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TU Ber­lin - IWF

Unser For­schungs- und Lehr­an­ge­bot ori­en­tiert sich an Tech­no­lo­gie und Manage­ment des indus­tri­el­len Fabrik­be­triebs und umfasst sowohl die Ent­wick­lung von Pro­zess­tech­no­lo­gien und Pro­duk­ti­ons­an­la­gen als auch deren infor­ma­ti­ons­tech­ni­sche Model­lie­rung. In sechs Fach­ge­bie­ten arbei­ten Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler inter­dis­zi­pli­när an der "Digi­ta­len Fabrik". Unser Ziel ist es, Pro­dukt­ent­wick­lung, Fer­ti­gungs­pla­nung und Pro­duk­tion infor­ma­ti­ons­tech­nisch so abzu­bil­den und zu ver­net­zen, dass Pro­duk­tent­ste­hungs- und Lebens­zy­klen durch­gän­gig simu­liert, veri­fi­ziert und opti­miert wer­den kön­nen. Bereits 1904 gegrün­det, sind wir eine der tra­di­ti­ons­reichs­ten Ein­rich­tun­gen pro­duk­ti­ons­tech­ni­scher For­schung und Lehre in Deutsch­land. Mit gegen­wär­tig etwa 170 Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­lern bil­den wir jähr­lich etwa 200 Stu­den­tin­nen und Stu­den­ten in Maschi­nen­bau und Wirt­schafts­in­ge­nieur­we­sen aus.

Simu­la­tion von Pro­zess­gas- und Par­ti­kel­strö­mung mit­tels CFD-DEM-Kopp­lung für den addi­ti­ven Cold­spray-Fer­ti­gungs­pro­zess

Mas­ter­ar­beit im Bereich Fer­ti­gungs­tech­nik / Simu­la­tion

Auf­ga­ben­be­sch­rei­bung:

Für eine ver­bes­serte Pro­zess­füh­rung bei der Her­stel­lung addi­tiv gefer­tig­ter Bau­teile mit­tels Kalt­gas­sprit­zen wird die Simu­la­tion von Pro­zess­gas- (Stick­stoff) und Par­ti­kel­strö­mung (Metall­pul­ver) ange­strebt. Als Soft­ware-Tools für eine CFD-DEM-Kopp­lung sol­len Ansys CFX und ESSS Rocky ver­wen­det wer­den. Bei dem zu unter­su­chen­den, addi­ti­ven Fer­ti­gungs­ver­fah­ren han­delt es sich um das robo­ter­ge­stützte High-Pres­sure-Cold­spray von Metall­pul­vern. Aktu­ell wird eine Mas­ter­ar­beit (PI, MB oder ver­gleich­bar) mit dem Schwer­punkt im Bereich Simu­la­tion aus­ge­schrie­ben.

Die Arbeit umfasst fol­gende Auf­ga­ben:
  • Varia­tion grund­le­gen­der Laval-Düsen-Designs als Cons­traints für die Simu­la­tion
  • CFD-Simu­la­tion des Stick­stoff-Gas­stroms durch die Laval-Düse mit Ansys CFX
  • DEM-Simu­la­tion des Metall­pul­ver-Werk­stoffs mit Rocky
  • CFD-DEM-Kopp­lung zur Dar­stel­lung der Pul­ver­par­ti­kel im Pro­zess­gas­strom
  • Simu­la­ti­ons­ba­sierte Opti­mie­rung der Düsen­geo­me­trie unter Berück­sich­ti­gung fer­ti­gungs­tech­ni­scher Rand­be­din­gun­gen

Er­war­te­te Qua­li­fi­ka­tio­nen:

  • Eigen­stän­di­ges Arbei­ten und sys­te­ma­ti­sche Pro­blem­lö­sungs­fä­hig­kei­ten
  • Grund­kennt­nisse strö­mungs­me­cha­ni­scher Simu­la­tion
  • Opti­mal wären erste Erfah­run­gen mit CFD-DEM-Kopp­lung mit der o. g. Soft­ware

Hin­wei­se zur Be­wer­bung:

Inter­es­sen­ten mel­den sich bitte bei:

M. Sc. Tho­mas Braun
Insti­tut für Werk­zeug­ma­schi­nen und Fabrik­be­trieb (IWF)
Pas­cal­str. 8-9, 10587 Ber­lin
Raum 229
Tel.: +49 (0) 30 / 314 24963
E-Mail: braun@iwf.tu-berlin.de