Projekt-, Bachelor-, Studien- und Masterarbeiten

offene und aktuell laufende Themen für Projektarbeiten, Bachelorarbeiten, Studienarbeiten und Masterarbeiten mit den Inhalten und Ansprechpartnern, geordnet nach den Arbeitsbereichen

Offene Themenstellungen für studentische Arbeiten

Hier veröffentlichen wir alle aktuell offenen Themen für Bachelorarbeiten, Studienarbeiten und Masterarbeiten. Zusätzlich können Sie aber auch direkt bei den Mitarbeitern am IKFF nach offenen Themen fragen und in unserem Schaukasten nachsehen, ob noch weitere Themen ausgehängt sind.

Modellbildung zum dynamischen Verhalten eines magnetischen bybriden Hub-Haft-Aktors in MATLAB SIMULINK

Elektromagnete als elektro-magneto-mechanische Energiewandler werden eingesetzt, um kleine Linearbewegungen im Mikro- und Millimeterbereich für z. B. schnelle Schalt- oder Positionieraufgaben zu bewerkstelligen. 
In dieser Arbeit sollen ein elektromagnetischer Aktor unter Berücksichtigung seiner verschiedenen  Teilsystemen detailgetreu modelliert werden, bestehende FEM-Simulationsergebnisse validiert und eine Parametrisierung des Modells ermöglicht werden.
Aufmacherbild zur Aufgabenstellung Modellierung eines Hub-Haft-Aktors

  • Master- / Studienarbeit
  • Simulationstechnik
  • Modellierung
  • Elektromagnetismus
  • Vorkenntnisse in Aktorik und Modellierung hilfreich

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Manuel Mauch

 


Minimierung der Wirbelstromverluste einer induktiven Energieübertragung für Lineardirektantriebe

Induktive Übertragungssysteme bestehen meist aus einer Primärspule und einer Sekundärspule. Durch Anlegen einer Wechselspannung an die Primärspule können dabei Wirbelströme in angrenzenden Materialien entstehen. Diese führen zu einer Widerstandserhöhung der Spule und bedingen eine Reduzierung des Wirkungsgrades. Eine Minimierung der Wirbelstromverluste und somit eine Steigerung des Wirkungsgrades ist Ziel dieser Arbeit.
Aufmacherbild zur Aufgabenstellung Minimierung der Wibelstromverluste

  • Bachelor- / Studienarbeit
  • Simulation mit ANSYS Maxwell
  • Konstruktion und Aufbau
  • Experimentelle Validierung 

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marcel Mittag

 

 


Teststandsentwicklung zur Permeabilitätsmessung aktiver magnetischer Formgedächtnislegierungen

Intelligente Materialien bieten die Möglichkeit Aktor- und Sensorfunktion gleichzeitig auszuführen. Dies ermöglicht neue Entwicklungen im Bereich der Miniaturisierung und Digitalisierung. Magnetische Formgedächtnislegierungen (MSM) sind aufgrund ihrer großen Dehnung und Energiedichte ein interessanter Vertreter der Smart Materials und daher auch Gegenstand aktueller Forschung.Aufmacherbild zur Bachelorarbeit zur Konstruktion eines Teststands für Formgedächtnislegierungen
In dieser Arbeit soll ein Teststand entwickelt und aufgebaut werden, der Möglichkeiten zur Integration von Permeabilitätsmessungen in MSM-Aktoren untersucht. An diesem Teststand sollen dann auch Charakterisierungsmessungen an MSM-Elementen durchgeführt werden.

  • Bachelorarbeit
  • Festkörperaktorik
  • Messtechnik
  • Konstruktiv
  • Experimentell

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marco Hutter


Entwicklung eines Lineardirektantriebs mit Wellenführung

Lineardirektantriebe mit bewegtem Spulensystem besitzen häufig eine Schleppkette für die Kabelführung - mit all ihren Nachteilen. Die induktive Energieübertragung stellt dafür eine Alternative dar. Durch deren Integration in die Führung soll ein neuartiges Antriebskonzept entwickelt werden.

Aufmacherbild zur Studienarbeit zu Konstruktion eines induktiven Steckers

Hierfür wurde wie auf dem Bild zu sehen, bereits ein erster Prototyp aufgebaut. Ihre Aufgabe ist es nun auf Basis dessen den Läufer eines Lineardirektantrieb mit Wellenführung zu entwickeln. Im Speziellen beinhaltet dies die konstruktive Ausgestaltung des Läufers und angrenzender Bauteile, den Aufbau sowie die Inbetriebnahme.

  • Bachelorarbeit
  • Konstruktiv
  • Inbetriebnahme

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marcel Mittag


Entwickung eines induktiven Steckers für ein 100 W Solarmodul

Die induktive Energieübertragung bietet die Möglichkeit verschleißfrei Energie zu übertragen. Dabei können auch Hindernisse überwunden werden, die ansonsten mechanisch bearbeitet werden müssten. Dies bietet in der heutigen Zeit an vielen Stellen einige Vorteile, so auch im Zusammenhang mit Solarmodulen.
Aufmacherbild zur Studienarbeit zu Konstruktion eines induktiven Steckers

Ihre Aufgabe ist es nun einen induktiven Stecker zu entwickelt, der eine Energieübertragung vom Solarmodul im Außenbereich auf die Batterie im Innenraum möglich macht. Dies beinhaltet die Konzeptionierung und Simulation mit ANSYS Maxwell, sowie die Entwicklung und den Aufbau.

  • Studien-/Masterarbeit
  • Konstruktiv
  • FEM-Simulation (Ansys Maxwell)
  • Elektronik
  • Experimenteller Aufbau

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marcel Mittag
Bildquelle: Weidmüller GmbH & Co KG


Entwicklung und Inbetriebnahme einer Ansteuerung für ein antagonistisches Positioniersystem mit thermische 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.
Aufmacherbild zur Studienarbeit zu MSMs

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-/Studien-/Masterarbeit
  • Unkonventionelle Aktorik
  • Modellierung
  • Regelung
  • Elektronik

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Marco Hutter


Aktuelle Themen bitte direkt am Institut erfragen.

Aufbau einer Simulationsumgebung zur Vorabschätzung von Entformungskräften beim Spritzgießen
Das Spritzgießen ist weltweit das am häufigsten verwendetet Verfahren zur Herstellung von Kunststoffprodukten. Es wird verwendet, um einfache wie auch komplexe Bauteile hoch automatisiert in großer Stückzahl herzustellen. Trotz der breiten Verwendung des Verfahrens kommt es immer wieder zu Schwierigkeiten bei der Entformung von Bauteilen aus dem Werkzeug.
Um die Entformung und die dabei auftretenden Prozesse besser abschätzen zu können, soll eine Simulationsumgebung aufgebaut werden, welche den Entformungsprozess möglichst realitätsnah abbildet. Bild einer SpritzgusssimulationHierzu existieren verschiedene Ansätze, welche gegeneinander übergestellt werden sollen. Dabei soll neben der beim Entformen auftretenden Scherkraft auch die Zugkraft berücksichtigt werden.

  • Studien- / Masterarbeit
  • simulative Arbeit
  • Vorkenntnisse in ANSYS/Moldflow wünschenswert


ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Maximilian Schönherr


Entwicklung und simulative Betrachtung umströmter Leichtbaustrukturen
Zumeist werden beim Spritzgießen Werkzeuge und Werkzeugeinsätze aus massiven Halbzeugen bzw. in massiver Bauweise gefertigt, was sich jedoch negativ auf das Werkzeuggewicht, sowie das Kühlverhalten auswirkt.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen daher Leichtbauansätze betrachtet und deren Potentiale für den Spritzgießwerkezugbau bewertet, sowie theoretisch konstruiert und simulativ untersucht werden.

  • Studienarbeit
  • theoretische Arbeit
  • Bearbeitung in großen Teilen von zu Hause vereinbar
  • generatives Design
  • Vorkenntnisse in CAD und CFD hilfreich

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: M. Sc. Milan Fitzlaff


Charakterisierung von unterschiedlichen Oberflächen und deren Beeinflussung auf das Entformungsverhalten beim Spritzgießen
Das Spritzgießen ist weltweit das am häufigsten verwendetet Verfahren zur Herstellung von Kunststoffprodukten. Es wird verwendet, um einfache wie auch komplexe Bauteile hoch automatisiert in großer Stückzahl herzustellen. Trotz der breiten Verwendung des Verfahrens kommt es immer wieder zu Schwierigkeiten bei der Entformung von Bauteilen aus dem Werkzeug.
Zur Untersuchung verschiedener Parameter auf die Entformung existiert am IKFF ein Messwerkzeug. In dieser Arbeit soll der Einfluss unterschiedlicher Topografien und Beschichtungen auf das Entformungsverhalten untersucht werden. Die Ergebnisse sollen dann – unterstützt durch DoE - in eine breit gefasste Empfehlung zur Reduzierung der Entformungskräfte münden.

  • Studien- / Masterarbeit
  • experimentelle Arbeit
  • Vorkenntnisse im Spritzguss hilfreich


ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Maximilian Schönherr


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.

Einlegeteilwerkzeug

  • Studienarbeit
  • Experimentell

 

 

 


ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: Dipl. - Ing. Eberhard Burkard


Mechatronische Weiterentwicklung eines Ausgabesystems an einer Kunststoffspritzgießmaschine

IIm Rahmen von Bachelorarbeiten wurde am IKFF ein passives Drehtellersystem für die Ausgabe von Teilen für eine am Institut vor handene Spritzgießmaschine entwickelt. Um die Bediener- und Maschinensicherheit zu erhöhen gibt es für diese Spritzgießmaschine eine optische Überwachung der Teilentnahme und -ausgabe mit Hilfe von Kameras als Proof of Concept. Teileausgabesystem
Für dieses Kamerasystem soll die Hard- und Software für die Überwachung und die Kommunikation mit der Spritzgießmaschine und dem Handlingroboter weiterentwickelt werden.

  • Bachelorarbeit im Bereich der Handhabungs- und Automatisierungstechnik
  • Hard- und Softwarentwicklung
  • Bilderkennung/ -verarbeitung mit Kamera und Minicomputer
  • Grundkenntnisse der Programmierung erforderlich

ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard


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.

3D-Scanning_01

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


ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

 

 

 


Weiterentwicklung der Software für einen motorischen Fokusantrieb eines Mikroskops zur Erweiterung des Schärfentiefebereichs

In früheren Bachelorarbeiten wurden für ein am Institut vorhandenes Mi­kroskop ein motorischer Fokusantrieb und die zugehörige Software zur Ansteuerung und Bildaufnahme und -verrechnung entwickelt. Diese Software soll nun so erweitert werden, dass aus den Informatio­nen der Einzelbilder und des verrechneten Bildes ein vermessbares Höhen­profil gewonnen werden kann.

3D-Scanning_01

  • Bachelorarbeit in der optischen Messtechnik
  • Kenntnisse in der technischen Optik hilfreich
  • Grundkenntnisse der Programmierung erforderlich


ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

 

 


Adaption einer digitalen Mikroskopkamera an ein Stereomikroskop

In dieser Arbeit soll an ein vorhandenes Stereomikroskop eine digitale Mikroskop­kamera mechanisch und optisch adaptiert werden. Die notwendigen Softwaretools für die Bildaufnahme, -justage und Stereobildgenerierung sollen dazu, z. B. mit Hilfe der Software ImageJ bzw. den kameraeigenen Tools, programmiert werden.

3D-Scanning_01

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


ausführliche Aufgabenstellung
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

 

 

Themen der aktuell laufenden studentische Arbeiten

Messtechnische Evaluation und konstruktiver Ausbau eines Aktors mit magnetischer Formgedächtnislegierung unter Zuhilfenahme von Simulationswerkzeugen
Betreuer: M. Sc. Manuel Mauch

Modellbildung des dynamischen Verhaltens eines elektromagnetischen Hubaktors in MATLAB SIMULINK
Betreuer: M. Sc. Manuel Mauch

Teststandsentwicklung zur Untersuchung der elektrischen Sensoreigenschaften von magnetischen Formgedächtnislegierungen
Betreuer: M. Sc. Marco Hutter

Teststandsentwicklung für die Untersuchung klimatischer Einflüsse auf multistabile MSM-Aktoren
Betreuer: M. Sc. Marco Hutter

Entwicklung und Charakterisierung eines linear aufgebauten MSM-gesteuerten Permanentmagnetkreises
Betreuer: M. Sc. Marco Hutter

Entwicklung eines multidimensional geregelten Ultraschall-Bewegungsdemonstrators
Betreuer: M. Sc. Frank Schiele

Analyse und Konstruktion eines Messsystems zur Ermittlung der beim Entformen durch Adhäsion bedingten Zugkräfte beim Kunststoffspritzguss
Betreuer: Dipl. - Ing. Maximilian Schönherr

Erstinbetriebnahme eines induktiv temperierten Kunststoffspritzgusswerkzeugs zur Herstellung von Zugstabproben
Betreuer: M. Sc. Thomas Litwin

Eine Auswahl von bearbeiteten Themen seit 2018

Modellbildung zum dynamischen Verhalten eines Elektromagneten in MATLAB SIMULINK und Entwicklung von Regelungskonzepten
Studienarbeit, 2021, Betreuer: M. Sc. Manuel Mauch

Mechatronische Optimierung eines homopolaren Lineardirektantriebs
Studienarbeit, 2021, Betreuer: M. Sc. Manuel Mauch

Simulative Untersuchungen des Einflusses von Fertigungs- und Setztoleranzen von Magneten auf den Feldverlauf in Lineardirektantrieben
Bachelorarbeit, 2021, Betreuer: M. Sc. Marco Hutter

Entwicklung und Inbetriebnahme eines Testaufbaus für thermisch aktivierte Formgedächtnisaktoren
Bachelorarbeit, 2021, Betreuer: M. Sc. Marco Hutter

Simulative Optimierung eines induktiven Übertragungssystems und experimentelle Validierung anhand eines Demonstrators
Masterarbeit, 2020, Betreuer: M. Sc. Marcel Mittag

Das Galvanometer - ein Präzisionsdrehspulinstrument
Projektarbeit, 2020, Betreuer: M. Sc. Manuel Mauch

Messtechnische Evaluation und konstruktiver Ausbau eines Aktors mit magnetischer Formgedächtnislegierung unter Zuhilfenahme von Simulationswerkzeugen
Bachelorarbeit, 2020, Betreuer: M. Sc. Manuel Mauch

Konstruktion und Simulation eines elektromagnetischen Aktors mit magnetischer Formgedächtnislegierung
Studienarbeit, 2020, Betreuer: M. Sc. Manuel Mauch

Entwicklung und Inbetriebnahme der Software und Elektronik eines Drehmomentteststands
Studienarbeit, 2020, Betreuer: M. Sc. Marcel Mittag

Entwicklung einer Regelung für den optimierten Betrieb eines elektrodynamischen Fächers
Studienarbeit, 2020, Betreuer: M. Sc. Simon Strohmeyr

Simulative Untersuchungen an einer Magnetschwingkolbenpumpe und Verifizierung anhand externer Versuchsergebnisse
Studienarbeit, 2020, Betreuer: M. Eng. Markus Raab

Konzeptionierung eines Ovalstatormotors mit bewegtem Spulensystem
Studienarbeit, 2019, Betreuer: M. Sc. Marcel Mittag

Recherche, Vergleich und Modellierung unkonventioneller Aktoren
Projektarbeit, 2019, Betreuer: M. Eng. Markus Raab

Der Magnetmotor, ein Perpetuum mobile
Projektarbeit, 2019, Betreuer: M. Sc. Marcel Mittag

Konstruktion und Ansteuerung eines zweiten Läufers für einen Lineardirektantrieb mit induktiver Energieübertragung
Bachelorarbeit, 2019, Betreuer: M. Sc. Marcel Mittag

Entwicklung und Aufbau einer elektrodynamischen Fächerkühlung für einen Lineardirektantrieb
Bachelorarbeit, 2019, Betreuer: M. Sc. Simon Strohmeyr

Charakterisierung von magnetischen Formgedächtnislegierungen
Bachelorarbeit, 2018, Betreuer: M. Eng. Markus Raab

Konstruktion, Aufbau und Verifizierung eines magnetischen Formgedächtnisaktors
Masterarbeit, 2018, Betreuer: M. Eng. Markus Raab

Simulation einer induktiven Energieübertragung mit Untersuchung der Einflussgrößen
Studienarbeit, 2018, Betreuer: M. Sc. Marcel Mittag

Konzeptfindung zur passiven und aktiven Kühlung anhand enes heteropolaren Lineardirektantriebs
Studienarbeit, 2018, Betreuer: M. Sc. Simon Strohmeyr

Entwicklung aktiver Kühlkonzepte von Lineardirektantrieben durch vibrierende flache Platten
Studienarbeit, 2018, Betreuer: M. Sc. Simon Strohmeyr

Vergleichende Berechnungen an einem kommutierten Flachspulmotor
Studienarbeit, 2018, M.Sc. Marcel Mittag

Entwicklung eines multidimensional geregelten Ultraschall-Bewegungsdemonstrators
Bachelorarbeit, 2018, Betreuer: M.Sc. Frank Schiele

Simulation und Inbetriebnahme von Halbkugelresonatoren für Piezomotoren
Masterarbeit, 2018, Betreuer: M. Sc. Frank Schiele

Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung für metallische und Graphit-Bipolarplatten
Studienarbeit, 2021, Betreuer: M. Sc. Thomas Litwin

Technische Adaption eines Sensoraufbaus zur zerstörungsfreien Prüfung einer Stahlplatte
Studienarbeit, 2021, Betreuer: M. Sc. Thomas Litwin

Kühlkonzepte für Spritzgießwerkzeuge
Projektarbeit 2020, Betreuer: M. Sc. Milan Fitzlaff

Konstruktion von Spritzgießwerkzeugen für Demonstratorteile für den Tag der Wissenschaft
Projektarbeit 2020, Betreuer: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

Analyse von induktiv temperierten Kunststoff-Compounds
Bachelorarbeit, 2019, Betreuer: M. Sc. Thomas Litwin

Konstruktive Gestaltung eines Versuchsaufbaus zur Leistungsmessung bei induktiver Temperierung
Bachelorarbeit, 2019, Betreuer: M. Sc. Thomas Litwin

Voruntersuchungen eines induktiv temperierten Kunststoffspritzgusswerkzeugs zur Herstellung von Zugstabproben
Bachelorarbeit, 2019, Betreuer: M. Sc. Thomas Litwin

Entwicklung eines Spritzwerkzeugs mit integrierter induktiver Temperierung von Einlegeteilen
Bachelorarbeit, 2019, Betreuer: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

Untersuchung von Entformungskäften im Kunststoffspritzguss von additiv gefertigten Werkzeugeinsätzen
Bachelorarbeit, 2019, Betreuer: Dipl.-Ing. Maximilian Schönherr

Analyse und Konstruktion eines Messsystems zur Ermittlung der durch Adhäsion bedingten Zugkräfte im Kunststoffspritzguss
Bachelorarbeit, 2018, Betreuer: Dipl.-Ing Maximilian Schönherr

Konstruktion eines Spritzgießwerkzeugs mit wechselbaren Kassetteneinsätzen
Bachelorarbeit, 2018, Betreuer: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

Untersuchung der induktiven Erwärmbarkeit von 3D-gedruckten Kavitätseinsätzen für Spritzgusswerkzeuge
Studienarbeit, 2018, Betreuer: Dipl.-Ing. Andreas Maucher

Konstruktion eines Zusatzmoduls für einen Schneeschuh
Projektarbeit 2021, Betreuer: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

Entwicklung eines Dosiergeräts zur Beimischung von Masterbatches beim Kunststoffspritzgießen
Bachelorarbeit 2020, Betreuer: M. Sc. Milan Fitzlaff

Inbetriebnahme und Optimierung eines Ausgabesystems an einer Kunststoffspritzgießmaschine
Bachelorarbeit, 2019, Betreuer: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

Konstruktion eines passiven Ausgabe-/Palettensystems
Bachelorarbeit, 2018, Betreuer:  Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

Entwicklung eines im 3D-Druck hergestellten Sensors
Studienarbeit, 2018, Betreuer: Dipl.-Ing. Eberhard Burkard

 

Ansprechpartner für die Lehre am IKFF

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