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 im Wintersemester 2022/23

Liste der abgeschlossenen studentischen Arbeiten

Anzahl der Treffer: 263
Erstellt: Thu, 28 Mar 2024 23:06:41 +0100 in 0.0750 sec


Marczinke, Julius;
Prozessfähigkeitsuntersuchungen an Polyolefinen für das Blasfolienextrusionsverfahren. - Ilmenau. - 69 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung verschiedener Hochdruckpolyethylentypen (LDPE-Typen), die in Reaktoren unterschiedlichen Durchmessers polymerisiert werden. Dazu werden verschiedene LDPE-Blasfolientypen ausgewählt, die sich im Molekulargewicht und der Dichte unterscheiden. Ziel der Arbeit ist es, den Einfluss des Reaktordurchmessers auf die molekulare Struktur zu charakterisieren und die Auswirkungen dieser auf optische und mechanische Eigenschaften von Blasfolien zu ermitteln. Dazu wird die Polymerstruktur mit unterschiedlichen Analyse-Methoden wie der Gelpermeationschromatographie mit anschließender Lichtstreuung und verschiedener rheologischer Verfahren charakterisiert. Weiterhin wird untersucht, wie verschiedene Prozessbedingungen einer Blasfolienanlage (Frostlinienhöhe, Durchsatz und Kühlringart) die Folieneigenschaften beeinflussen, um sowohl den Einfluss der molekularen Struktur als auch der Verarbeitungsbedingungen zu bestimmen und zu vergleichen. Der Einfluss des Reaktordurchmessers auf die Struktur der untersuchten LDPE-Folientypen konnte gezeigt und eine klare Korrelation zu den optischen und mechanischen Eigenschaften der Blasfolien hergestellt werden.



Vincent, Raphael;
Modellbildung und Verifizierung für das Fließverhalten einer treibmittelbeladenen Kunststoffschmelze. - Ilmenau. - 117 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die Herstellung von geschäumten Kunststoffpartikeln und Formteilen erfordert Kenntnis und Kontrolle über rheologische Eigenschaften des verarbeiteten Materials. Das Lösen von Treibmittel in einer Kunststoffschmelze reduziert die Viskosität. Es ist daher wünschenswert, Erkenntnisse für eine Überwachung und eine quantitative Prognose der treibmittelverursachten Viskositätsreduktion zu gewinnen. In dieser Arbeit wird die Entwicklung eines Messverfahrens vorgestellt, welches es ermöglicht, in einem Einschneckenextruder inline ohne die Installation von zusätzlichen Prüfgeometrien und anderen Druckverbrauchern die Viskosität in der Meteringzone abzuschätzen. Das Verfahren wird validiert und für die Untersuchung der viskositätssenkenden Wirkung von in der Kunststoffschmelze gelöstem Gas genutzt. Versuche, in denen unterschiedliche Masseanteile Propan (C3H8) und Kohlenstoffdioxid (CO2) in Polypropylen (PP) gelöst werden und die resultierende Viskosität mit Hilfe des neuartigen Messverfahrens erfasst wird führen zur Entwicklung eines neuen Modells zur einfachen Berechnung der Lösungsviskosität. Anders als bei bisherigen Modellbeschreibungen kann hier eine Skalierungsfunktion allein auf Basis von Treibmittelanteil und materialkombinationsspezifischen Konstanten aufgestellt werden. Für geringe Treibmittelanteile werden erforderliche Konstanten für die untersuchten Materialkombinationen zur Verfügung gestellt.



Gorf, Thomas;
Grenzschichtcharakterisierung und Haftmechanismen bei Verbindung von Kohlenstofffasern mit aufgeschäumtem Polyethylenterephthalat mithilfe eines Epoxidharzsystemes. - Ilmenau. - 70 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Im Rahmen vorliegender Bachelorarbeit wird eine Theorie über wirkende Haftmechanismen bei Verbindung von Kohlenstofffasern mit aufgeschäumtem Polyethylenterephthalat durch ein Epoxidharzsystem entwickelt. Mithilfe von Resin-Transfer-Moulding- sowie Vakuuminjektions-Verfahren werden unter Variation der Kernmaterialdichte plattenförmige Sandwichverbunde hergestellt und daraus entnommene Probekörper messtechnisch untersucht. Der stoffschlüssige Haftmechanismus wird durch Kontaktwinkelmessungen am Kernmaterial charakterisiert. Der formschlüssige Haftmechanismus wird durch chemisches Auflösen des Kernmaterials hergestellter Probekörper mittels Natronlauge und anschließender bildtechnischer Untersuchung ausgebildeter Grenzschichten charakterisiert. Gewonnene Ergebnisse werden interpretiert und Empfehlungen zur Auswahl der Schaumdichte sowie des Verarbeitungsprozesses mit Zielgröße höchstmöglicher Verbundfestigkeit abgeleitet.



Kühnel, Pascal;
Charakterisierung von Thermoplasten für den Spritzgießprozess mittels intelligenter Fließspirale. - Ilmenau. - 70 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Ziel dieser Arbeit ist es Polyethylen hoher Dichte (PE-HD) hinsichtlich der Schlagzähigkeit zu optimieren, ohne dabei die Fließfähigkeit zu beeinträchtigen. Dazu werden die Einflüsse der Verfahrensparameter und Materialauswahl auf die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit zunächst theoretisch betrachtet. Anschließend werden durch experimentelle Untersuchungen die theoretischen Betrachtungen verifiziert. Die Einflüsse werden mithilfe der mechanischen Eigenschaften: Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit, Zugmodul und Bruchdehnung sowie der Fließweglänge charakterisiert. Nach einer Materialauswahl wurden zunächst Polyblends von PE-HD mit Polyethylen hoher (PE-HMW) und ultrahoher Molmasse (PE-UHMW) betrachtet. Ein zweiter Versuch wurde bei Variation der Parameter Zylinderwandtemperatur, Vorlauftemperatur, Nachdruck und Einspritzvolumenstrom durchgeführt. Die Ergebnisse der Experimente zeigen, dass ein PE-HD/PE-HMW Polyblend eine geeignete Möglichkeit zur Optimierung der Schlagzähigkeit darstellen kann. Nimmt dabei die Fließweglänge ab, kann diese über Erhöhung der Zylinderwandtemperatur, Vorlauftemperatur und den Einspritzvolumenstrom wieder erhöht werden, dies zeigen die Ergebnisse des zweiten Versuchs.



Kücken, Kai-Uwe;
Umweltverträgliche Hochleistungs-Holz-Kunststoff-Verbunde (HHKV). - Ilmenau. - 64 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

In dieser Bachelorarbeit wurde die Zweckmäßigkeit des Einsatzes von Biokunststoffen als alternatives Bindersystem für Hochleistungs-Holz-Kunststoff-Verbunde (HHKV) untersucht. In einer ausführlichen Recherche wurden kommerziell verfügbare, sowie in Entwicklung befindliche Biokunststoffe ermittelt, signifikante Herstellungsparameter identifiziert, und potentiell geeignete Biokunststoffe durch ein kriterienbasiertes Auswahlverfahren eingegrenzt. In Vorversuchen wurden prozessrelevante Materialeigenschaften der Binder überprüft. In einem plattenförmigen Werkzeug wurden Kiefernlangholzspäne und biobasierte Binder zu Prüfkörpern zusammengefügt. Werkstoffspezifische Eigenschaften dieser Prüflinge wurden untersucht, und mit denen konventioneller HHKV, sowie ähnlicher Holzspanwerkstoffe verglichen. Zum Abschluss erfolgten eine Gesamtbewertung der erhaltenen Ergebnisse und ein Ausblick zur weiteren Verwendung biobasierter HHKV-Bindersysteme.



Böhm, Sascha;
Entwicklung und Umsetzung von Fahrzeug-Interieur-Komponenten mit dezentralisierter Klimatisierungsfunktion. - Ilmenau. - 85 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Die zukünftigen Entwicklungen in der Automobilbranche zielen auf Elektromobilität und autonomes Fahren ab. Diese Fahrzeuge bringen neue Herausforderungen mit sich. Besonders im Bereich der Klimatisierung sind neue und effektive Konzepte zu entwickeln. Der allgemeine Trend der Branche deute auf personalisierte und somit auf dezentralisierte Klimatisierung des Innenraumes hin. Diese Systeme sind energiesparend was besonders im Hinblick auf die Elektromobilität, sehr reizvoll ist. Weiterhin wird durch solche Maßnahmen der Komfort des Verbrauchers gesteigert. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Umsetzung von Fahrzeug-Interieur-Komponenten mit dezentralisierter Klimatisierungsfunktion. Die Auslegung, prototypenhafte Umsetzung und Bewertung der Klimatisierungs-Funktionalität ist durchzuführen. Es ist eine dezentrale Heizung/Kühlung in der B-Säule und ein beheizbarer Handschuhfachdeckel zu entwickeln. Im Anschluss werden verschiedene Zielgrößen durch Tests überprüft. Dies ermöglicht eine Aussage über die Leistungsfähigkeit der Prototypen. Der Vergleich mit bestehenden Systemen ist zu ziehen. Ein Ausblick auf weitere Anwendungsmöglichkeiten und Funktionalität der Klimatisierungsfunktion wurde angefertigt.



Li, Hao;
Förderwirksame Schneckenelemente mit verbesserter Konvektion : Simulation und Experiment. - Ilmenau. - 77 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Im Einschneckenextruder finden Schneckenelemente zur Förderung und Homogenisierung der Kunststoffschmelze häufig Anwendung. Ziel dieser Arbeit ist die numerische Auslegung eines förderwirksamen Schneckenelementes zur besseren Abkühlung und Homogenisierung der Schmelze. Im Fokus der Arbeiten steht dabei zunächst die qualitative Untersuchung der vorliegenden Schneckenelemente. Nach der Analysephase werden die zu untersuchenden Schneckenelementgeometrien und Betriebsparameter definiert. Mithilfe des Programmes ANSYS-Polyflow wird der Druck- und Temperaturverlauf bei verschiedenen Schneckenelementen berechnet. Die Simulationsergebnisse dieser Schneckenelemente werden analysiert und nach den Zielgrößen und der Priorität geordnet. Die Auslegung eines kombinierten Schneckenelementes wird auf Basis der zusammengefassten Analyseergebnisse durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schmelze kann mittels dieses Schneckenelementes gut gefördert, abgekühlt und homogenisiert werden kann.



Stolze, Christoph;
Modifizierung basaltfaserverstärkter Compounds. - Ilmenau. - 80 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Basaltfasern weisen höhere mechanischen Eigenschaften als Glasfasern auf und eignen sich auch aus wirtschaftlicher Sicht zur Verstärkung von Kunststoffen. Für eine technische Nutzung in Faserverbundkunststoffen wird die Faser-Matrix-Anbindung untersucht. Dazu wird ein existierender Modellansatz verwendet der um einen Haftungs-Korrekturfaktor erweitert wurde. Der Korrekturfaktor stützt sich auf die Faser Matrix Kompatibilität anhand der Grenzflächeneffekte zwischen beiden Materialpartnern. Benetzungseigenschaften und Oberflächenspannungen von Fasern und Matrices werden analysiert. Ausgehend von dispersen und polaren Spannungsanteilen werden geeignete Matrixwerkstoffe für einen Verbund mit Basaltfasern bestimmt. Im Zuge dessen wird der Einfluss von maleinsäureanhydridhaltigen Haftvermittlern auf niederpolare Polymere untersucht. Ein Polyamid 6.6 wird als geeignetes Matrixpolymer ermittelt. Der Basaltfaserverbund wird auf mechanische Zugeigenschaften untersucht. Abschließend werden die Ergebnisse von Messung und Berechnung gegenübergestellt.



Utz, Michael;
Krafteinleitungselemente für einen Hybridverbund aus CFK und Kunststoffschaum. - Ilmenau. - 62 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Das Substituieren von bestehenden Baugruppen durch leichtbaugerecht gestaltete Alternativen bietet häufig die Möglichkeit Prozesse und Maschinen energieeffizienter und vielseitiger zu betreiben. So kann durch eine Gewichtsreduzierung der in dieser Arbeit betrachteten Vertikalschwingplatte eines Schwingungsprüfgerätes die eingesparte Last im gleichen Maße zur Masseerhöhung der Prüfkörper genutzt werden oder alternativ kann die Prüfeinrichtung innerhalb eines höheren Frequenzbereichs betrieben werden. Die Kombination von Deckschichten aus kohlefaserverstärktem Kunststoff und einem Kern aus Kunststoffschaum zu einem Sandwichverbund ermöglicht es Lasten unter geringerem Gewichtseinsatz als bei einem metallischen Festkörper aufzunehmen, ohne dass ein Absinken der mechanischen Eigenschaften zu erwarten ist. Zugleich erfordert eine solche Maßnahme eine genaue Betrachtung der Krafteinleitungselemente, die sich leicht als Schwachpunkt einer solchen Konstruktion erweisen können. Diese Wechselwirkung zwischen Sandwichverbund und Krafteinleitungselement stellt den betrachteten Forschungsschwerpunkt der folgenden Arbeit dar. Es werden verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten für solche Krafteinleitungselemente aufgezeigt, die auf den vorliegenden Lastfall und die Vorgaben aus dem Lastenheft angepasst, sowie nach den entscheidenden Kriterien bewertet und ausgewählt werden. Für die vielversprechendsten Konzepte wird ein Ablauf zur Auslegung mittels der Finiten Elemente Methode aufgezeigt, deren Ergebnisse durch eine mechanische Prüfung der hergestellten Modellbauteile validiert wird, sodass ein Versagen der Bauteile ausgeschlossen werden kann. Für eine der zwei geprüften Varianten des Inserts kann nach den durchgeführten Messungen eine Eignung für den geprüften Lastfall angenommen werden.



Li, Zhibin;
Konzipierung, Realisierung und Validierung eines Fluidisierungs-Prüfstandes für Schüttgüter. - Ilmenau. - 82 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die Betrachtung des Fließverhaltens von Schüttgütern dient der erforderlichen Verarbeitung von Thermoplasten mittels Schneckenmaschinen. Um das Fließverhalten von Schüttgütern effizient charakterisieren zu können, kann ein Fluidisierungs-Prüfstand für Schüttgüter mit Hilfe zwei typischer Kennwerte, dem Lawinenwinkel und der Lawinenhöhe, konzipiert und realisiert werden. Das Messprinzip aus der Pulververarbeitung wird in dieser Arbeit zu Hilfe genommen und optimiert. Zur Analysierung der physikalischen Bewegungsgrundlagen des Schüttguts wird das Einzelkugelmodell untersucht. In der vorliegenden Arbeit wird ein Fluidisierungs-Prüfstand entwickelt, der aus Antriebsmechanismus, digitalem Bildverarbeitungssystem sowie digitalen Steuerungssystem besteht. Mit diesem Prüfstand werden mögliche Konstruktionsparameter und Betriebsparameter untersucht. Die Versuchsergebnisse der Variation von Füllungsgrad der Schüttgüter, Drehzahl und Umfangsgeschwindigkeit der Trommel und Trommeldurchmesser werden mit Hilfe der Standardabweichung analysiert und ausgewertet. Die Auswertung des Fließverhaltens mit diesem Fluidisierungs-Prüfstand ermöglicht die Vergleichbarkeit und Übertragbarkeit zwischen unterschiedlichen Schüttgütern.