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Abschlussarbeit Bachelor oder Master zum Thema Visualisierung und Analyse der Gasdynamik beim Laserstrahlschneiden

Stellenangebot von Fraunhofer-Gesellschaft

Job-Details
Einsatzort
Connecticum Job-Nr. 1355526 / ILT-2020-124
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  • Beschäftigungsarten: Bachelor-/ Masterarbeit
    Arbeitgeber: Fraunhofer-Gesellschaft
    Jobdatum: 11. Januar 2021
    Studienbereiche: Ingenieurwissenschaften: Laser- und Optotechnologie, Maschinenbau
    Naturwissenschaften: Physik
    Einsatzorte: Aachen; Nordrhein-Westfalen
    Stellenangebot: Abschlussarbeit Bachelor oder Master zum Thema Visualisierung und Analyse der Gasdynamik beim Laserstrahlschneiden
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    Abschlussarbeit Bachelor oder Master zum Thema Visualisierung und Analyse der Gasdynamik beim Laserstrahlschneiden

    In Kooperation mit dem assoziierten RWTH-Lehrstuhl für Lasertechnik LLT bietet das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, führendes Zentrum für Auftragsforschung und -entwicklung im Bereich Lasertechnik, die Möglichkeit einer Abschlussarbeit (Bachelor oder Master) in der Gruppe "Makrofügen und Schneiden" an.

    Beim Laserstrahlschmelzschneiden werden ein Laserstrahl und ein koaxial zum Laserstrahl strömender Gasstrahl verwendet, um das Werkstück lokal aufzuschmelzen beziehungsweise die Schmelze aus der Schnittfuge auszutreiben. Neben der Intensitätsverteilung des Laserstrahls spielen Zustand und Dynamik der Gasströmung in der Schnittfuge eine wesentliche Rolle bei der Qualität eines Laserschnittes. Der Schneidgasstrahl strömt aus der Schneidgasdüse unter hohem Druck und erreicht bei der nachfolgenden Expansion Überschallgeschwindigkeit. In der Schnittfuge bildet sich eine charakteristische Gasströmung mit Schockwellen und eine Abfolge von über- und unterexpandierten Bereichen aus. Durch die auf die Schmelze angreifenden Kräfte beeinflusst die Gasströmung den Schmelztransport und -austrieb maßgeblich. Die Analyse der Gasströmung ist daher ein essenzieller Teil bei der Prozessoptimierung zur Minimierung der Gratanhaftung und Steigerung der Schneidqualität.
    Bei der vorliegenden Arbeit wird ein Schlieren-optisches System zur Visualisierung und Analyse der Schneidgasdynamik beim Laserstrahlschmelzschneiden angewendet. Mit Hilfe der Schlieren Foto- und Videografie werden Gasdruckgradienten sichtbar gemacht und Grenzschichtablösung untersucht. Der Umfang und Schwerpunkt der Arbeit können an den persönlichen Interessen angepasst werden und beispielsweise durch CFD-Simulationen der Gasströmung ergänzt werden.

    Folgende Arbeitsschritte sollen dabei systematisch bearbeitet werden:

    • Einarbeitung in das Thema und Literaturrecherche
    • Charakterisierung des optischen Messsystems (Messbereich, Empfindlichkeit, Auflösung)
    • Qualitative Analyse der Gasdynamik und Grenzschichtanlösung in Abhängigkeit der Prozessparameter
    • Zusätzlich bei einer Masterarbeit: Ausarbeitung einer Messroutine zur quantitativen Bestimmung der Strömungsparameter
    • Optional: CFD Simulationen mit Ansys Fluent und Ableitung wichtiger Zustandsgrößen

    Was du mitbringst
    Du bist Studentin oder Student der Physik, des Maschinenbaus oder artverwandter Studiengänge. Du zeigst Dich wissbegierig, zuverlässig und zeichnest Dich durch experimentelles Geschick aus. Vorkenntnisse im Bereich Optik und/oder Fluiddynamik können bei der Durchführung der Arbeit von Vorteil sein. Vorkenntnisse im Bereich der Lasertechnik sind willkommen, aber nicht notwendig.
    Was du erwarten kannst
    Wir bieten Dir eine spannende und anwendungsorientierte Abschlussarbeit in einem innovativen Forschungsumfeld mit freundlicher Arbeitsatmosphäre. Du arbeitest mit technisch hochwertiger Labor- und Analyseaustattung und profitierst dabei von unserem interdisziplinären Team aus Physiker*innen, Ingenieur*innen und Materialwissenschaftler*innen.

    Die Stelle ist bis zum Abschluss der Arbeit befristet.
    Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.
    Wir weisen darauf hin, dass die gewählte Berufsbezeichnung auch das dritte Geschlecht miteinbezieht.
    Die Fraunhofer-Gesellschaft legt Wert auf eine geschlechtsunabhängige berufliche Gleichstellung.

    Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

    Fragen zu dieser Position beantwortet Dir gerne

    Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
    Dipl.-Phys. Stoyan Stoyanov
    Telefon +49 0241/8906-8080

    Haben wir dein Interesse geweckt? Dann bewirb dich noch heute über den Button "Bewerben". Wir benötigen dazu ein kurzes Anschreiben mit Lebenslauf, Notenspiegel und Arbeitszeugnissen (falls vorhanden).


    Passt die Stelle nicht zu deinem Profil? Finde weitere spannende Stellenangebote auf unserer Karriereseite https://www.ilt.fraunhofer.de/de/stellen.html

    http://www.ilt.fraunhofer.de
    Kennziffer: ILT-2020-124 Bewerbungsfrist: 31.01.2021
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Abschlussarbeit Bachelor oder Master zum Thema Visualisierung und Analyse der Gasdynamik beim Laserstrahlschneiden

Jobkennzeichen: Connecticum-JobNr. 1355526 / ILT-2020-124
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Arbeitgeber-Profil: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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