Nachhaltigkeit und Energieeffizienz

Gestalte Themen der Nachhaltigkeit!

Fertigungstechnik ist oft energie- und ressourcenintensiv. Wir arbeiten daran, Prozesse effizienter zu machen, bei der Werkzeugherstellung Energie einzusparen und Reststoffe zu reduzieren. Durch deine Mitarbeit hilfst du uns, die Fertigung nachhaltig zu gestalten.

Gestalte Themen der Nachhaltigkeit!

Fertigungstechnik ist oft energie- und ressourcenintensiv. Wir arbeiten daran, Prozesse effizienter zu machen, bei der Werkzeugherstellung Energie einzusparen und Reststoffe zu reduzieren. Durch deine Mitarbeit hilfst du uns, die Fertigung nachhaltig zu gestalten.

Klingt spannend?

Bewirb dich per E-Mail für eine wissenschaftliche Arbeit oder einen Job bei uns. Beschreibe kurz, warum du dich für die Arbeit interessierst und welche Kenntnisse du dafür mitbringst. Hänge auch deine aktuelle Notenübersicht mit an, wenn du diese zur Hand hast.


Atmosphärenabhängige Temperaturentwicklung beim Schleifen von Titan

Im Sonderforschungsbereich 1368 - Sauerstoffreie Produktion untersuchen wir die atmosphärenabhängige Temperaturentwicklung beim Schleifen von Titan. Ziel ist es, Unterschiede im thermischen Verhalten des Werkstücks unter variierenden Umgebungsbedingungen zu erfassen. Deine Arbeit umfasst den Aufbau temperaturmessender Werkstücke, die Durchführung von Schleifversuchen sowie die Auswertung und Interpretation der Messdaten.

Du unterstützt uns bei:

  • Identifizierung von geeigneten Versuchsstrategien
  • Integration der Sensorik und Durchführung von Versuchen
  • Analyse, Datenaufnahme und -auswertung während und nach den Versuchen
  • Dokumentation der Versuchsdurchführung und Ergebnisse

Idealerweise bringst du mit: 

  • Erste Kenntnisse in der Fertigungstechnik
  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
  • Spaß an experimenteller Arbeit

Dein Ansprechpartner

M. Sc. Michael Günther Zenger
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
M. Sc. Michael Günther Zenger
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Bachelor- oder Studienarbeit

Energieeffizientes Design eines PWM-Magnetventilreglers

Im Projekt Demand Based Cooling untersuchen wir, wie man den Antrieb einer Werkzeugmaschine gezielt und nur bei Bedarf kühlen kann. Wir schauen uns dafür alle elektrischen Antriebe genauer an, um Energie zu sparen, Temperaturschwankungen zu minimieren und so die Fertigungsqualität zu erhöhen. Zur energieeffizienten Verteilung des Kühlmediums müssen die Magnetventile und die Förderpumpe des Kühlmittelkreises gezielt geregelt werden. 

Du unterstützt uns bei:

  • Durchführung von Versuchsreihen zum Kühlmitteldurchfluss
  • Programmierung des Reglers auf einem IPC
  • Analyse der Energieeffizienz des Kühlaggregats

Idealerweise bringst du mit: 

  • Interesse an Regelungstechnik
  • Erfahrungen im Programmieren
  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Dein Ansprechpartner

M. Sc. Dominic Fröhlich
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
M. Sc. Dominic Fröhlich
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit

Modellierung und Simulation von Diamantschleifscheiben für das Werkzeugschleifen

Bei der Herstellung von Werkzeugen (z. B. Fräser, Bohrer) spielt die Gestaltung des Schleifprozesses eine zentrale Rolle. Besonders beim Nutenschleifen kommt es zu hohen thermomechanische Belastungen, die durch den Verschleiß der Schleifscheibenoberfläche stark variieren. Um diese Vorgänge besser zu verstehen, setzen wir kornaufgelöste Simulationen ein, die den Materialabtrag einzelner Schleifkörner abbilden. Dafür müssen reale Schleifscheibenoberflächen möglichst genau digital nachgebildet werden. In deiner Arbeit entwickelst du ein bestehendes Modell für Diamantschleifscheiben mit uns weiter und nutzt dafür Ergebnisse aus experimentellen Schleifversuchen.

Du unterstützt uns bei:

  • Umfangreiche Literaturrecherche
  • Planung und Durchführung von Schleifversuchen
  • Messung und Auswertung von Oberflächenscans
  • Entwicklung und Implementierung von Algorithmen in eine bestehende Simulationssoftware (C# / .NET Framework)

Idealerweise bringst du mit: 

  • Interesse an der Fertigungstechnik
  • Erfahrungen im Umgang mit Werkzeug-/Schleifmaschinen
  • Sehr gute Programmierkenntnisse in C# / .NET Framework

Dein Ansprechpartner

M. Sc. Frederik Wiesener
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
M. Sc. Frederik Wiesener
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Masterarbeit

Untersuchung des Einflusses von Kühlschmierstoffstrategien beim Werkzeugschleifen

Bei der Herstellung von Werkzeugen (z. B. Fräser, Bohrer) spielt die Gestaltung des Schleifprozesses eine zentrale Rolle. Besonders beim Nutenschleifen kommt es durch hohe Materialabtragraten zu starken thermomechanischen Belastungen. Um den Einfluss verschiedener Kühlschmierstoffstrategien und Prozessparameter besser zu verstehen, führen wir Schleifversuche durch. In deiner Arbeit untersuchst du den Einfluss von KSS-Strategien, wertest die Messdaten hinsichtlich der Temperaturen im Werkstückinneren sowie der entstehenden Schleifkräfte aus. Die Daten werden zur Parametrierung und Validierung von Modellen und Simulationen des Schleifprozesses genutzt.

Du unterstützt uns bei:

  • Umfangreiche Literaturrecherche
  • Planung und Durchführung von Schleifversuchen
  • Messung und Auswertung von Prozesskräften, Temperaturen und Oberflächen
  • Analyse und Modellierung thermomechanischer Belastungen

Idealerweise bringst du mit: 

  • Interesse an der Fertigungstechnik
  • Erfahrungen im Umgang mit Werkzeug-/Schleifmaschinen
  • Programmierkenntnisse in Matlab

Dein Ansprechpartner

M. Sc. Frederik Wiesener
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
M. Sc. Frederik Wiesener
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Masterarbeit

Bedarfsorientierte Regelung des Kühlsystems einer Werkzeugmaschine mittels MPC

Im Projekt Demand Based Cooling untersuchen wir, wie man den Antrieb einer Werkzeugmaschine gezielt und nur bei Bedarf kühlen kann. Zunächst schauen wir uns den Spindelantrieb genauer an, um Energie zu sparen, Temperaturschwankungen zu minimieren und so die Fertigungsqualität zu erhöhen. Aufbauend auf einem physikalischen Systemmodell entwickeln wir eine Model‑Predictive‑Control‑Strategie (MPC) und setzen diese auf einem Industrie‑PC um.

Du unterstützt uns bei:

  • Formulierung und Implementierung der MPC‑Regelung (Mehrgrößen‑Problem mit Randbedingungen)
  • Auslegung eines Kalman‑Filters zur Echtzeitschätzung des Energieverbrauchs
  • Parametrierung und Inbetriebnahme des Regelungssystems am Hauptspindelantrieb
  • Durchführung von Versuchen sowie Analyse der Mess‑ und Regelgüte

Idealerweise bringst du mit: 

  • Kenntnisse in Regelungstechnik
  • Interesse an Werkzeugmaschinen, Thermomanagement und Energieeffizienz
  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Dein Ansprechpartner

M. Sc. Dominic Fröhlich
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
M. Sc. Dominic Fröhlich
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Studien- oder Masterarbeit

Thermomechanische Schneidkeilbelastung in der Zerspanung mit Kühlschmierstoff

Im Schwerpunktprogramm FluSimPro entwickeln wir Methoden zur energieeffizienten Auslegung von Kühlschmierstoffstrategien. Der Fokus liegt auf der Erfassung der thermomechanischen Werkzeugbelastung. Hierfür setzen wir neueste Methoden zur Messung von Temperaturen und Spannungen am Schneidkeil ein. Deine Tätigkeit umfasst die Recherche, Versuchsvorbereitung, die Durchführung von Zerspanprozessen und die Analyse der Messergebnisse.

Du unterstützt uns bei:

  • Recherche zum Stand des Wissens aktueller Kenntnisse des Kühlschmierstoffs auf den Schneidkeil
  • Durchführung von Zerspanuntersuchungen
  • Analyse und Auswertung der Experimente

Idealerweise bringst du mit:

  • Interesse an Zerspanprozessen
  • Selbständige und strukturierte Arbeitsweise

Dein Ansprechpartner

M. Sc. Jan Schenzel
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
M. Sc. Jan Schenzel
Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit

Hochgeschwindigkeitsanalyse in der sauerstofffreien Titanzerspanung

Wie beeinflusst die Umgebung den Zerspanprozess? Diese Frage untersuchst du in deiner Arbeit. Bei der Zerspanung von Titan tritt eine ungünstige Spanbildung bei gleichzeitig hohen Temperaturen auf. Eine Ursache dafür ist der vorhandene Luftsauerstoff. Die Verwendung einer sauerstofffreien Zerspanatmosphäre verringert die thermo-mechanische Belastung und den Werkzeugverschleiß, gleichzeitig verbessert sie die Spanbildung. Die Wirkzusammenhänge mit sind jedoch bisher noch nicht erforscht.

Du unterstützt uns bei:

  • Erstellung von Hochgeschwindigkeits-Aufnahmen des Zerspanprozesses von Titan
  • Prozessparallele Analyse der Wirkzusammenhänge zwischen Atmosphäre, Spanbildung und Werkzeugverschleiß
  • Optimierung der von uns entwickelten Prozesstechnik

Idealerweise bringst du mit:

  • Affinität für Hochgeschwindigkeits-Kameratechnik
  • Interesse an Zerspanungstechnologien

Dein Ansprechpartner

M. Sc. Florian Schaper
Leitung
M. Sc. Florian Schaper
Leitung
Masterarbeit

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