Abschlussarbeit: Steigerung der Bindenahtfestigkeit im Duroplast-Spritzgießen durch Evaluation einer neu entwickelten Verfahrenstechnik

Hintergrund und Zielsetzung
Bindenähten kommt im Duroplast-Spritzgießen eine besondere Bedeutung zu, da sie häufig die mechanischen Eigenschaften und die Bauteilzuverlässigkeit maßgeblich begrenzen. Insbesondere bei komplexen Geometrien stellen sie eine zentrale Herausforderung dar. In der Forschungsgruppe Spritzgießen wird derzeit eine am SKZ neu entwickelte Verfahrenstechnik untersucht, deren Ziel es ist, die Bindenahtfestigkeit gezielt zu verbessern. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll diese Verfahrenstechnik erstmals systematisch evaluiert werden. Ziel ist es, den Einfluss relevanter Prozessparameter auf die Bindenahtausbildung zu analysieren und die resultierenden mechanischen und morphologischen Eigenschaften umfassend zu bewerten.

Inhalt der Arbeit
Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf einer systematischen Prozessbemusterung im Duroplast-Spritzgießen, bei der gezielt Bindenahtsituationen erzeugt und variiert werden. Aufbauend darauf erfolgt eine mehrstufige analytische Charakterisierung der Bauteile. Neben der quantitativen Bewertung der Bindenahtfestigkeit stehen die Untersuchung der inneren Struktur, der lokalen Schädigungsmechanismen sowie möglicher stofflicher oder morphologischer Unterschiede im Bereich der Bindenaht im Fokus. Ziel ist es, Wirkzusammenhänge zwischen Verfahrenstechnik, Prozessführung und Bauteileigenschaften abzuleiten.

• Planung und Durchführung einer systematischen Prozessbemusterung im Duroplast-Spritzgießen
• Herstellung von Prüfkörpern mit definierten Bindenahtsituationen
• Mechanische Charakterisierung, insbesondere (thermische) Zugversuche zur Bewertung der Bindenahtfestigkeit
• Strukturelle und mikroskopische Analytik, z.?B.:
  • CT-Analyse zur Erfassung innerer Fehlstellen und Bindenahtgeometrien
  • Schliffbilder zur lichtmikroskopischen Bewertung
  • REM-Untersuchungen zur Analyse der Bruch- und Grenzflächen
• Ergänzende material- und prozessnahe Analytik, z.?B.:
  • Spektroskopische Verfahren (z.?B. FTIR) zur Untersuchung lokal unterschiedlicher Aushärtungszustände
  • DSC zur Analyse des Aushärtungsgrades im Bindenahtbereich
  • Optionale Härte- oder Mikrohärtemessungen
• Zusammenführung, Bewertung und wissenschaftliche Dokumentation der Ergebnisse

• Studium der Kunststofftechnik, des Maschinenbaus, der Materialwissenschaften oder eines vergleichbaren Studiengangs
• Erweiterte Prozesskenntnisse im Spritzgießen von Thermoplasten sind explizit erwünscht
• Grundkenntnisse im Spritzgießen von Duromeren oder starkes Interesse an diesem Themenfeld runden dein Profil ab
• Interesse an experimenteller Prozessentwicklung und materialwissenschaftlicher Analytik Selbstständige, strukturierte und sorgfältige Arbeitsweise

• Bearbeitung einer anspruchsvollen, anwendungsnahen Forschungsfrage im Bereich Duroplast-Spritzgießen
• Zugang zu moderner Spritzgieß-, Prüf- und Analytik-Infrastruktur
• Enge fachliche Betreuung innerhalb eines erfahrenen Forschungsteams
• Flexible Arbeitszeiten sowie eine angemessene Vergütung; für Abschlussarbeiten ggf. zusätzliche Erfolgsprämie
• Einblicke in industrienahe Forschungs- und Entwicklungsprojekte des SKZ

• Wir sind die führenden Spezialisten rund um den Werkstoff Kunststoff.
• Wir arbeiten kundennah und befähigen dadurch unsere Kunden zu Spitzenleistungen.
• Wir bearbeiten die uns gestellten Aufgaben stets zuverlässig, gewissenhaft und vertraulich.