3D-Druck für die Werkzeugindustrie
Courses: Mechanical Engineering Mechanical Engineering / Innovative Materials Product Development and Simulation Industrial and Manufacturing Engineering Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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.
3D Mikroskopie an Hartmetallen
Courses: Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Aufbau Präparations- und Messtechnik für röntgenographische Eigenspannungstiefenprofile in Bauteilen
Courses: Mechanical Engineering Mechanical Engineering / Innovative Materials Product Development and Simulation Industrial and Manufacturing Engineering Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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.
Aufbau Präparations- und Messtechnik für röntgenographische Eigenspannungstiefenprofile in Bauteilen
Courses: Advanced Materials and Manufacturing (Research Master) Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Beschichtungen für Hartmetallwerkzeuge – Präparation und Charakterisierung
Courses: Advanced Materials and Manufacturing (Research Master) Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Charakterisierung von Hartmetallwerkstoffen für die Zerspanung von CFK
Courses: Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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.
Charakterisierung von Hartmetallwerkstoffen für die Zerspanung von CFK
Courses: Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Entwicklung von Preforms aus Siliziumcarbid für thermomechanisch zuverlässige Verbundwerkstoffe
Courses: Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Großflächige Präparation hochkapazitativer Li-Ionen-Speicherzellen (PHEV2) für elektrische Fahrzeuge
Courses: Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Großflächige Präparation hochkapazitativer Li-Ionen-Speicherzellen (PHEV2) für elektrische Fahrzeuge
Courses: Advanced Materials and Manufacturing (Research Master) Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Maschinenbau und Fertigungstechnik meets Materials Engineering - 3D-Druck für die Werkzeugindustrie
Courses: Advanced Materials and Manufacturing (Research Master) Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Maschinenbau und Fertigungstechnik meets Materials Engineering - Thermische Laserbehandlung zur Herstellung neuer Materialsysteme
Courses: Advanced Materials and Manufacturing (Research Master) Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Messungen mittels EBSD und Aufbau der zugehörigen Präparationstechnik für Struktur- und Funktionswerkstoffe
Courses: Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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.
Messungen mittels EBSD und Aufbau der zugehörigen Präparationstechnik für Struktur- und Funktionswerkstoffe
Courses: Advanced Materials and Manufacturing (Research Master) Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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
Near-net-shape Herstellung von Metall-Keramik- Verbundwerkstoffen mittels Gasdruckinfiltration
Courses: Advanced Materials and Manufacturing (Research Master) Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
Was erwartet dich?
- Processing komplexer Keramikpreforms
- Gezielte Variation der Preformstruktur
- Hinterschneidungen
- Feine Strukturen, Hohlräume
- Gerichtete Erstarrung
- Verbundwerkstoffsynthese mit modernster Anlagentechnik
- Prozessoptimierung, Infiltrationsstudien
- Werkstofftechnische Charakterisierung
Prof. Dr. G. Schneider, M. Klement
Kontakt:
Maren.Klement@hs-aalen.de
Kooperationspartner:
Karlsruher Institut für Technologie, FCT Systeme, CeramTec
Synthese von Cu-SiC Verbundwerkstoffen mit interpenetrierten Phasen für Hochtemperatur-Heatsinks
Courses: Advanced Materials and Manufacturing (Research Master) Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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)
3D Mikroskopie an Hartmetallen
Courses: Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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.
Selektives Lasersintern zur Herstellung neuer Materialsysteme
Courses: Mechanical Engineering / Innovative Materials Materialography / Innovative Materials Surface Technologies / Innovative Materials
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.