DIPLOM- UND MASTERARBEITEN

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1 DIPLOM- UND MASTERARBEITEN FACHBEREICH 9.3 SCHWEIßTECHNISCHE FERTIGUNGSVERFAHREN Simulation des gepulsten Laserstrahlschweißens mittels FEM und Ray Tracing 2 Modellierung der Schmelzbadausdehnung beim gepulsten Laserstrahlschweißen mit zeitlich veränderlichem Energieeintrag 3 Magnetunterstütztes Laserbahndispergieren zur Verbesserung der Verschleißeigenschaften metallischer Werkstoffe 4

2 AUSSCHREIBUNG DIPLOM-/MASTERARBEIT Im Fachbereich 9.3 "Schweißtechnische Fertigungsverfahren in Berlin-Lichterfelde ist ab sofort eine Diplom-/Masterarbeit zum Thema SIMULATION DES GEPULSTEN LASERSTRAHLSCHWEIßENS MITTELS FEM UND RAY TRACING zu vergeben. Das gepulste Laserstrahlschweißen ist ein geeignetes Verfahren zum Schweißen wärmesensibler Werkstoffe und bietet das Potenzial, an sich nicht schweißgeeignete Mischverbindungen dauerhaft zu fügen. Eine Schlüsselfähigkeit stellt hierzu die zeitliche Pulsformbarkeit von modernen Festkörperlasern dar, die eine zeitlich variable Energieabgabe innerhalb eines Pulses und damit eine Beeinflussung der Schmelzbadgeometrie ermöglicht. Abbildung: Porsche Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll mit der FEM-Umgebung COMSOL Multiphysics die Schmelzbadgeometrie beim gepulsten Laserstrahlschweißen simuliert werden. Neben der Identifizierung der zu berücksichtigenden Einflussgrößen auf den Schweißprozess sowie möglicher Vereinfachungen soll das Hauptaugenmerk auf der Einbringung der Laserstrahlenergie in das Werkstück mittels Ray Tracing- Routinen gelegt werden. Die Prognosen des Modells sollen durch eine abschließende Versuchsreihe mit einer vorhandenen gepulsten Laseranlage verifiziert werden. Gesucht wird ein Studierender mit naturwissenschaftlich-technischer Ausrichtung des Studiums (Maschinenbau, Physikalische Ingenieurwissenschaft o. ä.). Sie verfügen über fundiertes Wissen in der Strömungstechnik und FEM, haben eine schnelle Auffassungsgabe, hohes Engagement und Motivation und können gute bis sehr gute Studienleistungen vorweisen. Weitere Auskünfte können telefonisch oder per eingeholt werden. Bewerbungen werden mit Anschreiben, Lebenslauf und Zeugnissen erbeten. Die Anfertigung der Diplom- bzw. Masterarbeit erfolgt ohne Vergütung. Kontakt: Dr.-Ing. Marcel Bachmann BAM Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung Unter den Eichen 87, Berlin, Tel.: , 2

3 AUSSCHREIBUNG DIPLOM-/MASTERARBEIT Im Fachbereich 9.3 "Schweißtechnische Fertigungsverfahren in Berlin-Lichterfelde ist ab sofort eine Masterarbeit zum Thema MODELLIERUNG DER SCHMELZBADAUSDEHNUNG BEIM GEPULSTEN LASERSTRAHLSCHWEIßEN MIT ZEITLICH-VERÄNDERLICHEM ENERGIEEINTRAG zu vergeben. Das gepulste Laserstrahlschweißen ist ein geeignetes Verfahren zum Schweißen wärmesensibler Werkstoffe und bietet das Potenzial, an sich unschweißbare Mischverbindungen dauerhaft zu fügen. Eine Schlüsselfähigkeit stellt hierzu die zeitliche Pulsformbarkeit von modernen Festkörperlasern dar, die eine zeitlich variable Energieabgabe innerhalb eines Pulses und damit eine Beeinflussung der Schmelzbadgeometrie ermöglicht. Quelle: AUDI AG Quelle: M.J. Torkamany et al. (2010) Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll mit der FEM-Umgebung COMSOL Multiphysics die auftretende Schmelzbadgeometrie beim gepulsten Laserstrahlschweißen simuliert werden. Es gilt zunächst Einflussparameter auf die Schmelzbadkinematik zu identifizieren und notwendige Vereinfachungen zu treffen, um ein ausreichend realitätsnahes Modell erstellen zu können. Hauptaugenmerk ist dabei auf die Implementierung des zeitlich veränderlichen Energieeintrages durch die Pulsformung zulegen. Die Prognosen des Modells sind durch eine abschließende Versuchsreihe mit einer vorhandenen gepulsten Laseranlage zu verifizieren. Gesucht wird ein Studierender mit naturwissenschaftlich-technischer Ausrichtung des Studiums (Maschinenbau, Physikalische Ingenieurwissenschaft o. ä.). Sie verfügen über fundiertes Wissen in der Finite-Elemente-Methode, haben eine schnelle Auffassungsgabe, hohes Engagement und Motivation? Sie können außerdem gute bis sehr gute Studienleistungen vorweisen? Dann freuen wir uns auf Ihre Bewerbung (Anschreiben, Lebenslauf, Zeugnisse)! Weitere Auskünfte können telefonisch oder per eingeholt werden. Die Anfertigung der Masterarbeit erfolgt ohne Vergütung. Kontakt: Dr.-Ing. Kai Hilgenberg BAM Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung Unter den Eichen 87, Berlin, Tel.: , 3

4 Februar 2016 AUSSCHREIBUNG EINER MASTERARBEIT Im Fachbereich 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren der Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM) in Berlin-Lichterfelde ist ab sofort eine Masterarbeit zum Thema MAGNETUNTERSTÜTZTES LASERBAHNDISPERGIEREN ZUR VERBESSERUNG DER VERSCHLEIßEIGENSCHAFTEN METALLISCHER WERKSTOFFE zu vergeben. Eine Erhöhung der Verschleißfestigkeit von Bauteilen kann mittels Einbringung von Hartstoffpartikeln (z.b. Wolfram- oder Siliziumkarbid) in den oberflächennahen Bereich erzielt werden. Eine Möglichkeit dazu bietet das Laserbahndispergieren, wobei das Werkstück mittels Laserstrahlung lokal aufgeschmolzen wird. Parallel zur Einwirkung der Laserstrahlung werden die Hartstoffpartikel in einem Trägergas in die Schmelze transportiert. Besonders vorteilhafte Eigenschaften ergeben sich aus der Einstellung von funktionellen Gradienten an der Oberfläche. Die Verteilung der zugeführten Partikel soll basierend auf den verschiedenen elektrischen Eigenschaften von Hartstoff und Grundwerkstoff mittels externer oszillierender magnetischer Felder beeinflusst werden. Im Rahmen dieser Abschlussarbeit soll der vorhandene Versuchsstand angepasst und erweitert werden. Zunächst werden Referenzversuche ohne Magnetfeld durchgeführt. Diese werden dann für verschiedene Frequenzen und Stärken des externen magnetischen Feldes wiederholt. Metallographische Auswerteverfahren werden zur Bewertung des Einflusses der eingebrachten Lorentzkräfte genutzt. WIR SUCHEN Gesucht wird ein Studierender mit naturwissenschaftlich-technischer Ausrichtung des Studiums (Maschinenbau, Physikalische Ingenieurwissenschaft, Werkstoffwissenschaft o. ä.). Sie verfügen über eine schnelle Auffassungsgabe, hohes Engagement und Motivation? 1/2

5 Sie können außerdem gute bis sehr gute Studienleistungen vorweisen? Dann freuen wir uns auf Ihre Bewerbung (Anschreiben, Lebenslauf, Zeugnisse)! Weitere Auskünfte können telefonisch oder per eingeholt werden. Die Anfertigung der Masterarbeit erfolgt ohne Vergütung. KONTAKT Prof. Dr.-Ing. Kai Hilgenberg Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM) Unter den Eichen 87, Berlin Tel.: Dr.-Ing. Marcel Bachmann Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung (BAM) Unter den Eichen 87, Berlin Tel.: /2