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Abschlussarbeit / Praktikum - Quantifizierung der thermischen Schädigung von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen
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Abschlussarbeit / Praktikum - Quantifizierung der thermischen Schädigung von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen
Veröffentlicht am
Vollzeit-Stelle
Das Wehrwissenschaftliche Institut für Werk- und Betriebsstoffe (WIWeB) ist das Kompetenzzentrum der Bundeswehr für Sicherheit, Technologie und Chemie der Werk- und Betriebsstoffe. Es erarbeitet technologische und wissenschaftliche Grundlagen zur Sicherheit, Zuverlässigkeit und zur Beurteilung von Werk- und Betriebsstoffen, Chemikalien sowie der Bekleidung und persönlichen Ausrüstung unserer Soldatinnen und Soldaten. Neben diesen Hauptarbeitsrichtungen widmet sich unser Institut auch Fragen der Chemikaliensicherheit sowie des Arbeits- und Umweltschutzes.
Abschlussarbeit oder Praktikum - Quantifizierung der thermischen Schädigung von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen
in Erding, München
Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) gewinnen dank hervorragender hochdynamischer Belastbarkeit bei geringem Gewicht kontinuierlich an Interesse im modernen Flugzeugbau. Neben diesen Vorteilen weisen diese innovativen Werkstoffe im Vergleich zu Metallen jedoch eine geringere thermische Stabilität auf.
Maximale Dauereinsatztemperaturen von beispielsweise 135 °C für einen zugelassenen Luftfahrzeug-Faserverbundwerkstoff wurden in der Vergangenheit unter verschiedenen Umständen bereits häufiger überschritten. Als Beispiele seien genannt: Einwirkung von heißen Triebwerksabgasen, Bearbeitung von CFK-Materialien oder Aussetzung von Laserlicht beim Laserschneiden. In all diesen Belastungsszenarien ist eine aussagekräftige Charakterisierung des Werkstoffzustandes erforderlich.
In dieser Arbeit sollen kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe mithilfe eines Cone Calorimeters und eines Infrarotstrahler thermisch belastet werden. Dabei sollen sowohl die Wärmestromdichte der Bestrahlungsquellen als auch die Belastungsdauer variiert werden. Anschließend erfolgt die Prärparation der Proben aus unterschiedlichen Tiefen. Die thermisch geschädigten Proben können mit zerstörungsfreien (z. B. Ultraschallprüfsystem, Infrarotspektroskopie, Computertomographie, Rasterelektronenmikroskopie) und mit zerstörenden (z. B. Zug-, Druck- und Biegeversuch) Methoden untersucht werden.
Ziel der Arbeit ist es, die thermische Schädigung von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen zu quantifizieren. Dabei soll der Einfluss unterschiedlicher Bestrahlungsszenarien auf den thermischen Abbau von CFK in Abhängigkeit der Tiefe ermittelt werden.
Folgende Punkte sollen im Rahmen der Arbeit bearbeitet werden:
- Herstellung von Faserverbundwerkstoffen sowie Präparation von Proben.
- Durchführen von thermischen Bestrahlungen mit Hilfe eines Cone Calorimeters und Infrarotstrahlers.
- Temperaturermittlung in Abhängigkeit der Laminattiefe.
- Untersuchung von thermisch geschädigten Proben anhand von zerstörungsfreien und zerstörenden Methoden.
Die Abschlussarbeit kann in einem Zeitrahmen von vier bis sechs Monaten bearbeiten werden. Eine militärische Unterkunft in Erding kann bei Bedarf zur Verfügung gestellt werden. Bei Erfüllen der Vorraussetzungen ist eine Bezahlung (ca. 900 EUR/Monat) möglich.
Ihr Profil:
- Studium der Fachrichtung Chemie, Physik, Materialwissenschaften oder eines vergleichbaren Studiengangs.
- Interesse an Faserverbundwerkstoffen.
- Technisches Verständnis und analytische Fähigkeiten.
- Hohe Eigeninitiative und Motivation.