Studien- und Abschlussarbeiten am IW

• Applikation von Nickelbasislegierungen durch thermisches Spritzen zur Repa-ratur von Hochdruckturbinenschaufeln (Abschluss-/Projektarbeit)

  Arbeitsinhalt

  Zur Reparatur von Hochdruckturbinenschaufeln aus Nickelbasislegierungen in der Luftfahrtindustrie und in der Kraftwerkstechnik kommt neben den Schweißverfahren auch das Hochtemperaturlöten zum Einsatz. In der Regel wird das Lot, was ebenfalls eine Nickelbasislegierung ist, in Form von Pasten, Tapes oder Lotfolien per Hand auf die defekten Stellen der Turbinenschaufel aufgebracht. In diesem Forschungsprojekt wird das Lot mittels thermischen Spritzens appliziert.

  In dieser Arbeit werden die von den Luftfahrtbehörden, wie FAA und EASA zugelassenen Reparaturlote weiterentwickelt. Hierzu werden Mischungen der Reparaturlote mit dem Turbinenschaufelgrundwerkstoff (Inconel 718) hergestellt und verschiedene Mischungsverhältnisse eingestellt. Es werden drei Mischungsverhältnisse betrachtet: Lot im Überschuss, gleiche Massenanteile an Lot und Grundwerkstoff sowie Überschuss an Grundwerkstoff. Die so hergestellten Blends werden mittels thermischen Spritzens appliziert. Als Verfahren kommt das atmosphärische Plasmaspritzen zum Einsatz. Die applizierten Lote werden unterschiedlich wärmebehandelt. Um die Qualität der wärmebehandelten Lote in Hinblick auf Porenbildung und Substratanbindung beurteilen zu können, werden materialographische Querschliffe angefertigt.

  Voraussetzungen

  Interesse an werkstoffkundlichen Fragestellungen, selbstständiges Arbeiten  

  Ansprechpartner/Betreuer:

  Martin Nicolaus
• Parameteruntersuchungen zum Löten von zinkbeschichteten Modellbauteilen definierter Geometrien (Abschluss-/Projektarbeit)

  Arbeitsinhalt

  Gegenstand dieser Arbeit ist die Durchführung von Lötversuchen in chlorwasserstoffdotiertem Stickstoff unter Verwendung von Bauteilproben definierter Geometrie. Hierbei soll neben den Prozessparametern insbesondere der Einfluss der Bauteilgeometrie, d. h. der konkreten Diffusionsbedingungen, auf das Lötergebnis untersucht werden. Die Lötversuche werden in einem umgerüsteten Laborofen durchgeführt.  

  Voraussetzungen

  Kenntnisse im Bereich der Löttechnologie  

  Ansprechpartner/Betreuer

  André Langohr

UNTERWASSERTECHNIKUM

• Konstruktion einer Vorrichtung zum automatisierten Schneidkopfwechsel für das Hochdruck-Wasserstrahlschneiden (Abschluss-/Projektarbeit)

  Arbeitsinhalt

  In der Fertigungstechnik ist der automatisierte Werkzeugwechsel bei vielen Werkzeugmaschinen bereits seit einiger Zeit Stand der Technik. Für Hochdruck-Wasserstrahlanwendungen existiert kein System zum automatisierten Werkzeugwechsel. Im Vergleich zu konventionellen Fertigungsverfahren, wie dem Drehen oder Fräsen, werden an die Werkzeugaufnahme weitreichendere Anforderungen gestellt. Neben der mechanischen Verbindung von Werkzeug und Führungsmaschine muss in der Wasserstrahltechnik über diese Verbindung dem Prozess sein primäres Prozessmedium - das Wasser - bereitgestellt werden. Die Herausforderung dabei besteht insbesondere aus der Abdichtung der Verbindung gegen Innendrücke von bis zu 6.000 bar. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Strategie zum sicheren Verbinden von Wechselwerkzeugen entwickelt werden. Die notwendigen Baugruppen sollen zudem konstruiert, gefertigt und experimentell untersucht werden.

  Voraussetzungen

  • selbstständiges Arbeiten,
  • CAD-Kenntnisse

  Ansprechpartner/Betreuer

  Markus Mlinaric
• Entwicklung eines Anlagenkonzepts zur automatisierten Verbindungsvorbereitung von Stahlseilfördergurten mittels Wasserstrahlverfahren (Abschluss-/Projektarbeit)

  Arbeitsinhalt

  Die Herausforderung bei der Reparatur strukturell aufgebauter Verbundwerkstoffe ist, einen möglichst stetigen Verlauf der werkstofflichen und geometrischen Kenngrößen über die Reparaturstelle hinweg technologisch sicher zu stellen. Zur Instandsetzung geschädigter Stahlseil-Gurtsysteme gibt es in der Praxis eine Vielzahl an Methoden, sowohl die Vorbereitung von Reparaturstellen als auch der beiden zu verbindenden Gurtenden betreffend. Allen Methoden gemein ist dabei ein hoher manueller Aufwand. Zur Verbesserung der Kraftübertragung in der Reparaturzone und zur reproduzierbaren Reparaturstellenvorbereitung soll die Verbindungsherstellung automatisiert werden. Im Projektverlauf wurden bereits Technologien, die ein definiertes selektives Abtragen des Elastomers durch Wasserstrahlen ermöglichen, entwickelt. Im Fokus dieser Arbeit steht die Entwicklung eines Konzepts für eine Anlage, die die Anwendung der bereits erarbeiteten Technologien ermöglicht.

  Voraussetzungen

  • selbstständiges Arbeiten,
  • CAD-Kenntnisse

  Ansprechpartner/Betreuer

  Markus Mlinaric

• Intelligente Werkstoffe II (Abschluss- & Projektarbeit/HiWi-Job)
  Achtung

  Diese Projektarbeit ist auch als HiWi-Job geeignet.

  Arbeitsinhalt

  Zyklisch auftretenden Beanspruchungen an Schmiedewerkzeugen führen zu einer stetigen Schädigung der Werkzeugoberfläche und letztendlich zu einem verschleißbedingtem Ausfall der Werkzeuge. Im Rahmen dieser Arbeit soll durch Verwendung eines intelligenten Stahles in Kombination einer werkstoffspezifischen angepassten Nitrierbehandlung die Verschleißbeständigkeit erhöht werden

  Aufgaben

  • Literaturrecherche
  • Abguss der Werkstoffe mit nachfolgender Überprüfung der chemischen Zusammensetzung
  • Durchführung mechanischer Prüfungen

  Voraussetzung

  • selbstständiges Arbeiten,
  • gute Deutschkenntnisse,
  • Vorkenntnisse in der Gießereitechnik

  Ansprechpartner/Betreuer

  Serdal Acar
• Steigerung mechanisch technologischer Eigenschaften von Werkzeugstählen (Abschluss-/Projektarbeit)

  Arbeitsinhalt

  Bei der Korrosion führen physikalisch-chemische Wechselwirkungen zwischen einem Metall und seiner Umgebung zu erheblichen Beeinträchtigungen der Funktion des Metalls oder des tech-nischen Systems.  Untersuchungen haben gezeigt, dass die Anwendung einer Kryobehandlung in der Wärmebehandlungskette die Korrosionsbeständigkeit von Stählen verbessert.

  Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einfluss einer Kryobehandlung auf die Korrosionsbeständigkeit von Stählen bei unterschiedlichen Austenitisierungs- und Anlasstemperaturen untersucht werden. Das Gefüge ist sowohl mittels Lichtmikroskopie als auch im Rasterelektronenmikroskop zu untersuchen.

  Die Korrosionsbeständigkeit der Stähle soll mit elektrochemischen Messverfahren ermittelt werden.

  Voraussetzungen

  selbstständiges Arbeiten, gute Deutschkenntnisse  

  Ansprechpartner/Betreuer

  Serdal Acar