Projekt-, Bachelor-, Studien- und Masterarbeiten

Untersuchung und Vermessung von verschiedenen folienbasierten Hall-Sensoren

Für die Auslegung und den Betrieb von Aktoren mit magnetischen Formgedächtnislegierungen ist die Messung der magnetischen Flussdichte von Bedeutung. In einer vorangegangenen Arbeit wurde ein Hallsensor entwickelt, auf dessen Basis in dieser Arbeit verschiedene Sensorvarianten untersucht und vermessen werden sollen. Dazu wird ein geeigneter Messverstärker aufgebaut. Anschließend erfolgt die Auswahl eines Sensors, der in einen Referenzaktor integriert wird.

• Bachelor-/Forschungsarbeit
• Sensorik
• Messtechnik und -elektronik
• Inbetriebnahme und Charakterisierung

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Patrick Fleischmann

Entwicklung adaptiver Elektronikkomponenten mittels magnetischer Formgedächtnislegierung

Neben Anwendungen in der Antriebstechnik bieten magnetische Formgedächtnislegierungen (MSM) auch sensorische Eigenschaften. Die dazugehörige dehnungsabhängige Permeabilität bietet in der Theorie die Möglichkeit einstellbare elektronische Komponenten, etwa Induktivitäten. zu erzeugen. In dieser Arbeit soll das rechnerisch, simulativ und experimentell untersucht werden.

• Bachelor-/Forschungsarbeit
• Analytisch
• Experimentell
• Kenntnisse in Elektrotechnik wünschenswert

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marco Hutter

Entwicklung und Aufbau eines Prufstandes zur Charakterisierung von magnetischen Formgedachtnislegierungen

Für die Auslegung von Aktor- und Sensorsystemen mit magnetischen Formgedächtnislegierungen ist die Kenntnis der Legierungseigenschaften entscheidend. Vor diesem Hintergrund soll ein Prüfstand entwickelt, der eine automatisierte mechanische Charakterisierung der Materialprobe ermöglicht. Der Prüfstand soll die Probe über eine Linearachse verformen und parallel Kraft, Verformung und die magnetische Flussdichte messen.

• Bachelor-/Forschungsarbeit
• Sensorik
• Messtechnik und -elektronik
• Inbetriebnahme und Charakterisierung

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Patrick Fleischmann

Entwicklung eines auf Fliehkraft basierenden Rückstellkonzepts für magnetische Formgedächtnislegierungen

Am IKFF wird an multistabilen Aktoren mit magnetischen Formgedächtnislegierungen geforscht. Diese zeichnen sich durch eine hohe Dynamik und ein verformungsabhängiges magnetisches Verhalten aus. Typischerweise benötigen diese Aktoren jedoch eine Rückstellkraft, um das Formgedächtniselement wieder in seine Ausgangslage zu bringen. Vor diesem Hintergrund soll ein miniaturisierter Fliehkraftregler entwickelt werden, der eine drehzahlabhängige Rückstellkraft auf das Formgedächtniselement ausübt.

• Bachelor-/Forschungsarbeit
• Konstruktion und Mechanik
• Sensorik und Aktorik
• Inbetriebnahme und Charakterisierung

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Patrick Fleischmann

_{Bildquelle: Joachim Herz Stiftung}

Evaluation von Gegenkraftprinzipien für die Kompensation der Dehnungskräfte von MSM-Elementen

Magnetische Formgedächtnislegierungen (MSM) zeigen hohe Dehnungen unter Einfluss eines Magnetfelds und werden als neue Technologie vor allem für die Antriebstechnik erforscht. Eine vielversprechende Eigenschaft ist die Fähigkeit eingestellte Dehnungen leistungslos zu halten. Für aktiv durchflutete Sticks muss dabei die magnetische erzeugte  Dehnungskraft kompensiert werden, was in dieser Arbeit systematisch untersucht und konstruktiv wie auch experimentell umgesetzt werden soll.

• Bachelor-/Forschungsarbeit
• Konstruktiv
• Experimentell
• Festkörperaktorik

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marco Hutter

Designstudie zur Lagerung und Führung aktiver magnetischer Formgedächtnislegierung

Um die Wiederholbarkeit des Verhaltens von Aktoren mit magnetischer Formgedächtnislegierung (MSM) zu verbessern, wurde am IKFF eine Lagerung basierend auf Festkörpergelenken aufgebaut. Dieser erste Prototyp hat gute Ergebnisse erzielt und soll in dieser Arbeit weiterentwickelt und optimiert werden. Dafür sollen Designparameter identifiziert, Varianten konstruiert und das Verhalten experimentell untersucht werden.

• Bachelor-/Forschungs-/Masterarbeit
• Konstruktive Designstudie
• Experimentelle Evaluation
• Festkörperaktorik

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marco Hutter

Evaluation von Simulationsmethoden für die Entwicklung MSM-basierter Antriebe

Antriebe auf Basis von magnetischer Formgedächtnislegierung (MSM) werden viel erforscht. Abläufe für die Entwicklung solcher Antriebe müssen dabei ebenfalls erst etabliert werden. In dieser Arbeit soll dafür die Simulation der Legierung im Aktor untersucht und die Möglichkeiten zur Kopplung magnetischer und mechanischer Eigenschaften mit
verschiedenen Simulationsumgebungen verglichen werden.

• Forschungsarbeit
• Simulativ
• Vorkenntnisse in Simulation und/oder Programmierung hilfreich

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marco Hutter

Entwicklung und Ansteuerung einer Tripod-Kinematik mit multistabilen Antriebsachsen und intrinsischer Positionserfassung

Am Institut für Feinwerktechnik werden neuartige Aktorkonzepte auf Basis magnetischer Formgedächtnislegierungen erforscht. TDas Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und Ansteuerung einer Tripod-Kinematik, bei der die Kinematik von drei smarten Antriebsachsen mit magnetischen Formgedächtnislegierungen gesteuert wird. Die Aufgaben umfassen den Entwurf und die Konstruktion sowie die Implementierung einer Software zur Steuerung und Inbetriebnahme der Tripod-Kinematik.

• Masterarbeit
• Elektronik- und Mechanikentwicklung
• Platinendesign

• Sensorik und Regelung

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Patrick Fleischmann

_{Bildquelle: HUBER Diffraktionstechnik GmbH & Co. KG}

Entwicklung und Inbetriebnahme einer Ansteuerung für ein antagonistisches Positioniersystem mit thermischer Formgedächtnislegierung

Thermisch aktivierte Formgedächtnislegierungen (SMA) sind wegen ihrer hohen Energiedichte und der Verwendbarkeit als Smart Material ein interessanter Kandidat für die Erforschung und Entwicklung neuer Aktorsysteme.

In dieser Arbeit soll ein Teststand entwickelt und aufgebaut werden, der die elektrischen Sensoreigenschaften - also ihre Widerstandsänderung bei Verformung – untersucht. An diesem Teststand sollen dann auch Charakterisierungsmessungen an MSM-Elementen durchgeführt werden.

• Bachelor-/Forschungs-/Masterarbeit
• Unkonventionelle Aktorik
• Modellierung
• Regelung
• Elektronik

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marco Hutter

Ermittlung des Einflusses von Rauheiten und Verarbeitungsparametern auf adhäsive Entformungskräfte beim Spritzgießen von Keramiken
Während der Entformung von Spritzgießbauteilen können hohe Kräfte auftreten, die letztendlich zu einer Beschädigung der Bauteile führen können. Insbesondere im Ceramic Injection Moulding (CIM) Prozess könn
en diese Kräfte zu Beschädigungen sowohl am Formwerkzeug als auch an den Spritzgießteilen führen. Am IKFF wurde ein neuartiges Spritzgießwerkzeug zur in-process Messung von adhäsiven Entformungskräften in
Betrieb genommen. Neuheitsfaktor und Besonderheit des Werkzeugs ist die entkoppelte Messung der Entformungskraft vom eigentlichen Entformungsvorgang. Im Rahmen dieser Arbeit soll der Einfluss von unterschi
edlichen Rauheiten und Spritzgießparametern auf das Entformungsverhalten von Keramiken genauer untersucht werden.

• Studien-/Forschungs-/Masterarbeit
• Literaturrecherche
• Oberflächenmessung
• Erstellung und Durchführung Versuchsplan
• Sintern
• Auswertung und Diskussion
• Dokumentation

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Jonas Veit

Entwicklung einer GUI zur Steuerung eines variothermen Spritzgießprozesses und Messdatenerfassung in LabView
Für die korrekte Ansteuerung und die Integration der variothermen Temperierung in den Spritzgießprozess soll in dieser Arbeit eine grafische Benutzeroberfläche programmiert und umgesetzt werden.
Der Umfang der Arbeit erlaubt zu Beginn eine individuelle Abgrenzung und bietet das Potential für mehrere Formen einer studentischen Arbeit. 

• Forschungs-, Masterarbeit
• Entwicklung von Induktor-Sonderformen
• theoretische / konstruktive / experimentelle Arbeit

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Milan Fitzlaff

Inbetriebnahme eines Spritzgießwerkzeugs mit induktiver Temperierung von Einlegeteilen und Untersuchung der Haftfestigkeit Polymer - Einlegeteil
Bei vielen technischen Bauteilen sind metallische Einlegeteile mit einem Ther­moplast umspritzt. Um eine möglichst gute Verbindung zwischen Einlegeteil und Polymer zu erreichen müssen die Einlegeteile teilweise vor dem Umspritzen erwärmt werden.
Ein neuer Ansatz ist es die Einlegeteile innerhalb des Spritzgießwerk­zeugs induktiv auf die gewünschte Temperatur zu bringen. In dieser Arbeit soll ein in einer Vorgängerarbeit entwickeltes Werkzeug in Betrieb genommen und Versuche zur Abhängigkeit der Haftfestigkeit der Einlegeteil – Polymer – Verbindung in Abhängigkeit der Temperatur durchzuführen.

• Forschungsarbeit
• Experimentell

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: Dipl. - Ing. Eberhard Burkard

Untersuchungen zur Eignung additiv gefertigter Induktoren für die Werkzeugerwärmung
Eine limitierende Größe bei der Herstellung von Induktoren ist der Mindestbiegeradius, der nicht unterschriten werden darf. Abhilfe bieten Sonderverfahren wie beispielsweise die additive Fertigung.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen für additiv gefertigte Induktoren unterschiedliche Geometrien entwickelt, Messungen durchgeführt und die Ergebnisse mit denen konventionell gefertigter Induktoren abgeglichen werden.
Der Umfang der Arbeit erlaubt zu Beginn eine individuelle Abgrenzung und bietet das Potential für mehrere Formen einer studentischen Arbeit. 

• Bachelor-, Forschungs-, Masterarbeit
• Entwicklung von Induktor-Sonderformen
  
• Aufbau,  Durchführung und Auswertung von Messreihen
• konstruktive / experimentelle Arbeitxperimentelle Untersuchung

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Milan Fitzlaff

_{Bildquelle: www.me-magazin.com}

Untersuchungen zur Umsetzung eine Multi-Zonen-Induktionserwärmung
Für ein rasches und effektives Erwärmen von Spritzgießwerkzeugen wird am IKFF die induktiv-variotherme Temperierung stetig erforscht und weiterentwickelt. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Möglichkeiten zum gezielten Erreichen mehrerer, unterschiedlicher Temperaturen innerhalb einer Beispielgeometrie mit einem einzelnen Induktor untersucht werden.
Der Umfang der Arbeit erlaubt zu Beginn eine individuelle Abgrenzung und bietet das Potential für mehrere Formen einer studentischen Arbeit. 

• Forschungs-, Masterarbeit
• Entwicklung von Induktor-Sonderformen
• theoretische / konstruktive / experimentelle Arbeit

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Milan Fitzlaff

Induktiv betriebener Durchlauferhitzer zur mobilen Anwendung
In dieser Arbeit soll ein Durchlauferhitzer entwickelt werden, der durch die effiziente Induktion betrieben wird. Dadurch soll Wasser auf eine angenehme Verbrauchstemperatur erhitzen werden und dies durch max. 1000W Leistung. Somit kann auf Energieträger, wie Diesel und Gas verzichtet und die durch Solar geladenen Batterie genutzt werden.

• Bachelor-, Forschungs-, Masterarbeit
• Konstruktion
• Fertigung von Induktoren
• Test und Messungen
• Simulation

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Jonas Veit

_{Bildquelle: smartercamping.de}

Entwicklung eines Durchflussprüfstands mit Messdatenerfassung in LabView
In dieser Arbeit soll ein Versuchststand aufgebaut werden, welcher den Druckverlust durch Probekörper mit definierter Länge erfasst. Dieser soll grundsätzlich mobil einsetzbar und somit einfach auf ändernde Laboraufbauten anpassbar sein.
Zur Erfassung der Messadaten ist zudem eine Schnittstelle mit grafischer Oberfläche (GUI) in LabView umzusetzen. 

• Bachelorarbeit
• konstruktiv / experimentell
• LabView-Programmierung

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Milan Fitzlaff

Entwicklung eines Systems für die optische 3D-Vermessung feinwerktechnischer Bauteile mittels Structured Light Scannings

In dieser Arbeit soll ein am IKFF vorhandenes System für die Vermessung von Objekten in feinwerktechnischen Dimensionen erweitert werden. Es soll dabei untersucht werden, inwieweit es möglich ist mittels einer Optik aus dem Bereich der Stereomikroskopie den Messraums hin zu kleineren Abmessungen mit möglichst gleichbleibender relativer Genauigkeit zu erweitern.

• konstruktiv - experimentelle Bachelorarbeit
• Kenntnisse in der tech. Optik hilfreich

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard