikroskop und der Auswertung von Mikroskopaufnahmen anhand von Histogrammen wurde eine Veraschung zur Bestimmung des Porengehalts der Probekörper durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass ein definierter und konstanter Nachdruck von 3 bar den Fehlstellengehalt in Glasfaserverbunden erheblich reduziert. Bei Nachdruckstufen oberhalb von 3 bar zeigt sich jedoch wieder ein erhöhter Fehlstellengehalt. Mittels der durchgeführten Versuche zu einer erhöhten Werkzeugkompression und Spülvorgängen konnte kein verbessertes Fehlstellenbild erzeugt werden.



Hüting, Fabian;
Regelungsstrategien für Füll- und Expansionsprozesse im RIM-Verfahren. - Ilmenau. - 40 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2021

Schaumstoffe zeichnen sich durch ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten aus. Neben Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Schaumstoffen wie Schaumextrusion gibt es Methoden, um duroplastischen Schaum herzustellen. Bei der Schäumung von Polyurethan wird sich die Reaktion von Isocyanat mit Wasser zu Nutze gemacht, bei der als Treibgas wirkendes Kohlenstoffdioxid entsteht. Die vorliegende Bachelorarbeit setzt sich mit den Regelungsmöglichkeiten des Reaction Injection Molding-Verfahrens (RIM) auseinander. RIM ist ein weit verbreitetes Verfahren zur Fertigung von duroplastischen Polyurethanschaum. Hierbei werden die dazu benötigten Komponenten Polyol und Isocyanat automatisch dosiert und gemischt. Im Rahmen der Arbeit wird eine Übersicht über den Anlagenaufbau und die beiden Bestandteile Polyol und Isocyanat gegeben. Es werden potenzielle Fehlerquellen betrachtet und Möglichkeiten zur Überwachung des Prozesses diskutiert. Unterschiedliche Sensoren für die Messung verschiedener Größen werden ausgewählt. In den Versuchsreihen werden Schäumversuche mit verschiedenen Mischungsverhältnissen durchgeführt und die Sensoren auf ihre Funktionsfähigkeit getestet. Die hergestellten Schäume werden auf ihre mechanischen Eigenschaften untersucht. Die unterschiedlichen Schäume werden verglichen und ihre jeweilige Aushärtung analysiert. Zusammenhänge zwischen den gemessenen Größen werden aufgestellt.



Spitz, Korbinian;
Untersuchung des Materialeinflusses auf die Imprägnierung von Faserhalbzeugen mit Thermoplasten. - Ilmenau. - 65 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2021

Faserverstärkte Kunststoffe sind vielseitig einsetzbare Leichtbau-Werkstoffe, die gute mechanische Eigenschaften mit einer geringen Dichte kombinieren. Neben duroplastischen Harzsystemen erlangen auch thermoplastische Kunststoffmatrizes immer mehr an Bedeutung, da sie im Gegensatz zu Duroplasten ein Umformen nach der Herstellung ermöglichen. Eine Möglichkeit zur Herstellung endlosfaserverstärkter Thermoplaste, sogenannter Organobleche, ist das Verpressen von Faserhalbzeugen mit aufgeschmolzenen Kunststofffolien, auch Film-Stacking genannt. In dieser Arbeit soll der Einfluss verschiedener Materialien und verschiedener Herstellungsparameter auf die Qualität von Organoblechen untersucht werden. Mit Folien aus Polypropylen, Polylactid, Polyethylenterephthalat und Polycarbonat werden Organobleche bei unterschiedlichen Herstellungsparametern hergestellt und anschließend deren Faser- und Porenvolumenanteile bestimmt. Die Ergebnisse werden ausgewertet und ihre Abhängigkeit zu verschiedenen Parametern wird grafisch dargestellt.



Du, Ruofei;
Untersuchung der Zugeigenschaften naturfaserverstärkter Thermoplaste. - Ilmenau. - 85 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2021

Die Entwicklung von naturfaserverstärkter Biokunststoff ist ein wachsender Markt. Durch die Einarbeitung von Naturfasern kann sich das Elastizitätsmodul des Verbundwerkstoffs erhöhen. Auf der Grundlage von Literaturstudien wurde die Anwendbarkeit eines Forschungsmodells für naturfaserverstärkte Polymere untersucht. Durch den Vergleich von mikroskopischen Bildern mit Zugversuchen an reinen Sisalfasern wurde eine Versuchsstrategie entwickelt, die auf die Auswirkung von geometrischen Variationen auf die mechanischen Eigenschaften von Naturfasern abzielt. Geometrische Variationen innerhalb der Versuche werden untersucht. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wird das Elastizitätsmodul von sisalfaserverstärktem PLA berechnet und mit den Messergebnissen abgeglichen. Abweichungen beim Vergleich von berechneten und gemessenen Elastizitätsmodulen werden untersucht, um deren Ursachen zu verstehen.



Högerl, Tobias;
Machbarkeitsstudie zur Einbringung von Sensorik in Organoblech-Halbzeuge. - Ilmenau. - 80 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2021

Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist es, die Machbarkeit der Einbringung von Sensorik in Organoblech-Halbzeuge zu überprüfen. Dadurch soll die Möglichkeit gegeben werden, intelligente faserverstärkte Bauteile bereits in der Halbzeugproduktion und der anschließenden Umformung herzustellen. Hierfür erfolgt eine Recherche und Berechnung der notwendigen Prozessparameter und deren Dokumentation ins Lastenheft. Auf dieser Basis wird eine Auswahl an zu testenden Sensoren getroffen. Nachfolgend sollen die verschiedenen Sensoren auf Anwendbarkeit hinsichtlich Temperatur, Druck, Messgenauigkeit und Möglichkeit der Weiterverarbeitung geprüft werden. Es werden die Auswirkungen der beeinflussenden Prozessparameter gegenüber den ausgewählten Sensoren mit Hilfe eines Versuchsplans erfasst und durch Messreihen die maximalen Betriebspunkte der Sensoren ohne deren Schädigung ermittelt. Danach wird ein Konzept entworfen, bei welchem die Einbringung der ausgewählten Sensoren sowohl im Herstellungsprozess vor der Kalandrierung als auch im Umformprozess des FVK-Halbzeugs untersucht werden können. Nach der Integration der Sensoren erfolgen Kontrollmessungen, die Messergebnisse werden mit den Eingangsmessungen verglichen und die Auswirkung der Einarbeitung erfasst. Abschließend ist, bei erfolgreicher Einbringung eine Strategie zur automatisierten Sensorzuführung für die industrielle Einarbeitung im Herstellungsprozess mit Blick auf verschiedene Anlagenkonzepte zu entwickeln.



Müller, Torsten;
Analyse des Werkstoffverhaltens von Kohlenstofffasern gegenüber Glasfasern in der Verarbeitung. - Ilmenau. - 107 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2021

Für faserverstärkte Kunststoffe (FVK) ist die resultierende Länge der Fasern von elementarer Bedeutung, da diese großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften, Steifigkeit, Festigkeit und Schlagzähigkeit, hat. Während die Herstellung solcher Formteile üblicherweise auf einem Extruder erfolgt, bietet der Innenmischer einen neuen Ansatz für die Compoundierung faserverstärkter Kunststoffe. Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Analyse des Werkstoffverhaltens von Kohlenstofffasern gegenüber Glasfasern bei der Verarbeitung auf einem Miniatur-Innenmischer. Im Rahmen der Arbeit wurde zuerst eine umfassende Literaturrecherche durchgeführt, auf deren Grundlage der Innenmischer, verschiedene Arten von FVK sowie die Schädigungsmechanismen von Fasern während der Verarbeitung dargestellt wurden. Zudem wurden die Einflussfaktoren auf die Faserverkürzung während der Verarbeitung im Miniatur-Innenmischer herausgearbeitet, woraufhin die beiden Prozessparameter, Rollungen und Ausgangsfaserlänge, als Variationsparameter für die Versuche ausgewählt wurden. In der anschließenden Versuchsphase wurde neben dem Einfluss der beiden Prozessparameter auf die resultierende Faserlänge zudem speziell der Einfluss des Fasertyps auf die resultierende Faserlänge im Verbund untersucht. Dabei wurden sowohl die geometrischen Unterschiede des Durchmessers zwischen den beiden Glasfasern als auch die Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften zwischen der Kohlenstofffaser und den Glasfasern herausgearbeitet.



Muffel, Jessica;
Untersuchung des Tränkungsverhaltens von Faserhalbzeugen mit thermoplastischen Kunststoffen. - Ilmenau. - 75 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2021

Thermoplastische Faser-Verbund-Kunststoffe finden in vielen Bereichen der Industrie Anwendung. Aufgrund ihrer herausragenden mechanischen Eigenschaften in Kombination mit einer geringen Dichte verfügen sie über ein hohes Leichtbaupotenzial. Während der Herstellung kann es jedoch zu prozessbedingten Schwankungen der Halbzeugqualität kommen. Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Herstellung von Organoblechen. Der Einfluss verschiedener Prozessparameter auf die resultierende Halbzeugqualität wird untersucht, um Richtlinien für eine anwendungsoptimierte Parametereinstellung zu schaffen. Anhand eines erarbeiteten Versuchsplans werden Organobleche aus Polypropylen-Granulat und Glasfasergewebe hergestellt. Die Verarbeitung in einem statischen beheizten Presswerk dient der Reduzierung äußerer Einflüsse. Durch die Analyse entnommener Proben können Aussagen bezüglich der Faserverschiebung sowie des Poren- und Faservolumengehalts getroffen werden. Zudem erfolgt eine statistische Auswertung der Messwerte sowie die Darstellung der Parameterabhängigkeit der Qualitätsmerkmale. Es wird geprüft, ob die gewonnenen Erkenntnisse auf weitere Materialien anwendbar sind.