Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU sucht für seine Abteilung Funktionsintegrierter Leichtbau, mit der Untergruppe Metallschaum, engagierte Studentinnen und Studenten zur Erstellung einer Abschlussarbeit zum Thema "Entwicklung einer Wärmebehandlungsroutine zur Erhöhung der Festigkeit von Aluminiumschaumsandwiches".
Die Abteilung Funktionsintegrierter Leichtbau am Fraunhofer IWU befasst sich mit vielfältigen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Metallschäume, der Nutzung von faserverstärkten Kunststoffen sowie von Hybridbauweisen für Anwendungen im Automobilbau, dem Maschinen- und Anlagenbaubau und der Architektur.
Was Sie bei uns tun
Aluminium-Aluminiumschaum-Sandwiches (AAS) sind aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeit und Leichtigkeit in verschiedenen Anwendungen, insbesondere im Automobil- und Werkzeugmaschinenbau, von großem Interesse. Die Herstellung erfolgt zum Beispiel auf pulvermetallurgischem Weg durch Aufschäumen eines Vormaterials bestehend aus AlSi10 (99,2 %) und dem Treibmittel TiH2 (0,8 %) zwischen zwei Decklagenblechen der aushärtbaren Knetlegierungen EN AW-6060 oder EN AW-6082. Die zum Aufschäumen notwendigen Temperaturen von über 600 °C bewirken im Rahmen der Schäumzeit von ca. 30 Minuten bereits eine signifikante Änderung bzw. Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Decklagenbleche. Um dieser ungewünschten Alterung entgegenzuwirken, kann eine nachträgliche Warmauslagerung erfolgen, um die Festigkeit und Stabilität von Aluminiumschaumsandwiches zu verbessern. Im Gegensatz zum Vollmaterial kann jedoch die Abfolge von Lösungsglühen und Wasserabschrecken zur Einstellung eines übersättigten Mischkristalls nicht genutzt werden, da ein solches Abschrecken den Schaum aufgrund eindringenden Wassers schädigen kann. Zudem können sich die Deckbleche aufgrund des unterschiedlichen thermischen Verhaltens der Verbundpartner im Sandwich verformen.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Grenzen der Festigkeitssteigerung durch Warmauslagerung hinsichtlich Lösungsglühbehandlung, Abschreckverfahren und Auslagerungstemperatur systematisch zu untersuchen und eine geeignete Strategie für die Wärmebehandlung von AAS zu entwickeln. Dabei sollen insbesondere die Mikrostruktur, die Festigkeit und das Versagensverhalten der Materialien analysiert und als Bewertungskriterien herangezogen werden.
Folgende Aufgaben sind Bestandteil der Arbeit:
* Umfassende Literaturrecherche zum Stand der Technik zu den Themen:
o Herstellungsverfahren und allgemeine Eigenschaften von AAS, Mikrostruktur und Verformungsverhalten,
o Ausscheidungshärtung/Auslagern von Aluminiumlegierungen (Bulkmaterial),
o Wärmebehandlung von AAS,
* Herstellung von AAS am Fraunhofer IWU,
* Aufstellen eines Versuchsplans für die Warmauslagerung bei verschiedenen Temperaturen zum einen direkt nach dem Schäumen und Abkühlen (Zustand T5) und zum anderen nach einer geeigneten Lösungsglühbehandlung ohne Wasserabschreckung, jedoch unter Variation der Glühtemperatur und Zeit,
* Durchführung der Wärmebehandlungen an AAS-Zuschnitten entsprechend dem Versuchsplan,
* Mechanische Charakterisierung der wärmebehandelten Proben mittels Härteprüfung an den Decklagen und in der Diffusionszone sowie Durchführung von Druckversuchen an ausgewählten Zuständen,
* Mikrostrukturelle Untersuchung ausgewählter Zustände (u. a. Ausgangszustand Deckblech, AAS ohne und mit verschiedenen Wärmebehandlungen) in Hinblick auf Korngröße (erwartetes Kornwachstum durch Wärmebehandlung),
* Diskussion und Bewertung der Ergebnisse in Relation zum Stand der Technik.
Was Sie mitbringen
* Weitesgehend abgeschlossenes Ingenieursstudium (z. B. Maschinenbau, Werkstofftechnik, Leichtbau),
* Solide Kenntnisse im Bereich Werkstofftechnik,
* Gute Kenntnisse von MS-Office,
* Selbständige Arbeitsweise,
* Teamfähigkeit, Flexibilität, Belastbarkeit,
* Motivation, sich in neue Themen einzuarbeiten.
Was Sie erwarten können
* Anspruchsvolle und zugleich spannende Aufgabenstellungen,
* Umfassende fachliche Betreuung,
* Flexible Arbeitszeiten im angenehmen Arbeitsklima eines motivierten Teams,
* Gute Karrierereferenz,
* Praxisnähe durch Projektarbeit bei gleichzeitiger Campusnähe,
* Ein modern ausgestattetes und international geprägtes Arbeitsumfeld.
Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.
Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.
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Fragen zu dieser Position beantwortet gern:
Dr. Nadja Berndt
Tel.: +49 371 5397-1360
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
www.iwu.fraunhofer.de
Kennziffer: 77890