Fortgeschrittenenpraktikum Klebtechnik

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1 Fortgeschrittenenpraktikum Klebtechnik Kleben als Fügetechnik ist aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Ob zu Hause, im Handwerksbereich oder bei der industriellen Fertigung, überall werden durch die Kombination von Materialien und von Bauteilen mit der Hilfe von Klebstoffen Produkte mit neuen Eigenschaften hergestellt. Die Entwicklung neuer Werkstoffe mit ihren vielfältigen Einsatzmöglichkeiten haben neue Herausforderungen an die Verbindungstechnik gestellt. Das Kleben zeigt seine Stärken besonders dort, wo unterschiedliche Werkstoffe gefügt werden müssen. Durch die Klebtechnik ist es möglich über das eigentliche Verbinden hinausgehende Eigenschaften in das Bauteil zu integrieren, wie elektrische Isolation, Abdichtung gegen Gase und Flüssigkeiten, Schwingungsdämpfung oder Korrosionsschutz. Im Rahmen des Praktikums werden zunächst die erforderlichen theoretischen Grundlagen vermittelt. Dabei wird auf die unterschiedlichen Klebstoffarten, die Aushärtemechanismen, Vorbehandlungsmöglichkeiten und den Klebprozess eingegangen. Im praktischen Teil werden unterschiedliche Experimente aus dem Bereich des Klebens im Kleblabor durchgeführt. Es werden klassische Versuchsproben selbst hergestellt und anschließend geprüft. Dabei kommen die wesentlichen Klebstoffarten zum Einsatz. Außerdem werden die Auswirkungen klassischer Fehler beim Kleben durch entsprechende Versuche veranschaulicht, z.b. falsche Vorbehandlung, falsche Aushärtung, falsches Mischungsverhältnis.

2 Fortgeschrittenenpraktikum Fu gen mit der Magnetimpulstechnik Die Magnetimpulstechnik basiert auf elektromagnetischen Wechselwirkungen. Über einen Kondensator wird ein elektrischer Strom über eine Spule entladen. Durch zeitlich sich schnell verändernde Magnetfelder entsteht im umzuformenden Werkstück ein Induktionsstrom und somit ein elektromagnetischer Druck zwischen Spule und Werkstück. Somit ist die Wirkenergie des Verfahrens der elektromagnetische Druck welcher sowohl zum Umformen eines Bauteils, als auch zum Fügen durch Form-, Kraft- und Stoffschluss benutzt werden kann. Im Rahmen des Praktikums sollen verschiedene Fügeverfahren mithilfe der Magnetimpulstechnik dargestellt werden, um den Studenten die Grundlagen des Verfahrens zu vermitteln. Hierbei werden folgende Arbeitspunkte bearbeitet: AP 1: Umformen und Fügen durch Form- und Kraftschluss mittels der Magnetimpulstechnik AP 2: Schweißen mittels der Magnetimpulstechnik AP 3: Prüfen der Verbindungsfestigkeit AP 4: Metallographische Untersuchung der Schweißstelle Das Praktikum vermittelt somit die Grundlagen des Fügens mittels der Magnetimpulstechnik und ermöglicht den Studenten durch Parameterstudien eine Einschätzung des Prozesses. Nach dem Fügen werden die Verbindungsstellen auf ihre Festigkeit hin untersucht. Dadurch wird ein direkter Zusammenhang zwischen den Parametern und dem resultierendem Fügeergebnis erkennbar. Durch exemplarische metallographische Untersuchungen wird den Studenten ein vertiefter Einblick in die Wechselwirkungen zwischen Umformparameter und Fügeergebnis ermöglicht. Flankiert wird das Praktikum durch eine theoretische Ausbildung, um einen tieferen Einblick in die physikalischen Wechselwirkungen zu geben. Dadurch wird das Verständnis der wirkenden Energien geschärft und die Prozessauslegung kann besser verstanden, sowie die Ergebnisse besser interpretiert werden.

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4 Schädigungsentwicklung unter Ermüdungsbelastung bei metallischen Werkstoffen Fachgebiet Qualität und Zuverlässigkeit Prof. Dr. rer. nat. A. Brückner-Foit Versuch 1 Schädigungsentwicklung (experimentelle Arbeit): Es soll ein Ermüdungsversuch durchgeführt werden, bei dem nicht nur die Anzahl der Lastwechsel und die Belastungsamplitude aufgezeichnet werden, sondern auch der Verlauf des Schädigungsprozesses im Gefüge. Dabei nehmen Initiierung und Wachstum von Mikrorissen den größten Teil der Lebensdauer ein. Um diese Vorgänge beobachten zu können, werden hochauflösende optische Mikroskopie oder Rasterelektronenmikroskopie eingesetzt. Es wird ein solcher Versuch durchgeführt und ausgewertet. Versuch 2 Schädigungsanalyse (experimentelle Arbeit): Die Frage, ob ein bestimmtes Gefüge anfällig für Schädigungsentwicklung ist, hängt von der lokalen Mikrostruktur (z.b. der Korngröße, der Phasenverteilung, der Gitterstruktur, den Versetzungen usw.) und den lokalen Belastungen ab. Mit den Methoden der digitalen Bildverarbeitung und der Rasterelektronenmikroskopie lassen sich Aufschlüsse über den Zusammenhang zwischen Schädigungsprozess und Gefüge gewinnen. Es wird eine vorermüdete Probe präpariert und analysiert.

5 Universität Kassel, Fachgebiet Mechatronik mit Schwerpunkt Fahrzeuge, Prof. Dr.- Ing. Michael U. Fister Fortgeschrittenen Praktikum Maschinenbau, 6. Semester Teilpraktikum am Fachgebiet Mechatronik für Fahrzeuge, Dauer Vermessung von elektrischen Antrieben durch mechanische und elektrische Größen, Anwendung verschiedener Messverfahren, Bewertung der Antriebe anhand der gemessenen Größen. Inhalte: Technologie von Asynchronmaschinen, wie entsteht das Drehmoment Grundlegende Informationen zu einem Verspannungsprüfstand Kennenlernen der Messtechnik Kalibrierung der Messtechnik Anwendung der Messtechnik EDV-unterstütze Datenverarbeitung von Messsignalen Ermittlung von mechanischen und elektrischen Kenngrößen aus den gemessenen Werten

6 Fortgeschrittenenpraktikum im Institut für Werkstofftechnik, Fachgruppe Kunststofftechnik Prof. Heim Das Institut für Werkstofftechnik/Kunststofftechnik bietet im Rahmen des Fortgeschrittenenpraktikums für Maschinenbaustudenten folgende ganztägige Versuche an: Herstellung von eigenverstärkten thermoplastischen Gradientenwerkstoffen Verarbeitung von treibmittelhaltigen thermoplastischen Werkstoffen Verformungsanalyse eines Bauteils mittels ortsaufgelösten Dehnung Bei allen drei Praktika handelt es sich um experimentelle Arbeiten, welche anschließend ausgewertet werden müssen. Die Versuche dauern jeweils einen Tag und die Größe der Gruppe sollte 3x6 Studenten nicht überschreiten. Da diese Praktika sich an den laufenden Arbeiten im Institut und an der Belegung der Maschinen orientieren, erfolgt die Zuteilung der Studenten in die Gruppen sowie in die jeweiligen Versuche von Seiten der Betreuer der Fachgruppe Kunststofftechnik.

7 Fortgeschrittenenpraktikum Maschinenbau Instabilitätsuntersuchungen an Leichtbaustrukturen Leichtbau ist eine wichtige Schlüsseltechnologie des modernen Automobilbaus. Realisiert wird Leichtbau durch dünnwandige offene oder geschlossene Profile. Hiermit ist als häufigster Versagensfall Instabilität verbunden. Durch geeignete versteifende Maßnahme lassen sich solche Schwachstellen an Konstruktionen gezielt beseitigen. In diesem Praktikum werden verschiedene Anwendungsfälle betrachtet, diese sind im Programmpaket Abaqus for Catia zu modellieren und zu analysieren. Parallel dazu sind praktische Versuche im Leichtbaulabor durchzuführen, um die Berechnungsergebnisse zu validieren. Zu vermittelnde Lernziele sind hierbei: - Erkennen von Problembereichen, obwohl Bauteile Spannungsgerecht ausgelegt sind. - Kenntnisse über nichtlineares Bauteilverhalten unter Belastung erwerben. - Optimierungsstrategien zur Beseitigung von Instabilitäten wie Beulen und Knicken.

8 Fachgebiet Strömungsmaschinen Fortgeschrittenenpraktikum Vermessung des Kennfeldes eines Radialventilators Inhalt: Der Versuch beinhaltet die experimentelle Bestimmung der Maschinenkennlinien eines Radialventilators bei unterschiedlichen Drehzahlen. Den Studierenden werden in dem angebotenen Versuch Kenntnisse zur Beschreibung der Maschinencharakteristik erläutert und die messtechnische Analyse der Strömungsvorgänge in einem Radialventilator vorgestellt. Neben den Grundlagen zur Bestimmung eines Verdichterkennfeldes gibt der Versuch Einblicke in die erforderliche Messtechnik und die Software zur Datenerfassung. Die eigenständige Auswertung der gewonnen Daten stellt den direkten Bezug zwischen den in der Vorlesung vermittelten theoretischen Grundlagen und der Anwendung in der Praxis her. Voraussetzung: Strömungsmechanik, Thermodynamik, Turbomaschinen Teil 1 Anmerkung: Der Versuch wird auch im Rahmen der Veranstaltung Praktikum Turbomaschinen angeboten.

9 Fachgebiet Strömungsmaschinen Fortgeschrittenenpraktikum Bestimmung der strömungsmechanischen Kennwerte einer Kreiselpumpe Inhalt: Der Versuch umfasst die experimentelle Ermittlung der Maschinenkennlinien einer Kreiselpumpe bei unterschiedlichen Drehzahlen. Der Schwerpunkt des einführenden Teils liegt in der Erläuterung der messtechnischen Analyse der Strömungsvorgänge in inkompressiblen Medien und geht in besonderer Weise auf die Berechnungsgrundlagen hydraulischer Turboarbeitsmaschinen ein. Zum Versuchsumfang gehört auch die Inbetriebnahme der Anlage mit dem Hochfahren der Kreiselpumpe. Der Versuch stellt eine sinnvolle Ergänzung zum Laborversuch Vermessung des Kennfeldes eines Radialventilators dar. Neben den nötigen theoretischen Kenntnissen zur Bestimmung eines Kennfeldes einer Turbopumpe bietet dieser Versuch einen Einblick in gängige Messtechnik und Datenerfassungssoftware. Voraussetzung: Strömungsmechanik, Turbomaschinen Teil 1

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11 Fortgeschrittenen-Praktikum Maschinenbau Thema: Ermittlung von Reibwerten unterschiedlicher Materialpaarungen an einem Kugel/Scheibe-Tribometer Aufgabenstellung: Erfassung von Reibwerten in Abhängigkeit der Last des Schmierstoffs der Geschwindigkeit Lehrinhalte: Grundlagen der Tribologie -Untersuchungen rund um das Coulombsche Reibungsgesetz -Reibung -Schmierung -Verschleiß Reibmoment [Nm] Drehzahl [Upm] Strukturanalyse Tribologie Folie 1 Kugel/Scheibe-Tribometer Prof. Rienäcker, Universität Kassel

12 Lehrveranstaltungsangebot Praktikum Mensch-Maschine-Interaktion (P-MMI) P-MMI LE 1-0 Beginn: Zeit: Dienstag, 17. April 2012 (Einführungsveranstaltung) dienstags 8:15 9:45 Uhr Ort: Raum 0608, Mönchebergstr. 7 Umfang: Anmeldepflicht: 2P (3 CP) u.a. Maschinenbau, Mechatronik, Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau, Produktdesign, Bachelor Informatik, Bachelor Psychologie in Moodle bis 19. April 2012 oder als Fortgeschrittenenpraktikum in HIS bis 18. April 2012 Leistungsnachweis: Versuchsteilnahme und -auswertung Alle Infos und Unterlagen zur Lehrveranstaltung: Literatur: Johannsen: Mensch-Maschine-Systeme. Berlin: Springer 1993 Schlick, Bruder, Luczak: Arbeitswissenschaft. 3. Aufl. Berlin: Springer, 2010 Sheridan: Humans and Automation. New York: Wiley, 2002 Universität Kassel, Fachgebiet Mensch-Maschine-Systemtechnik, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ludger Schmidt Lehrveranstaltungsangebot Praktikum Mensch-Maschine-Interaktion (P-MMI) P-MMI LE 1-1 Visuelle Wahrnehmung: Sehschärfe, Farbsehen, räumliches Sehen Auditive Wahrnehmung: Hörschwellenbestimmung, räumliches Hören, Störeinflüsse Haptische Wahrnehmung Vestibuläre Wahrnehmung Grundlagen der menschlichen Informationsverarbeitung Brain-Computer-Interface Manuelle Regelung einer kritischen Regelungsaufgabe Fehlermanagement Fahrer-Fahrzeug-Interaktion bei Nebenaufgaben Physiologische Belastungs- und Beanspruchungsanalyse Universität Kassel, Fachgebiet Mensch-Maschine-Systemtechnik, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ludger Schmidt

13 Werkstoffanalytik mit Röntgenstrahlen Mit speziellen Verfahren unter Anwendung von Röntgenstrahlung lassen sich eine Reihe wichtiger Material- und Bauteileigenschaften zerstörungsfrei ermitteln. Dazu gehören der atomare Aufbau und die Gefügestruktur der verwendeten Materialien sowie die Anteile an unterschiedlichen Phasen, aber auch Eigenspannungen und Texturen. Weil dadurch Festigkeit, Lebensdauer und Versagen von Bauteilen realistisch beurteilt werden können, haben diese Verfahren große Bedeutung in der industriellen Praxis erlangt. Im Rahmen des Praktikums werden die Grundlagen der Verfahren erörtert und in im Rahmen eigener Versuche vertieft. Messungen an einem umgeformten Bauteil

14 Titel der Veranstaltung: Fortgeschrittenenpraktikum Maschinenbau (Projektmanagement) (SS 2012) Abkürzung FPMB (PM) Name Typ Studienabschnitt Zuordnung Univ.-Prof. Dr.-Ing. K. Spang Nur für Studenten der Studiengänge B. Sc. Maschinenbau (FB 15) & B. Sc. WIng (MB, FB 7) Seminar, 4 (MaschBau) bzw. 3 (WIng MaschBau) CP ab 6. Sem. Pflicht Zeit & Ort Freitags, Uhr (s.t.) Raum 2128A, HPS40 Beginn (dritte Vorlesungswoche) Inhalte Versuch 1: Überblick Projektmanagement-Software und Einführung in MS Project - Überblick PM-Software-Landschaft - Einführung in MS Project - Weitere Funktionen in MS Project - Unterscheidung Einzel- vs. Multi-Projektmanagement-Software - (+) entsprechende Übungen Versuch 2: Multiprojektmanagement-Software und Einführung in RPlan ***(Voraussetzung: Teilnahme an Versuch 1!)*** - Oberfläche, Aufbau, Funktionalität von RPlan - Terminplanung in RPlan - (+) entsprechende Übungen Die Studenten lernen gängige Softwareprodukte im Bereich PM, wie MS Project oder RPlan kennen. Der Unterschied zwischen Software für Einzelprojektmanagement und Multi-Projektmanagement wird erläutert. Über Rechnerübungen lernen die Studenten wesentliche Planungswerkzeuge bzw. -methoden, wie die Projektstrukturplanung, in der Software umzusetzen. Organisatorisches Die Versuche werden jeweils in zwei halbtägige Versuche aufgesplittet. Angestrebte Lernergebnisse Studenten haben Überblick über Softwarelandschaft im Bereich PM gewonnen Studenten kennen alle wesentlichen Funktionalitäten der Software MS Project Den Studenten sind die Unterschiede zwischen Einzel- und Multi-PM-Anwendungen bekannt Studenten kennen Oberfläche und grundsätzliche Funktionalitäten der Software RPlan

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16 Fortgeschrittenenpraktikum Maschinenbau 3D-Modellierung und experimentelle Analysen innerbetrieblicher Logistiksysteme (MALog) Vorbesprechungstermin :00-12:00 Uhr in Raum 2314 Termine für die Versuche: :00-15:00 Uhr in Raum :00-15:00 Uhr in Raum 2314 Inhalt und Ziel der Veranstaltung Im Rahmen der Veranstaltung sollen die Studierenden eigenständig Aufgaben zur Fabrikplanung mit einem 3D-Fabrikplanungswerkzeug durchführen. Die Aufgaben beinhalten die Erarbeitung eines Lösungskonzeptes und die Umsetzung in Form eines 3D-Planungsmodells am Rechner. Das Aufgabenspektrum bezieht sich auf typische Planungsaufgaben aus dem Bereich der stetigen Materialförderung der innerbetrieblichen Logistik. Die Aufgaben sind so gestaltet, dass sie den Studierenden erlauben, in Kleingruppen durch experimentelles Vorgehen am Rechner einen möglichen Lösungsweg zu erarbeiten. Ziel der Veranstaltung ist es, die Anwendung von 3D-Planungswerkzeugen für konkrete Fragestellungen zu erlernen und im Rahmen eines systematischen experimentellen Vorgehens mögliche Lösungsszenarien zu entwerfen. Hierbei stehen neben dem aufgabenorientierten Anwenden des 3D-Planungswerkzeuges vor allem auch die Teamarbeit und das Erarbeiten kreativer Lösungsmöglichkeiten im Vordergrund der Veranstaltung. Die eigenständige Einarbeitung in die Thematik der Stetigfördertechnik als einen Teilbereich der innerbetrieblichen Logistik wird erwartet. Leistungsnachweis: Praktikumsbericht mit Beschreibung des Vorgehens, der erstellten Modelle und der erzielten Ergebnisse Teilnehmer: 12 (3 Gruppen) je Versuch Kontakt:

17 FG Mess- & Regelungstechnik 1. Versuch: Offline-Programmierung eines Industrieroboters CAD-basierte Programmierung einer Steuerung für einen ABB- Kickarmroboter Voraussetzung: CAD- Grundkenntnisse 2. Versuch: Prozessautomatisierung mit industriellem Prozessleitsystem Engineering eines industriellen Leitsystems für ein kleines Beispielprojekt Voraussetzung: Pflichtvorlesung Mess- und Regelungstechnik Andreas Kroll Fachgebiet Mess- und Regelungstechnik Universität Kassel