Studien- und Abschlussarbeiten

Institur für Materialforschung
Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Zweitbetreuer: Prof. Dr. Markus Merkel


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Additive Verfahren wie das selektive Laser-sintern und Laserschmelzen revolutionieren die Fertigungstechnik. Die hohe Gestaltungs-freiheit ermöglicht neue Möglichkeiten in der Werkzeug- und Bauteilgestaltung.

Sie unterstützen mit Ihrer Arbeit Experimente zur Ermittlung des Einflusses von Parameter-variationen beim SLS-Prozess auf die Gefüge- und Eigenschaftsausbildung. Mittels materialographischer und physikalischer Verfahren erarbeiten Sie die Wirkzusammen-hänge.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Kurzbeschreibung des Themas

Bei der Zerspanung von Leichtbauwerkstoffen, wie. z.B. CFK, kommen vor allem hartmetallbasierte Werkzeuge zum Einsatz. Dieses ist ein Verbundwerkstoff, der durch die optimale Kombination aus Teilchen und Matrix definiert wird. Viele mikrostrukturelle Kennwerte können mit Hilfe der klassischen 2DMetalographie nur unbefriedigend ermittelt werden. Das Ziel der Arbeit ist es mit Hilfe moderner Präparationstechniken eine Methode zu etablieren, die es ermöglicht schnell und effizient volumenabhängige „3D-Kennwerte“, wie z.B. die Kontiguität oder Porosität, zu ermitteln. Sie werden im Rahmen des Projektes am Institut für Materialforschung in einem multidisziplinären Team mit modernsten Equipment und Methoden umgehen lernen und mit einem anwendungsnahen Thema forschen.

Betreuer:
Prof. Dr. Schneider, Dr. Bernthaler

Kontakt:
timo.Bernthaler@hs-aalen.de

Projektzugehörigkeit;:
ZAFH SPANTEC light

Partner:
Hochschulen Ulm & Mannheim

Projektzugehörigkeit: ZAFH SPANTEC light Partner: Hochschulen Ulm & Mannheim
Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Zweitbetreuer: Dr. Timo Bernthaler


Kurzbeschreibung des Themas:

Bei der Zerspanung von Leichtbauwerkstoffen, wie. z.B. CFK, kommen vor allem hartmetallbasierte Werkzeuge zum Einsatz. Dieses ist ein Verbundwerkstoff, der durch die optimale Kombination aus Teilchen und Matrix definiert wird.

Viele mikrostrukturelle Kennwerte können mit Hilfe der klassischen 2D-Metalographie nur unbefriedigend ermittelt werden. Das Ziel der Arbeit ist es mit Hilfe moderner Präparationstechniken eine Methode zu etablieren, die es ermöglicht schnell und effizient volumenabhängige „3D-Kennwerte“, wie z.B. die Kontiguität oder Porosität, zu ermitteln.

Sie werden im Rahmen des Projektes am Institut für Materialforschung in einem multidisziplinären Team mit modernsten Equipment und Methoden umgehen lernen und mit einem anwendungsnahen Thema forschen.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Zielsetzung und Ihre Aufgaben: Herstellungsinduzierte Eigenspannungen stellen für Bauteile und Komponenten ein nicht zu vernachlässigendes Problem dar. Vor allem komplett oder randschichtgehärtete Stahlbauteile können von Eigenspannungen negativ beeinflusst werden. Mittels elektrolytischer Präparationstechnik führen Sie sequentielle Abtragungen und XRDEigenspannungsmessungen in Bauteilen durch, um so Eigenspannungstiefenprofile in Bauteilen ermitteln zu können.

Betreuer

Prof. G. Schneider, Dr. T. Bernthaler, A. Kopp

Kontakt:

timo.bernthaler@hs-aalen.de

Institut für Materialforschung
Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Zweitbetreuer: Dr. Timo Bernthaler


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Herstellungsinduzierte Eigenspannungen stellen für Bauteile und Komponenten ein nicht zu vernachlässigendes Problem dar. Vor allem komplett oder randschichtgehärtete Stahlbauteile können von Eigenspannungen negativ beeinflusst werden.

Mittels elektrolytischer Präparationstechnik führen Sie sequentielle Abtragungen und XRD-Eigenspannungsmessungen in Bauteilen durch, um so Eigenspannungstiefenprofile in Bauteilen ermitteln zu können.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Kurzbeschreibung des Themas

Heutzutage kommen Schneidwerkzeuge in der Zerspanungsindustrie von faserverstärkten Kunststoffen, wie z.B. CFK, zum breiten Einsatz. Um die Stand- und Lebenszeit zu maximieren und im Umkehrschluss die Kosten zu reduzieren, werden vielfach beschichtete Werkzeuge eingesetzt. In Zusammenarbeit mit einem namhaften Werkzeughersteller der MAPAL Dr. Kress KG sollen Methoden zur quantitativen Beurteilung der Qualität, der eingesetzten Schneidstoffe und Beschichtungen, aus z.B. Diamant, TiN usw., entwickelt und verifiziert werden. Dazu sollen Zerspanversuche durchgeführt werden und Ihr Einfluss auf den Schneidwerkstoff und die Beschichtung mittels metallographischer und modernerer XRD-Methoden bestimmt werden. In einem multidisziplinären Team können sie an den neuesten anwendungsnahen Fragestellungen forschen, dabei setzen Sie im Rahmen des Projektes sowohl am Institut für Materialforschung als auch bei der MAPAL Dr. Kress KG modernstes Equipment und Methoden ein.

Betreuer:
Prof. Dr. Schneider, Dr. Bernthaler

Kontakt:
timo.Bernthaler@hs-aalen.de

Projektzugehörigkeit
ZAFH SPANTEC light

Kooperationspartner
MAPAL Dr. Kress KG

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Kurzbeschreibung des Themas

Eine lange Standzeit von hartmetallbasierten Werkzeugen gilt als wesentlicher Faktor der Kostenreduktion und ist das wesentliche Auswahlkriterium für die Industrie bei der Zerspanung von Leichtbauwerkstoffe, wie z.B. CFK. Ziel der Arbeit ist es über eine Beziehung zwischen Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften der Hartmetalle, eine wissensbasierte Voraussage der Gebrauchseigenschaften zu erhalten. Dazu sollen neben der Untersuchung der magnetischen Eigenschaften und der abgeleiteter mikrostruktureller Kennwerte, die Biegebruchfestigkeit als essentielle Kenngröße für den Einsatz von Hartmetallwerkstoffen erarbeitet werden. Sie werden im Rahmen des Projektes sowohl am Institut für Materialforschung als auch bei der MAPAL Dr. Kress KG mit modernsten Equipment und Methoden arbeiten.

Betreuer:
Prof. Dr. Schneider, Dr. Bernthaler

Kontakt:
timo.Bernthaler@hs-aalen.de

Projektzugehörigkeit:
ZAFH SPANTEC light

Kooperationspartner:
MAPAL Dr. Kress KG

Kooperationspartner: MAPAL Dr. Kress KG Projektzugehörigkeit: ZAFH SPANTEC light
Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Zweitbetreuer: Dr. Timo Bernthaler


Kurzbeschreibung des Themas:

Eine lange Standzeit von hartmetallbasierten Werkzeugen gilt als wesentlicher Faktor der Kostenreduktion und ist das wesentliche Auswahlkriterium für die Industrie bei der Zerspanung von Leichtbauwerkstoffe, wie z.B. CFK.

Ziel der Arbeit ist es über eine Beziehung zwischen Mikrostruktur und mechanische Eigenschaften der Hartmetalle, eine wissensbasierte Voraussage der Gebrauchseigenschaften zu erhalten. Dazu sollen neben der Untersuchung der magnetischen Eigenschaften und der abgeleiteter mikrostruktureller Kennwerte, die Biegebruchfestigkeit als essentielle Kenngröße für den Einsatz von Hartmetallwerkstoffen erarbeitet werden.

Sie werden im Rahmen des Projektes sowohl am Institut für Materialforschung als auch bei der MAPAL Dr. Kress KG mit modernsten Equipment und Methoden arbeiten.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Was erwartet dich?

  • Entwicklung und Herstellung vonoffenporösen SiC-Körpern (Preforms)
    • Pulverprocessing
    • Alternative Herstellwege
  • Gezielte Variation der Preformstruktur
    • Auswahl von Additiven
    • Sinterversuche
  • Charakterisierung der Preforms

Betreuer:
Prof. Dr. G. Schneider; Maren Klement

Kontakt:
Maren.Klement@hs-aalen.de

Kooperationspartner:
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Angewandte Materialien

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Zweitbetreuer: Dr. Timo Bernthaler


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Li-Ionen-Batterien sind für die nachhaltige Mobiltität eine Schlüsseltechnologie. Wichtige Funktionseigenschaften und die Qualität/ Lebensdauer dieser Komponenten hängen maßgeblich vom Gefügeaufbau, von feingeo-metrischen Merkmalen und von Fertigungs-ungänzen ab.

Sie unterstützen mit Ihrer Arbeit einen neuen Ansatz zur Entwicklung einer Präparation für großformatige prismatische Li-Ionen-Zellen für Fahrzeuge, um qualitätsrelevante Merkmale im Aufbau mikroskopisch analysieren zu können.

Kooperationspartner

Volkswagen Varta Microbattery, Carl Zeiss Microscopy, Struers

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Zielsetzung und Ihre Aufgaben: Li-Ionen-Batterien sind für die nachhaltige Mobilität eine Schlüsseltechnologie. Wichtige Funktionseigenschaften und die Qualität/Lebensdauer dieser Komponenten hängen maßgeblich vom Gefügeaufbau, von feingeometrischen Merkmalen und von Fertigungsungänzen ab. Sie unterstützen mit Ihrer Arbeit einen neuen Ansatz zur Entwicklung einer Präparation für großformatige prismatische Li-Ionen-Zellen für Fahrzeuge, um qualitätsrelevante Merkmale im Aufbau mikroskopisch analysieren zu können.

Betreuer
Prof. G. Schneider, Dr. T. Bernthaler,
G. Ketzer

Kontakt:
timo.bernthaler@hs-aalen.de

Kooperationspartner
Volkswagen Varta Microbattery,
Carl Zeiss Microscopy, Struers

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Zielsetzung und Ihre Aufgaben: Additive Verfahren (3D-Druck) revolutionieren die Fertigungstechnik. Die hohe Gestaltungsfreiheit ermöglicht neue Möglichkeiten in der Werkzeug- und Bauteilgestaltung. Sie unterstützen Experimente zur Ermittlung der richtigen Laserparameter für den 3D-Druck und ermitteln Werkstoffeigenschaften. Sie helfen uns die konstruktiven Möglichkeiten des 3D-Drucks am Werkstoff Hartmetall auszuloten.

Betreuer
Prof. G. Schneider, Prof. M. Merkel,
Dr. T. Bernthaler, T. Schubert
Kontakt:
timo.bernthaler@hs-aalen.de

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Selektives Lasersintern und Laserschmelzen ist hochattraktiv für die generative Fertigung komplex geformter Bauteile. Die Möglichkeit des selektiven thermischen Lasereintrags in Materialien ermöglicht aber auch die Herstellung komplett neuer Materialsysteme. Sie unterstützen diesen komplett neuen Ansatz mit dem Aufbau einer Laserkammer in der Lasercell 1005 am LAZ, oder bei der Durchführung von Versuchsreihen an pulvertechnologischen Werkstoffen oder der nachfolgenden Materialanalyse.

Betreuer:

Prof. G. Schneider, Prof. H. Riegel,

Dr. T. Bernthaler, T. Schubert

Kontakt:

timo.bernthaler@hs-aalen.de

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Zielsetzung und Ihre Aufgaben: Electron Backscattered Detection (EBSD) ist eines der wichtigsten mikroanalytischen Verfahren für die Materialwissenschaften. Texturen, kristallographische Phasenzuordnungen und Quantifizierungen sind hiermit im Rasterelektronenmikroskop möglich. Sie unterstützen EBSD-Experimente an einem neu beschafften FE-Rasterelektronenmikroskop und bei der Erarbeitung der wichtigen Präparationstechnik mittels verschiedener Verfahren (z.B. Ionenpolieren, Elektrolytisches Polieren) an Stählen, Magneten und Lithium-Ionen Batterien.

Betreuer
Prof. G. Schneider, Dr. T. Bernthaler,
G. Ketzer

Kontakt:
timo.bernthaler@hs-aalen.de

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Zweitbetreuer: Dr. Timo Bernthaler


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Electron Backscattered Detection (EBSD) ist eines der wichtigsten mikroanalytischen Verfahren für die Materialwissenschaften. Texturen, kristallographische Phasenzu-ordnungen und Quantifizierungen sind hiermit im Rasterelektronenmikroskop möglich.

Sie unterstützen EBSD-Experimente an einem neu beschafften FE-Rasterelektronenmikros-kop und bei der Erarbeitung der wichtigen Präparationstechnik mittels verschiedener Verfahren (z.B. Ionenpolieren, Elektrolytisches Polieren) an Stählen, Magneten und Lithium-Ionen Batterien.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Was erwartet dich?

  • Processing komplexer Keramikpreforms
    • Gezielte Variation der Preformstruktur
    • Hinterschneidungen
    • Feine Strukturen, Hohlräume
    • Gerichtete Erstarrung
  • Verbundwerkstoffsynthese mit modernster Anlagentechnik
    • Prozessoptimierung, Infiltrationsstudien
  • Werkstofftechnische Charakterisierung
Betreuer:

Prof. Dr. G. Schneider, M. Klement

Kontakt:
Maren.Klement@hs-aalen.de

Kooperationspartner:
Karlsruher Institut für Technologie, FCT Systeme, CeramTec

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider, Zweitbetreuer: Prof. Dr. Harald Riegel


Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

Selektives Lasersintern und Laserschmelzen ist hochattraktiv für die generative Fertigung komplex geformter Bauteile. Die Möglichkeit des selektiven thermischen Lasereintrags in Materialien ermöglicht aber auch die Herstellung neuer interessanter Material-systeme.

Sie unterstützen diesen komplett neuen Ansatz mit dem Aufbau einer Laserkammer und der Durchführung von Experimenten und nach-folgender materialgraphischer Bewertung der Gefüge- und Phasenausbildung für verschie-dene Materialzusammensetzungen.

Hauptbetreuer: Prof. Dr. rer. nat. Gerhard Schneider


Was erwartet dich?

  • Infiltration mit modernster Anlagentechnik
    • Atmosphäreneinfluss
    • Beeinflussung Wärmehaushalt
    • Reaktive Schmelzzusätze
  • Grenzflächendesign für höchste thermomechanische Zuverlässigkeit
  • Werkstofftechnische Charakterisierung des Verbundwerkstoffes

Betreuer:
Prof. Dr. G. Schneider; Maren Klement

Kontakt:
Maren.Klement@hs-aalen.de

Kooperationspartner:
Karlsruher Institut für Technologie Institut für Angewandte Materialien - Werkstoffkunde (IAM-WK)

Schneider gerhard

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