Untersuchung von Phasenbildung und Profilinhomogenitäten in der Injektionspultrusion mit ε-Caprolactam und Glasfasern

Motivation

Die Pultrusion ist ein Verfahren zur Herstellung von Leichtbauprofilen mit herausragenden mechanischen Eigenschaften. Im Rahmen der Prozessentwicklung der Injektionspultrusion mit ε-Caprolactam werden zum Teil Muster wie abgebildet beobachtet, welche mit verringerten mechanischen Eigenschaften einhergehen.

Konkret bestehen die Profile, welche im besten Fall homogen sind, im Querschnitt aus bis zu drei verschiedenen Phasen. Bisher werden zwei dieser Phasen als Trockenstellen gedeutet. Diese Deutung widerspricht aber physikalischen Betrachtungen und Vorhersagen von Formfüllsimulationen. Daher sind detaillierte Untersuchungen zur Natur dieser Phasen durchzuführen. Erkenntnisse aus der Identifikation dieser Phasen werden es künftig erlauben, den Prozess präzise zu modellieren und damit digital zu optimieren.

Ferner können Inline-Messungen der Halbzeugfeuchtigkeit im Pultrusionsprozess ein Baustein zur Erforschung des Phänomens sein, da die Muster eventuell durch mangelhafte Trocknung verursacht werden.

Falls keine der drei Phasen sich als Trockenstelle erweist, sollte geklärt werden, wo im Prozess tatsächlich Trockenstellen auftreten, da dies im Hinblick auf die Profilqualität ebenfalls ein wichtiger Faktor ist.

Diese Arbeit ist räumlich am Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (ICT) in Pfinztal angesiedelt und wird gemeinsam von FAST-LB und ICT betreut.

Arbeitsinhalte

• Einarbeitung in die Thematik der Injektionspultrusion
• Einarbeitung in den Stand der Technik zur Materialprüfung am Fraunhofer ICT
• Auswahl geeigneter Untersuchungsmethoden
• Herstellung von Proben im Pultrusionsprozess
• Präparation von Proben bei möglichst geringem Wärme- und Feuchtigkeitseintrag
• Ggf. Inline-Messung der Halbzeugfeuchtigkeit vor der Injektionskammer
• Dokumentation und Bewertung der Untersuchungsergebnisse

Anforderungsprofil

• Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise
• Analytisches Denken und Freude an technischer Ursachenanalyse
• Interesse an experimenteller Arbeit und Laborversuchen
• Vorteilhaft: Grundkenntnisse über faserverstärkte Kunststoffe

Wir bieten

• Wöchentliches Meeting mit einem Betreuer für Fragen und Hilfestellungen
• Monatliches Themenfeldmeeting mit mehreren wissenschaftlichen Mitarbeitenden

Fachrichtung:  Maschinenbau, Mechatronik, Materialwissenschaft o.ä.

Art der Arbeit:  Experimentell

Beginn:  Ab sofort

Kontakt: 

M.Ed. Nik Poppe

Tel.: +49 721 608-45387

Email: nik.poppe∂kit.edu