Studien-/Abschlussarbeit - Additive bei der Zerspanung von Hochleistungs-Leichtbauwerkstoffen

Ausschreibung für die Fachrichtungen wie z. B.: Automatisierungstechnik, Betriebswirtschaft t.o., Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Mechatronik, Mediendesign, Physik, Technologiemanagement oder vergleichbare.

Die Arbeitsgruppe "Bearbeitungstechnologien im Leichtbau" befasst sich mit der Umsetzung neuartiger Konzepte bei der spanenden Bearbeitung von Leichtbaumaterialien wie Aluminium- und Titanlegierungen, Kompositwerkstoffen wie Kohlefaser-Verbundwerkstoffen. Neben der Auswahl geeigneter Werkzeuge und Prozessparameter spielen eine Reihe weiterer, parallel stattfindender Prozesse eine entscheidende Rolle, ohne die eine zeit-, kosten- und ressourceneffiziente Bearbeitung nicht gegeben ist. Dazu gehören unter anderem verbesserte Arbeitsabläufe durch moderne Spann- und Werkzeugkonzepte, die Auswahl optimaler Prozesshilfsstoffe, deren Aufbereitung und Zuführung, die Spanabfuhr, die sensorische Prozessüberwachung, eine datengetriebene Prozesssteuerung und nicht zuletzt die Betrachtung nachgelagert stattfindender Prozesse. Diese Themen werden in unserem hochmodernen Technikum erforscht, und im Auftrag von oder in Zusammenarbeit mit Industriepartnern auf Industrietauglichkeit sowie Integrierbarkeit und Adaptierbarkeit in etablierte Verfahren und Prozesse untersucht.

Die Bearbeitung von Hochleistungs-Leichtbauwerkstoffe stellt eine besondere Herausforderung dar. Hohe Festigkeiten, anisotrope und inhomogene Werkstoffeigenschaften und schlechte Wärmeleitfähigkeiten sorgen häufig dafür, dass die Produktivität bei der Bearbeitung dieser Materialien vergleichsweise niedrig ist. Gründe dafür sind hoher Werkzeugverschleiß oder sinkende Bauteilqualität bei zu hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten. Während Moderne Kühlschmierstoffe bei normalen Materialien oft ausreichend sind, sind hier besondere Additive erforderlich um Reibung zu verringern, Kräfte zu senken so das Entstehen von Wärme zu verhindern, um Qualität und Standzeit zu verbessern.
In der Arbeit soll untersucht werden, welche Additive sich dabei besonders gut eignen und in welchen Mengen sie beigesetzt werden müssen, um eine Verbesserung erzielen zu können. Dazu werden Zerspanungsversuche durchgeführt und anschließend eine Qualitätskontrolle an den Bauteilen, sowie eine Messung des resultierenden Verschleißes am Werkzeug durchgeführt, um die Auswirkung der Additive bewerten zu können.