Jobs und Abschlussarbeiten

Einstechschleifen ist ein hochpräzises Verfahren zur Bearbeitung rotationssymmetrischer Bauteile in der Hartbearbeitung. Neu entwickelte grobkörnige CBN-Schleifscheiben (>300 µm) ermöglichen hochproduktive Schruppprozesse mit erhöhtem Zeitspanvolumen und können konventionelle Zerspanung teilweise ersetzen. Dadurch lassen sich Prozessketten verkürzen, Bearbeitungszeiten reduzieren und Energieverbrauch sowie Materialeinsatz senken, was zu einer gesteigerten Nachhaltigkeit der Fertigung beiträgt. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Prozessauslegung, Werkzeugbindung und Abrichtstrategie. Ziel ist die systematische Untersuchung der Prozessgrenzen sowie der wirtschaftlichen und energieeffizienten Einsatzpotenziale.

Du unterstützt uns bei:

• Durchführung von experimentellen Untersuchungen
• Auswertung und Analyse von Prozess- und Versuchsdaten
• Entwicklung und Optimierung von Versuchsaufbauten und Abrichtprozessen
• Unterstützung bei Präsentationen und organisatorischer Arbeit

Idealerweise bringst du mit: 

• du verfügst über gute Deutschkenntnisse
• selbstständiges und strukturiertes Arbeiten ist für dich selbstverständlich
• Interesse an experimenteller Arbeit ist erforderlich

In der Zerspanung fallen bei jedem Prozess große Datenmengen über die Kräfte, Beschleunigungen, Antriebsströme und Achspositionen an. Diese werden nur teilweise zur Prozessüberwachung, wie z. B. Werkzeugbruch oder Ratterschwingungen, eingesetzt. Die Überwachung basiert dabei meist auf reaktiven Methoden und schlägt erst Alarm, wenn ein Fehler aufgetreten ist. Um auch Überwachungssysteme zu erforschen, die Fehler prognostizieren – also vorhersagen – können, bieten Methoden der künstlichen Intelligenz hohes Potential. 

Du unterstützt uns bei:

• Durchführung von Experimenten an einer Werkzeugmaschine zur Datenaufnahme
• Analyse von Datenquellen und Prozessfehlern beim Fräsen, Drehen oder Schleifen
• Implementierung von Überwachungsalgorithmen auf Edge-PC an der Werkzeugmaschine

Idealerweise bringst du mit:

• du verfügst über gute Deutschkenntnisse
• selbstständiges und strukturiertes Arbeiten ist für dich selbstverständlich
• Interesse an experimenteller Arbeit ist erforderlich
• Interesse an Zerspanung in einer Werkzeugmaschine und künstlicher Intelligenz
• Erfahrungen im Umgang mit Python
• Kenntnisse im Feld der Datenanalyse 

PVD-beschichtete Zerspanwerkzeuge werden in der industriellen Fertigung eingesetzt, um Verschleiß zu reduzieren und die Leistungsfähigkeit zu steigern. Bei der Bearbeitung hochfester Werkstoffe treten jedoch starke thermomechanische Belastungen auf, die zu Rissbildung und Schichtversagen führen können. Ziel des Projekts ist es, diese Prozesse durch experimentelle Untersuchungen und Simulationen besser zu verstehen und neue Ansätze für die Werkzeugauslegung zu entwickeln.

Du unterstützt uns bei:

• Planung und Durchführung experimenteller Untersuchungen
• Auswertung und Analyse der Versuchsergebnisse (zum Beispiel Temperatur, Verschleiß)
• Unterstützung bei numerischen Simulationen (FEM)
• Unterstützung bei Präsentationen und organisatorischer Arbeit

Idealerweise bringst du mit:

• du verfügst über gute Deutschkenntnisse
• selbstständiges und strukturiertes Arbeiten ist für dich selbstverständlich
• Interesse an experimenteller Arbeit ist erforderlich

Im Rahmen des Digital Zentrums Hannover unterstützt das IFW kleine und mittlere Unternehmen dabei, die Chancen der Digitalisierung für sich zu nutzen. Dazu entwickeln wir Demonstratoren, führen Workshops durch, begleiten Unternehmen bei der Erprobung neuer Technologien und vermitteln aktuelles Wissen rund um Themen wie Künstliche Intelligenz, digitale Produktion, Automatisierung und datenbasierte Prozesse. 

Du unterstützt uns bei:

• Errichtung von Messedemonstratoren
• Programmierung von Benutzeroberflächen und MCP-Tools
• Implementierung von Machine-Learning Modellen und KI-Agenten
• Analyse von Produktions- und Energiedaten

Idealerweise bringst du mit:

• du hast Interesse an IIoT-Protokolle, KNIME und n8n
• erste Kenntnisse in Python und SQL wünschenswert
• Problemlösungsvermögen vorhanden
• selbstständiges und strukturiertes Arbeiten ist für dich selbstverständlich

In der Medizintechnik bestehen hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit und Oberflächenqualität. Daher sind hochgenaue Überwachungs- und Kompensationsmethoden notwendig. Hierfür sollen einerseits intelligente mechatronische Maschinenkomponenten entwickelt werden, um die Kräfte und Abdrängungen in der Bearbeitung zu messen. Andererseits sollen aufbauend auf den Messdaten neue Kompensationsmethoden entwickelt werden, um die Fertigungsgenauigkeit zu erhöhen. 

Du unterstützt uns bei:

• Durchführung von Experimenten an einer Werkzeugmaschine
• Entwicklung und Konstruktion von sensorischen Maschinenkomponenten
• Entwicklung neuer Kompensationsmethoden
• Messen und Auswerten von Fertigungstoleranzen

Idealerweise bringst du mit:

• du verfügst über gute Deutschkenntnisse
• selbstständiges und strukturiertes Arbeiten ist für dich selbstverständlich
• Interesse an experimenteller Arbeit ist erforderlich
• Interesse an Zerspanung in einer Werkzeugmaschine
• Kenntnisse in der Konstruktion und Simulation
• Kenntnisse im Feld der Datenanalyse

Im Projekt Optidrap entwickeln wir automatisierte Drapierprozesse zur Herstellung komplexer Faserverbundbauteile – zum Beispiel für neuartige Flugzeugstrukturen. Kern der Technologie ist ein pneumatisch angetriebener, faserverstärkter Elastomer-Aktor, der vielfältige Formen annehmen kann und so die Fertigung komplexer Geometrien ermöglicht. Mehrere dieser Soft-Robotics-basierten Elemente bilden einen Kontinuums-Aktor, dessen Formgebung zusätzlich durch Parallelkinematiken unterstützt wird. In deiner Arbeit entwickelst du die Aktoren zu einem modularen und skalierbaren System weiter. Wichtige Aspekte sind dabei die Reproduzierbarkeit der mechanischen Eigenschaften und die Integration eingebetteter Sensorik zur Messung von Flächenpressungen beim Drapieren.

Du unterstützt uns bei:

• Literaturrecherche, Konzeption und Konstruktion eines modularen Elastomer-Aktuators
• Prototypische Umsetzung des Elastomer-Aktors in einem abgestimmten Herstellungsverfahren (z. B. Gießen in 3D-gedruckten Formwerkzeugen)
• Experimentelle Charakterisierung der Eigenschaften des Aktors

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an den Themen Soft Robotic und Embedded Sensors
• Erfahrungen im Umgang mit einem CAD-System
• Kenntnisse in Maschinenbau, Mechatronik oder Elektrotechnik

Bauteile und Strukturen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) bieten aufgrund des geringen Gewichts bei hohen spezifischen Festigkeiten ein enormes Leichtbaupotenzial für die Luftfahrt. Ein besonders gutes Verhältnis von mechanischen Eigenschaften zu Gewicht wird durch Sandwichstrukturen erreicht. Der Einsatz solcher Strukturen soll in zukünftigen Luftfahrtanwendungen einen maßgeblichen Beitrag zur CO2-Einsparung und damit zur Einhaltung der Klimaziele leisten. Am Forschungszentrum CFK Nord in Stade entwickelt und erforscht das IFW eine neuartige Fertigungsmethode zur Herstellung thermoplastischer Sandwichstrukturen mittels der Automated Fiber Placement Technologie.

Du unterstützt uns bei:

• thermomechanische Prozessmodellierung
• experimentelle Prozessuntersuchung

Die Art und der Umfang der Arbeit können individuell festgelegt werden. Experimentelle Arbeitsanteile sind in Stade durchzuführen, während Analyse, Auswertung und Modellierung ortsunabhängig sind.

Im Projekt TowPregRod entwickeln wir eine automatisierte Fertigungsmethode für die kontinuierliche Herstellung von CFK-Sandwichstäben, die Anwendung in der Luft- und Raumfahrt finden. Für die experimentelle Untersuchung des Prozesses wird ein Prototyp des Fertigungssystems an unserem Standort in Stade aufgebaut. Dich erwarten vielfältige Aufgaben, die an deine individuellen Interessen und Kenntnisse angepasst werden können.

Du unterstützt uns bei:

• Recherche und Auslegung von Steuerungs- und Regelungskonzepten für das Fertigungssystem
• Programmierung und Implementierung von Steuerungs- und Regelungstechnik für verschiedene Baugruppen
• Inbetriebnahme des Fertigungssystems und experimentelle Untersuchung der Fertigungsmethode

Als Mitglied des Konsortiums "SHOREliner" arbeiten wir an einem rein elektrischen Flugzeug. Das batterieelektrisch betriebene, 10-sitzige Faserverbund-Flugzeug mit robusten aerodynamischen und STOL-Eigenschaften (Short-take-off-and-landing Eigenschaften) soll bis Ende 2026 fertig sein und zur CO₂-neutralen Mobilität der Zukunft beitragen. Zusammen mit dem Projektpartner Broetje-Automation entwickeln wir einen nachhaltigen CFK-Fertigungsprozesses für den SHOREliner.

Du unterstützt uns bei:

• experimentelle und simulative Untersuchung von CFK-Fertigungsverfahren (u. a. Automated Fiber Placement) für die Entwicklung und Verknüpfung von digitalen Prozesszwillingen
• Entwicklung eines dynamischen Prozesskettenmodells zur Senkung des Energie- und Ressourcenverbrauchs des Prozesskettenkonzeptes
• Auswahl, Implementierung, Training und Validierung geeigneter KI-Modelle für die Prozesskettenoptimierungen von faserverstärkten Kunststoffen

Wir erforschen das laserbasierte Automated Fiber Placement, mit dem kohlenstofffaserverstärkte Thermoplaste verarbeitet werden können. Im Gegensatz zu den z. B. im Flugzeugbau verwendeten Duroplasten, können Thermoplaste immer wieder aufgeschmolzen und recycelt werden. Unsere Schwerpunkte sind energieeffiziente Fertigungsstrategien, ultraleichte Sandwichstrukturen und der Einsatz von nachhaltigen Materialien. 

Du unterstützt uns bei:

• Auslegung und Umsetzung von mechatronischen Baugruppen zur Weiterentwicklung der Automated Fiber Placement Systeme
• Entwicklung und Implementierung von Sensorsystemen zur thermischen Überwachung des Prozesses
• experimentelle Prozessuntersuchung und Ableiten von Handlungsstrategien für einen möglichst geringen Energieeinsatz
• analytische und numerische Modellierung des laserbasierten Automated Fiber Placement

Im Projekt iWearAdapt entwickelst du die Grundlage für KI-gestützte Fräsprozesse. Du untersuchst einen neuartigen Ansatz zur Ermittlung von Stabilitätskarten direkt an der Werkzeugmaschine und analysierst, wie sich unterschiedliche Werkzeugverschleißzustände auf die Prozessstabilität auswirken. Die Ergebnisse bilden eine wichtige Basis für adaptive, KI-gestützte Prozessoptimierung.

Du unterstützt uns bei:

• Simulation der Prozessstabilität für KI-gestützte Prozessmodelle
• Durchführung von Modalanalysen und Fräsversuchen
• Auswertung von Messdaten und Erstellung von Stabilitätskarten
• Entwicklung eines verschleißabhängigen Stabilitätskartengenerators für KI-Anwendungen

Idealerweise bringst du mit:

• Gute Kenntnisse im Bereich Schwingungslehre
• Erste Erfahrungen mit Matlab
• Interesse an Werkstattarbeit

Ein neuartiger Ansatz zur Herstellung von Sensoren, Aktoren und Kommunikationsinfrastruktur basiert auf der Kombination von Ultraschall-Levitation und Elektromagnet. Dadurch wird ein aktives, berührungsloses, umgriffs- und medienfreies Mehrkoordinaten-Positioniersystem ermöglicht. In der Arbeit reduzierst du die thermischen Einflüsse aus den Aktoren, um langfristig eine hohe Genauigkeit des Systems zu erzielen.

Du unterstützt uns bei:

• Thermische Analyse des Systems
• Entwicklung und Implementierung der Kühlungskonzepte
• Entwurf und Umsetzung einer Regelungsmethode zur thermischen Kompensation
• Analyse und Bewertung der verbesserten Positioniergenauigkeit

• Gute Kenntnisse in der Regelungstechnik
• Interesse an Laborarbeit
• Gute Kenntnisse im Umgang mit ANSYS

Im Projekt DFG Kornbeschichtung analysieren wir den Einfluss verschiedener Kornbeschichtungen auf das Einsatzverhalten bronzegebundener Diamantschleifscheiben. Dein Fokus liegt zunächst auf der Untersuchung werkstofflicher und prozessrelevanter Einflussgrößen bei der Werkzeugherstellung. Du unterstützt uns bei der Recherche, Versuchsdurchführung und dem Aufbau eines fundierten Prozessverständnisses.

Du unterstützt uns bei:

• Herstellung von Schleifbelagsprobekörper
• Auswertung der mechanischen Kennwerte der Probekörper
• Ableitung relevanter Größen für den Herstellungsprozess von Schleifwerkzeugen

Idealerweise bringst du mit:

• Hohe Motivation für praktische Arbeiten
• Interesse an Fertigungstechnik
• Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise

Im Sonderforschungsbereich 1368 (Teilprojekt C04) untersuchen wir, wie sauerstofffreie Atmosphären den Schleifprozess beeinflussen. In deiner Arbeit führst du Einzelkornritzversuche mit variierenden Prozessparametern durch und analysierst Spanbildung und Späne mithilfe von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen. Ziel der Arbeit ist es, neue Erkenntnisse für innovative und nachhaltige Fertigungsprozesse zu gewinnen.

Du unterstützt uns bei:

• Identifikation geeigneter Versuchsstrategien
• Durchführung der Versuche
• Datenaufnahme und -auswertung während und nach den Versuchen
• Dokumentation der Versuchsdurchführung und Ergebnisse

Idealerweise bringst du mit:

• Affinität zur Fertigungstechnik
• Spaß an experimenteller Arbeit
• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Du untersuchst den gezielten Eintrag von Hartstoffpartikeln wie Diamant, Siliziumcarbid oder Wolframcarbid in Eisenbasis-Bindungen. In deiner Arbeit analysierst du dafür den Einfluss verschiedener Partikelarten, -größen und -konzentrationen auf die mechanischen Eigenschaften, um verschleißfeste und anwendungsgerechte Bindungen für den Asphaltschnitt zu realisieren.

Du unterstützt uns bei:

• Durchführung von Sinterprozessen zur Herstellung von Belagsprobekörpern und Schleifwerkzeugen
• Durchführung von mechanischen Prüfungen
• Analyse von REM-Bildern und Kraftdaten

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Fertigungsprozessen
• Sorgfältigkeit in der Versuchsdurchführung

In der Arbeit beschäftigst du dich mit der Entwicklung und Analyse neuartiger eisenaluminid-basierter Bindungen für Trennschleifsegmente. Dazu werden Legierungszusammensetzungen und Sinterparameter hinsichtlich Mikrostruktur, Härte und Biegebruchfestigkeit umfassend optimiert und charakterisiert, um leistungsfähige Bindungen bereitstellen zu können.

Du unterstützt uns bei:

• Durchführung von Sinterprozessen zur Herstellung von Belagsprobekörpern und Schleifwerkzeugen
• Durchführung von mechanischen Prüfungen
• Analyse von REM-Bildern und Kraftdaten

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Fertigungsprozessen
• Sorgfältigkeit in der Versuchsdurchführung

Im Mittelpunkt dieser Arbeit steht die systematische Untersuchung verschiedener Wärmebehandlungsverfahren und Abkühlmedien zur gezielten Steigerung der Härte von nickelfreien Eisenbasis-Bindungen. Ziel ist die Entwicklung optimaler Prozessbedingungen für widerstandsfähige Trennschleifwerkzeuge im Asphalteinsatz.

Du unterstützt uns bei:

• Durchführung von Sinterprozessen zur Herstellung von Belagsprobekörpern und Schleifwerkzeugen
• Durchführung von mechanischen Prüfungen
• Analyse von REM-Bildern und Kraftdaten

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Fertigungsprozessen
• Sorgfältigkeit in der Versuchsdurchführung

Im Projekt Addi-Randschicht untersuchen wir, wie eine additiv-subtraktive Prozesskette die Lebensdauer von Aluminiumbauteilen beeinflusst. Ziel deiner Arbeit ist die Entwicklung eines 3D-FE-Simulationsmodells des Festwalzens. Das Modell soll den Einfluss lokaler Inhomogenitäten auf die Randzoneneigenschaften beschreiben und somit die Grundlage für die Lebensdauervorhersage bilden.

Du unterstützt uns bei:

• Entwicklung, Durchführung und Auswertung der Simulation
• Übertragung des Simulationsmodells auf inhomogene, additiv gefertigte Werkstoffe
• Validierung der Simulation anhand experimentell ermittelter Randzoneneigenschaften
• Ableitung und Interpretation relevanter Größen für die Lebensdauervorhersage

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Fertigungstechnik und numerischer Simulation
• Grundkenntnisse in der strukturmechanischen 3D-FE-Simulation mit ANSYS, ABAQUS oder einem vergleichbaren Simulationsprogramm
• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Im Rahmen eines Forschungsprojekts zur simulationsbasierten Auslegung PVD-beschichteter Zerspanwerkzeuge soll ein FE-basiertes Verschleißmodell entwickelt werden. Ziel ist die Beschreibung des kontinuierlichen Werkzeugverschleißes im Drehprozess unter Berücksichtigung thermomechanischer Beanspruchungen und dessen Implementierung in eine bestehende Spanbildungssimulation.

Du unterstützt uns bei:

• Literaturrecherche zu Verschleißmodellen in der Zerspanung
• Entwicklung eines FE-gekoppelten Verschleißmodells
• Implementierung des Modells in eine bestehende FE-Simulation
• Durchführung und Auswertung ausgewählter Testsimulationen

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Zerspanungsprozessen und FEM
• Strukturierte und selbstständige Arbeitsweise

Im Projekt reFrame erforschen wir am Forschungszentrum CFK Nord in Stade energieeffiziente Legestrategien im thermoplastischen Automated Fiber Placement (TAFP). Dafür analysieren wir den Energieverbrauch einzelner Maschinenkomponenten unter Variation zentraler Prozessparameter. Die Ergebnisse deiner Arbeit leisten somit einen Beitrag zur Reduktion von Energieverbauch und CO₂-Emissionen in der automatisierten Faserverbundfertigung.

Du unterstützt uns bei:

• Auswahl und Implementierung geeigneter Energiemesstechnik
• Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Energiemessungen während des TAFP-Prozesses
• Modellbildung des Energieverbrauchs in Abhängigkeit von Prozessstellgrößen
• Identifikation und Untersuchung von Optimierungspotenzialen zur Steigerung der Energieeffizienz

Idealerweise bringst du mit: 

• Grundkenntnisse in der Automatisierungs- oder Fertigungstechnik
• Programmierkenntnisse (zum Beispiel MATLAB oder Python)
• Hohe Motivation und selbstständige Arbeitsweise

Die Art und der Umfang der Arbeit können individuell festgelegt werden. Experimentelle Arbeitsanteile sind in Stade durchzuführen, während Analyse, Auswertung und Modellierung ortsunabhängig sind.

In der Arbeit entwickelst du ein Matlab-basiertes Tools zur Auswertung von Abtragssimulationen des kontinuierlichen Wälzschleifens von Zerspanwerkzeugen. Dabei analysierst du prozessbeschreibende Größen und bestimmst die ortsaufgelöste Belastung der Schleifscheibe. So schaffst du ein besseres Prozessverständnis und Potenzial für Optimierungen.

Du unterstützt uns bei:

• Durchführung und Auswertung von Simulationen
• Programmierung eines Matlab-Tools zur Analyse der Schleifscheibenbelastung
• Analyse und Interpretation prozessbeschreibender Größen

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Fertigungstechnik und simulationsgestützter Prozessanalyse
• Erfahrungen im Umgang mit Matlab oder einer vergleichbaren Programmiersprache
• Kenntnisse im Programmieren

Derhybride Zerspanungsroboter MAGGIE kombiniert Parallel- und Serienkinematik zur Bearbeitung großer Bauteile. Mit mehreren Arbeit wollen wir die Eigenschaften der Maschine näher untersuchen.

Mögliche Themen sind:

• Untersuchung der Positioniergenauigkeit
• Untersuchung der Steifigkeit
• Untersuchung des Schwingungsverhaltens
• Entwicklung einer HMI

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Robotik, Mechatronik und Maschinensteuerung
• Interesse an experimentellen Untersuchungen

Im Projekt Optidrap entwickeln wir automatisierte Drapierprozesse zur Herstellung komplexer Faserverbundbauteile – zum Beispiel für neuartige Flugzeugstrukturen. Kern der Technologie ist ein pneumatisch angetriebener, faserverstärkter Elastomer-Aktor, der vielfältige Formen annehmen kann und so die Fertigung komplexer Geometrien ermöglicht. Mehrere dieser Soft-Robotics-basierten Elemente bilden einen Kontinuums-Aktor, dessen Formgebung zusätzlich durch Parallelkinematiken unterstützt wird. In deiner Arbeit entwickelst du die Aktoren zu einem modularen und skalierbaren System weiter. Wichtige Aspekte sind dabei die Reproduzierbarkeit der mechanischen Eigenschaften und die Integration eingebetteter Sensorik zur Messung von Flächenpressungen beim Drapieren.

Du unterstützt uns bei:

• Literaturrecherche, Konzeption und Konstruktion eines modularen Elastomer-Aktuators
• Prototypische Umsetzung des Elastomer-Aktors in einem abgestimmten Herstellungsverfahren (z. B. Gießen in 3D-gedruckten Formwerkzeugen)
• Experimentelle Charakterisierung der Eigenschaften des Aktors

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an den Themen Soft Robotic und Embedded Sensors
• Erfahrungen im Umgang mit einem CAD-System
• Kenntnisse in Maschinenbau, Mechatronik oder Elektrotechnik

Im Projekt ASK-ROB entwickeln wir eine Regelungsmethode zur aktiven Schwingungsdämpfung (ASD) eines Zerspanroboters. Der Roboter verfügt über einen Hybridantrieb, der die Steifigkeit erhöht und Schwingungen aktiv kompensiert. Im ersten Schritt soll durch die Regelung des Hybridantriebs die Genauigkeit der Bahnverfolgung verbessert werden, indem der Torquemotor die abtriebseitige Winkelabweichung ausgleicht. Ziel dieser Arbeit ist es, die Regelgenauigkeit der zweiten Achse durch eine aktive Regelung des zusätzlichen Torquemotors weiter zu erhöhen.

Du unterstützt uns bei:

• Bewertung der Regelgüte der Achse bei der ausschließlichen Verwendung des Servomotors
• Regelung des Torquemotors in Kombination mit dem Servomotor
• Analyse der Steifigkeitsverbesserung der Achse bei aktivierter Regelung des Torquemotors

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Maschinentechnologien und Regelungstechnik
• Erfahrungen im Umgang mit Matlab oder Simulink
• Kenntnisse in TwinCAT

Unser Projekt OptiWas adressiert die inverse Prozessauslegung für nachgiebige, additiv gefertigte Bauteile. Auf Basis von FEM-Simulationen zur Analyse der Werkstücknachgiebigkeit und zulässiger Formabweichungen rechnen wir im Projekt Prozesskräfte zurück und leiten geeignete Prozessstellgrößen ab. Ziel ist eine hochpräzise und ressourcenschonende KI-gestützte Prozessplanung.

Du unterstützt uns bei:

• Analyse der Werkstücknachgiebigkeit mittels FEM
• Entwicklung eines Modells zur inversen Prozessoptimierung
• Validierung durch simulationsgestützte Studien

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Künstlicher Intelligenz und innovativen Produktionstechnologien
• Kenntnisse in FEM (Ansys) und Programmierung (Python, Matlab)
• Analytisches Denken und selbstständige Arbeitsweise

Im Projekt OptiWas erforschen wir die digitale Werkzeugmodellierung zur präzisen Zerspanung nachgiebiger Leichtbauteile – mit Fokus auf Anwendungen in der Luftfahrt. Ziel dieser Arbeit ist es, die Nachgiebigkeit eines Schaftfräsers experimentell zu bestimmen und simulationsgestützt zu beschreiben. Das Ergebnis ist ein digitales Modell zur effizienten und prozesssicheren Auslegung von Fräsprozessen. 

Du unterstützt uns bei:

• Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur Messung der Fräsersteifigkeit
• Erforschung eines FE-Modells zur digitalen Analyse der Nachgiebigkeit
• Optimierung der Modellansätze

Idealerweise bringst du mit:

• Erfahrung mit FEM (Ansys)
• Kenntnisse der Grundlagen der Zerspanung
• Analytisches Denken und selbstständige Arbeitsweise

Im Projekt OptiWas entwickeln wir eine simulationsbasierte Methode zur drehzahlgesteuerten Auslegung von Fräsprozessen. Ziel dieser Arbeit ist es, beim Schaftfräsen nachgiebiger Luftfahrtbauteile prozessgefährdende Schwingungen zu vermeiden, indem im unterkritischen Frequenzbereich gearbeitet wird. Die Übertragbarkeit bestehender Kraftmodelle auf flexible Strukturen wird dabei systematisch bewertet.

Du unterstützt uns bei:

• Frequenzanalyse und Modalanalyse
• Entwicklung einer Auslegungsmethodik
• Validierung durch Simulation und Experiment

Idealerweise bringst du mit:

• Kenntnisse in FEM (Ansys) und Strukturmechanik
• Interesse an Prozesssimulation und Dynamik
• Analytisches Denken und selbstständige Arbeitsweise

Bauteile und Strukturen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) bieten aufgrund des geringen Gewichts bei hohen spezifischen Festigkeiten ein enormes Leichtbaupotenzial für die Luftfahrt. Ein besonders gutes Verhältnis von mechanischen Eigenschaften zu Gewicht wird durch Sandwichstrukturen erreicht. Der Einsatz solcher Strukturen soll in zukünftigen Luftfahrtanwendungen einen maßgeblichen Beitrag zur CO2-Einsparung und damit zur Einhaltung der Klimaziele leisten. Am Forschungszentrum CFK Nord in Stade entwickelt und erforscht das IFW eine neuartige Fertigungsmethode zur Herstellung thermoplastischer Sandwichstrukturen mittels der Automated Fiber Placement Technologie.

Du unterstützt uns bei:

• thermomechanische Prozessmodellierung
• experimentelle Prozessuntersuchung

Die Art und der Umfang der Arbeit können individuell festgelegt werden. Experimentelle Arbeitsanteile sind in Stade durchzuführen, während Analyse, Auswertung und Modellierung ortsunabhängig sind.

Im Projekt TowPregRod entwickeln wir eine automatisierte Fertigungsmethode für die kontinuierliche Herstellung von CFK-Sandwichstäben, die Anwendung in der Luft- und Raumfahrt finden. Für die experimentelle Untersuchung des Prozesses wird ein Prototyp des Fertigungssystems an unserem Standort in Stade aufgebaut. Dich erwarten vielfältige Aufgaben, die an deine individuellen Interessen und Kenntnisse angepasst werden können.

Du unterstützt uns bei:

• Recherche und Auslegung von Steuerungs- und Regelungskonzepten für das Fertigungssystem
• Programmierung und Implementierung von Steuerungs- und Regelungstechnik für verschiedene Baugruppen
• Inbetriebnahme des Fertigungssystems und experimentelle Untersuchung der Fertigungsmethode

Als Mitglied des Konsortiums "SHOREliner" arbeiten wir an einem rein elektrischen Flugzeug. Das batterieelektrisch betriebene, 10-sitzige Faserverbund-Flugzeug mit robusten aerodynamischen und STOL-Eigenschaften (Short-take-off-and-landing Eigenschaften) soll bis Ende 2026 fertig sein und zur CO₂-neutralen Mobilität der Zukunft beitragen. Zusammen mit dem Projektpartner Broetje-Automation entwickeln wir einen nachhaltigen CFK-Fertigungsprozesses für den SHOREliner.

Du unterstützt uns bei:

• experimentelle und simulative Untersuchung von CFK-Fertigungsverfahren (u. a. Automated Fiber Placement) für die Entwicklung und Verknüpfung von digitalen Prozesszwillingen
• Entwicklung eines dynamischen Prozesskettenmodells zur Senkung des Energie- und Ressourcenverbrauchs des Prozesskettenkonzeptes
• Auswahl, Implementierung, Training und Validierung geeigneter KI-Modelle für die Prozesskettenoptimierungen von faserverstärkten Kunststoffen

Wir erforschen das laserbasierte Automated Fiber Placement, mit dem kohlenstofffaserverstärkte Thermoplaste verarbeitet werden können. Im Gegensatz zu den z. B. im Flugzeugbau verwendeten Duroplasten, können Thermoplaste immer wieder aufgeschmolzen und recycelt werden. Unsere Schwerpunkte sind energieeffiziente Fertigungsstrategien, ultraleichte Sandwichstrukturen und der Einsatz von nachhaltigen Materialien. 

Du unterstützt uns bei:

• Auslegung und Umsetzung von mechatronischen Baugruppen zur Weiterentwicklung der Automated Fiber Placement Systeme
• Entwicklung und Implementierung von Sensorsystemen zur thermischen Überwachung des Prozesses
• experimentelle Prozessuntersuchung und Ableiten von Handlungsstrategien für einen möglichst geringen Energieeinsatz
• analytische und numerische Modellierung des laserbasierten Automated Fiber Placement

Ein neuartiger Ansatz zur Herstellung von Sensoren, Aktoren und Kommunikationsinfrastruktur basiert auf der Kombination von Ultraschall-Levitation und Elektromagnet. Dadurch wird ein aktives, berührungsloses, umgriffs- und medienfreies Mehrkoordinaten-Positioniersystem ermöglicht. In dieser Arbeit wird eine Regelungsstruktur für mehrere Freiheitsgrade optimiert und bewertet.

Du unterstützt uns bei:

• Entwurf einer optimierten Regelungsstruktur mithilfe von Simulink
• Erweiterung des Regelungsalgorithmus mit verschiedenen Beobachtern
• Experimentelle Validierung am bestehenden Prototyp
• Vergleich der Regelungsalgorithmen und Bewertung

• Gute Kenntnisse in der Regelungstechnik
• Interesse an Laborarbeit
• Gute Kenntnisse im Umgang mit Simulink

Der Sonderforschungsbereich 1368 untersucht das sauerstofffreie Schleifen von Titanbauteilen. Analysiert werden die Einflüsse der Prozessatmosphäre auf die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften der Bauteile, was vor allem für sensible Bereiche wie die Medizintechnik hochrelevant ist.

Du unterstützt uns bei:

• Identifikation geeigneter Versuchsstrategien
• Durchführung von Versuchen
• Auswertung und Analyse von Ergebnissen

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Fertigungstechnik
• Freude an experimenteller Arbeit
• Strukturiertes und selbständiges Arbeiten
• Gute Deutschkenntnisse

Pin-Array-Spannsysteme bieten die Möglichkeit, komplexe Geometrien, beispielsweise von 3D-gedruckten Bauteilen, reversibel abzuformen und zu spannen. Dadurch leidet jedoch die realisierbare Spannkraft. In deiner Arbeit untersuchst du daher die Spannkraft solcher Spannsysteme. Dafür planst du experimentelle Versuche an zwei verschiedenen Spannsystemen, führst diese durch und wertest die Ergebnisse aus.

Du unterstützt uns bei:

• Planung von Versuchsabläufen
• Durchführung experimenteller Versuche an zwei Spannsystemen
• Analyse der aufgezeichneten Kraft-Weg-Verläufe

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an experimentellen Arbeiten
• Erste Erfahrungen mit Versuchsplanung
• Grundkenntnisse in Matlab

Im Exzellenzcluster PhoenixD werden neue Technologien zur Fertigung von Präzisionsoptiken erforscht. Dabei stoßen herkömmliche Führungssysteme hinsichtlich der geforderten Genauigkeit an ihre Grenzen. Wir entwickeln daher eine innovative elektromagnetische Präzisionsachse zur Feinpositionierung und Kompensation von Bahnfehlern. Deine Aufgabe ist die Auslegung einer Moduleinheit zur Kombination der Sensor- und Aktorsysteme unter Berücksichtigung thermischer und mechanischer Einflüsse.

Du unterstützt uns bei:

• Auswahl von kontaktfreier Wegsensorik
• Simulation des mechanischen Verhaltens
• Festlegung der Aktorgeometrie

Idealerweise bringst du mit: 

• Interesse an mechatronischen Systemen
• Erfahrungen im Umgang mit FEM-Software (zum Beispiel Ansys)
• Affinität zur konstruktiven Auslegung

Im Exzellenzcluster PhoenixD werden neue Technologien zur Fertigung von Präzisionsoptiken erforscht. Dabei stoßen herkömmliche Führungssysteme hinsichtlich der geforderten Genauigkeit an ihre Grenzen. Wir entwickeln daher eine innovative elektromagnetische Präzisionsachse zur Feinpositionierung und Kompensation von Bahnfehlern. Deine Aufgabe ist die Auslegung der Reluktanzaktoren unter Berücksichtigung der Bauraumgeometrie und der elektrischen Sicherheit.

Du unterstützt uns bei:

• Berechnung der Stellkraft des Reluktanzaktors
• Simulation des elektromagnetischen Verhaltens
• Festlegung der Aktorgeometrie

Idealerweise bringst du mit: 

• Interesse an mechatronischen Systemen
• Erfahrungen im Umgang mit FEM-Software (zum Beispiel Ansys Maxwell oder FEMM)
• Kenntnisse im Bereich elektromagnetischer Felder (zum Beispiel aus der Vorlesung Elektrotechnik 2)

Linearführungen sind eine zentrale Komponente in Werkzeugmaschinen. Sie bestimmen in besonderem Maße die Genauigkeit der Maschine. Eine Sensorisierung von Linearführungen ermöglicht die Messung der Belastung ohne Veränderungen an der Steifigkeit und Konstruktion der Maschinenachsen. Das Wissen über die orts- und zeitaufgelöste Veränderung der Belastung bietet die Grundlage für die Überwachung der Maschinengenauigkeit.

Du unterstützt uns bei:

• Durchführung von Versuchen zur Messung der Laufruhe von sensorisierten Linearwälzführungen
• Auswertung der Versuchsergebnisse und Vergleich mit den gemessenen Belastungen

Idealerweise bringst du mit: 

• Interesse an Fertigungstechnik und den eingesetzten Maschinen
• Selbststängige und strukturierte Arbeitsweise

Im Projekt SenSGlatt entwickeln wir ein sensorisches Schäl-Glattwalzwerkzeug zur prozessparallelen Qualitätskontrolle für die Fertigung großer Zylinderrohre. Relevante Prozessgrößen sind die Walzkraft sowie der gefertigte Durchmesser. Für die Charakterisierung des Werkzeugs entwickeln wir eine Kraftmesseinrichtung, die während des Prozess Momente und Kräfte misst.

Du unterstützt uns bei:

• Konstruktion und Entwicklung der Kraftmesseinrichtung
• Einbau von Sensorik (zum Beispiel Dehnungsmessstreifen)
• SPS-Programmierung zur Datenerfassung
• Kalibrierung und Erprobung der Kraftmesseinrichtung

Idealerweise bringst du mit: 

• Interesse an innovativen Maschinenkomponenten und Sensorik
• Erfahrungen im Umgang mit Solidworks (oder Inventor) und ANSYS
• Kenntnisse in TwinCAT oder SPS

Im Projekt SenSGlatt entwickeln wir ein sensorisches Schäl-Glattwalzwerkzeug zur prozessparallelen Qualitätskontrolle für die Fertigung großer Zylinderrohre. Relevante Prozessgrößen sind die Walzkraft sowie der gefertigte Durchmesser. Zunächst charakterisieren wir das Referenzwerkzeug experimentell während des Prozesses. Hierzu wird eine Kraftmesseinrichtung verwendet. Du führst für uns die Referenzversuche durch.

Du unterstützt uns bei:

• Methodische Versuchsplanung und Prozesseinrichtung
• SPS-Programmierung zur Datenaufzeichnung
• Durchführung der Charakterisierungsversuche an unserem Bearbeitungszentrum
• Planung und Durchführung der Qualitätskontrolle der gefertigten Rohre

Idealerweise bringst du mit: 

• Interesse an praktischer Arbeit an Werkzeugmaschinen
• Erfahrungen im Umgang mit Matlab
• Kenntnisse in TwinCAT oder SPS

Im Projekt SenSGlatt entwickeln wir ein sensorisches Schäl-Glattwalzwerkzeug zur prozessparallelen Qualitätskontrolle für die Fertigung großer Zylinderrohre. Relevante Prozessgrößen sind der gefertigte Durchmesser und die Innenkontur des Rohres. Hierzu soll ein Sensormodul zur Innenkonturerfassung in das Werkzeug integriert werden. Deine Aufgabe ist die experimentelle Erprobung des Moduls und die Programmierung eines Algorithmus zur Rekonstruktion der Zylinderrohrinnenkontur.

Du unterstützt uns bei:

• Implementierung von Distanzsensoren
• SPS-Programmierung zur Durchmesserrekonstruktion des Zylinderrohrs
• experimentelle Erprobung des Sensormoduls an einer Maschine

Idealerweise bringst du mit: 

• Interesse an praktischer Arbeit an Werkzeugmaschinen
• Erfahrungen im Umgang mit TwinCAT oder SPS
• Kenntnisse in Matlab

Im Projekt SenSGlatt entwickeln wir ein sensorisches Schäl-Glattwalzwerkzeug zur prozessparallelen Qualitätskontrolle für die Fertigung großer Zylinderrohre. Eine relevante Prozessgröße ist dabei der gefertigte Rohrdurchmesser. Zur prozessparallelen Erfassung des Durchmessers wird ein Sensormodul mit Distanzsensoren entwickelt. In deiner Arbeit erprobst du die Sensoren experimentell unter harschen Einsatzbedingungen in Bohröl.

Du unterstützt uns bei:

• methodische Versuchsplanung und Prüfstandeinrichtung
• SPS-Programmierung zur Datenaufzeichnung
• Durchführung der Erprobungsversuche an einem unserer Prüfstände
• Bewertung und Auswahl geeigneter Distanzsensoren

Idealerweise bringst du mit: 

• Interesse an praktischer Arbeit an Prüfständen
• Erfahrungen im Umgang mit Matlab
• Kenntnisse in TwinCAT oder SPS

Im Projekt SenSGlatt entwickeln wir ein sensorisches Schäl-Glattwalzwerkzeug zur prozessparallelen Qualitätskontrolle für die Fertigung großer Zylinderrohre. Das dynamische Verhalten des Werkzeugs hat dabei einen großen Einfluss auf die Bearbeitungsqualität. Deswegen soll das Schwingungsverhalten eines Referenzwerkzeugs untersucht und innerhalb eines FE-Modells abgebildet werden. Diese experimentelle Modalanalyse und das FE-Modells setzt du mit uns um.

Du unterstützt uns bei:

• Implementierung von Sensoren (zum Beispiel Beschleunigungssensoren)
• experimentelle Modalanalyse eines Schäl-Glattwalzwerkzeugs
• Aufbau eines FE-Modells des Schäl-Glattwalzwerkzeugs in ANSYS

Idealerweise bringst du mit: 

• Interesse an innovativen Maschinenkomponenten und Sensorik
• Erfahrungen im Umgang mit Solidworks und ANSYS
• Kenntnisse in Matlab

Im Projekt SenSGlatt entwickeln wir ein sensorisches Schäl-Glattwalzwerkzeug zur prozessparallelen Qualitätskontrolle für die Fertigung großer Zylinderrohre. Eine relevante Prozessgröße ist die gefertigte Innenkontur des Zylinderrohrs. Hierzu soll ein Sensormodul zur Innenkonturerfassung in das Werkzeug integriert werden. Du konstruierst das Moduls und legst die Energie- und Datenübertragung aus.

Du unterstützt uns bei:

• Konstruktion und Entwicklung eines Sensormoduls zur Innenkonturmessung
• Auslegung der Energie- und Datenübertragung
• Überprüfung der Werkzeugsteifigkeit in ANSYS

Idealerweise bringst du mit: 

• Interesse an innovativen Maschinenkomponenten und Sensorik
• Erfahrungen im Umgang mit Solidworks (oder Inventor) und ANSYS

Industrie 4.0 und die fortschreitende Automatisierung erfordern immer mehr Echtzeitinformationen über Bearbeitungsprozesse. Zur Messung von Bearbeitungskräften entwickeln wir maschinenintegrierte Sensorik, die auf Dehnmessstreifen basiert. Ausschlaggebend für die Qualität der Daten ist die verwendete Auswerteelektronik. Im Rahmen der Arbeit sollen drei Auswertungssysteme experimentell charakterisiert und verglichen werden. Die Systeme wählst du in Absprache mit uns aus, baust sie auf und untersuchst sie. Abschließend charakterisiert du die Systeme und vergleichst sie miteinander.

Du unterstützt uns bei:

• Auswahl der Auswerteelektronik
• Aufbau eines Versuchstandes
• Charakterisierung der Auswerteelektronik
• Bewertung der untersuchten Systeme

Idealerweise bringst du mit:

• Interesse an Maschinentechnologien und -komponenten
• Interesse an praktischer Arbeit
• grundlegende Programmiererfahrungen

Du möchtest dein Know-how praktisch anwenden und innovative Technologien erforschen? Werde Teil unseres Teams und arbeite zum Beispiel an diesen spannenden Projekten mit: Umgriffsfreie Führung, Kraftmaschine oder Vorspannungsadaption bei Kugelgewindetrieben. In den Projekten entwickelst du gemeinsam mit uns intelligente Maschinenkomponenten - von der Konstruktion über die Simulation bis hin zur Erprobung an den Prüfständen und Werkzeugmaschinen im Versuchsfeld unseres Instituts. Dabei gewinnst du praktische Einblicke in alle Felder des Ingenieursberufs und hast die Chance, schon heute die Technologien von morgen zu voranzutreiben.

Du unterstützt uns bei:

• Maschinenkomponenten konstruieren und auslegen
• Sensorisierung  und experimentelle Charakterisierung von Maschinenkomponenten
• FEM-Simulation von verschiedensten Bauteilen

Maximilan Tontsch, Mitarbeiter in unserer Abteilung Schleiftechnologie