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Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik
WIR BEI FRAUNHOFER BIETEN IHNEN AB SOFORT EINE SPANNENDE TÄTIGKEIT ALS

Studentische Hilfskraft im Bereich Sonderfügeverfahren.

Kennziffer: IWS-2017-67
Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) Dresden betreibt anwendungsorientierte Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf den Gebieten der Laser- und Oberflächentechnik sowie im Bereich der Mikrosystemtechnik. Für unsere Arbeitsgruppe Sonderfügeverfahren suchen wir zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine/n Student/in. Parallel zur SHK-Tätigkeit soll eine Studienarbeit zum Thema: „Weiterentwicklung eines Finite-Elemente-Simulationswerkzeugs zur Bestimmung der Kollisionsbedingungen beim Magnetpulsschweißen“ gefertigt werden.

Zielsetzung:
Das Magnetpulsschweißen (Magnetic Pulse Welding - MPW) ist ein Pressschweißverfahren, bei dem durch die gezielt herbeigeführte Kollision von zwei metallischen Werkstücken eine stoffschlüssige Fügeverbindung erzielt wird. Das Verfahren ist insbesondere zum Verschweißen verschiedenartiger Werkstoffe geeignet, da nur wenig thermische Energie in die Fügezone eingebracht wird und das intermetallische Phasenwachstum nahezu vermieden wird. Die Vorteile des Verfahrens kommen vor allem beim Fügen von rotationssymmetrischen Bauteilen wie Wellen und Rohren zum Einsatz, wo unterschiedliche Metalle z.B. zur Umsetzung von Leichtbauprinzipien verbunden werden sollen. Auf die Werkzeugspulen wirken während des Fügeprozesses große thermische und mechanische Belastungen, hervorgerufen durch stoßartige Ströme im Bereich von einigen Hundert Kiloampere und schlagartig wirkende Drücke von mehreren hundert Megapascal. Um die Lebensdauer der Spulen zu erhöhen, muss die Schweißverbindung mit möglichst niedrigem Energieeinsatz hergestellt werden können.
Aus bisherigen experimentellen Untersuchungen ist bekannt, dass durch eine gezielte Bauteilkonturierung in der Fügezone längere Schweißnähte erzielt, bzw. im Umkehrschluss die Energie reduziert werden kann. Mittels einer neuartigen Messmethode können die dafür verantwortlichen Kollisionsbedingungen an ausgewählten Stellen bestimmt werden. Im Rahmen der Arbeit soll ein bestehendes zweidimensionales FE-Simulationswerkzeug zur Abbildung der elektromagnetischen Rohrumformung weiterentwickelt werden, sodass die zum energiereduzierten Verschweißen notwendigen Kollisionswinkel und -geschwindigkeiten mit einem starren Fügepartner ohne aufwendige Experimente ermittelt werden können. Die gezielte Beeinflussung durch geometrische Anpassungen der Fügepartner, die Einführung von Fügehilfsmitteln und modifizierten Spulenkonturen soll ebenso Gegenstand der Parameterstudien sein, wie die Untersuchung der Prozessrobustheit bei schwankenden Werkstoffeigenschaften oder geometrischen Abweichungen.

Was Sie mitbringen
  • Student/in im Studiengang Maschinen- oder Fahrzeugbau, Werkstofftechnik oder vergleichbare Fachrichtung
  • selbstständige Arbeitsweise und Teamfähigkeit
  • gute Leistungen, Interesse und Erfahrungen im Bereich der numerischen Methoden der Technische Mechanik bzw. Elektrotechnik sowie elektrotechnisches Grundverständnis

Was Sie erwarten können
  • Einarbeitung in die Themenfelder des elektromagnetischen Pulsfügens und der elektromagnetisch-mechanisch gekoppelten FE-Simulationen und Aufstellung der Ein- und Ausgangsgrößen
  • Erweiterung des bestehenden Simulationsmodells um einen starren Fügepartner
  • Durchführung von Parameterstudien unter Variation von
      • Geometrien (Spulen und Fügepartner)
      • Fügehilfselementen
      • Werkstoffeigenschaften
  • Begleitung von Schweißversuchen zur experimentellen Validierung der berechneten Kollisionsbedingungen
  • Erstellung einer Dokumentation
Die Arbeit gliedert sich in aktuelle Forschungsarbeiten am Fraunhofer IWS und der TU Dresden (Schwerpunktprogramm 1640 der DFG: „Fügen durch plastische Deformation“) ein. Die Bearbeitungszeit beträgt ca. 6 Monate.

Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte.

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.


Fragen zu dieser Position beantwortet gerne:
Herr Jörg Bellmann, Telefon: +49 (0)351 83391-3716

Ihre Bewerbung richten Sie bitte mit den üblichen Unterlagen unter Angabe der Kennziffer an: Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Personalstelle Frau Junge, Winterbergstr. 28, 01277 Dresden  ODER  online unter nachstehendem Link als zusammenhängendes PDF-Dokument.

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik
Dresden

http://www.iws.fraunhofer.de


Erschienen auf academics.de am 29.06.2017
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