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Magnetführung für Kreissägewerkzeuge: Bachelor-, Techniker-, Studien-, oder Masterarbeit

Bachelorarbeit / Technikerarbeit / Studienarbeit / Masterarbeit

Magnetführung für Kreissägewerkzeuge

Für Kreissägeprozesse sind Schwingungen eine große Herausforderung. Sie beeinflussen die Schnittqualität und den Verschleiß der Werkzeuge negativ und sollen daher soweit wie möglich verhindert werden. Dies steht im Gegensatz zum Wunsch nach immer dünneren Sägewerkzeugen. Insbesondere sehr dünne Werkzeuge reagieren auf Schwingungen sehr empfindlich. Die Folge ist eine eingeschränkte Prozessstabilität was insbesondere in Massenanwendungen, wie dem Zuschnitt von Halbzeugen für die Automobilebranche, ein Problem darstellt.
Die Möglichkeiten einer Optimierung der Prozessparameter wie Schnittgeschwindigkeit oder Vorschub sind verfahrensbedingt begrenzt. Gleiches gilt auch für die Kreissägewerkzeuge selbst. Die größte Möglichkeit einer Verringerung der Schwingung besteht daher auf der Seite der Maschine. Bisherige Ansätze bei denen Elastomere in der Koppelstelle zwischen Werkzeuge und Maschine (Flansch) eingesetzt wurden sowie Polymerbeton-Füllungen im Bereich des Maschinengrundgestells haben bereits erste positive Effekte erzielt. Das geplante Vorhaben geht dabei jedoch einen anderen Weg. Heutige Kreissägemaschinen setzen auf eine Gleitführung aus Hartmetall.
Durch diese Führungen wird das Kreissägewerkzeug in den Bereich stabilisiert, in denen kein Kontakt mit dem Werkstück stattfindet. In der Regel kommen 1-3 Führungselemente in der Größenordnung eines 2 Euro Stücks zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um ein sehr einfaches Verfahren mit technischen Schwächen. Zum einen unterliegen die Gleitführungen einem Verschleiß, wobei weniger die Kosten für die Ersatzteile problematisch sind, jedoch oft der unzureichende Wechsel der Führungselemente ein Problem darstellt. Zum anderen bringt der Kontakt zwischen Führungen und Kreissägewerkzeugen auch immer Wärme in das Werkzeug ein, was insbesondere bei hohen Schnittgeschwindigkeiten (>300m/min) ein Problem ist.
Im Vorhaben soll daher eine magnetische Führung untersucht werden. Hierbei soll das Kreissägewerkzeug durch eine magnetische Druck- und Zugkraft kontaktlos stabilisiert werden. Dabei soll gezielt eine Bewegung des Kreissägewerkzeuges ermöglicht werden, welche Schwingungen im Schnittbereich verhindert und so eine aktive Dämpfung mit sich bringt.

Aufgabenstellung im weiteren Sinne:

Ziel der Arbeit ist die Inbetriebnahme und Validierung eines Kreissägeprüfstands mit Magnetführung. Die mechanischen Komponenten sowie die Steuerungstechnik zum Basisprüfstand sind vorhanden. Ebenso die Komponenten zum Magnetsystem. Es gilt die Teilsysteme in Form eines Prüfstands zusammenzuführen und mögliche Potentiale der neuen Führungstechnologie durch Versuchsreihen zu identifizieren. Des Weiteren umfasst die Aufgabenstellung die Integration eines Rohrspanners mit Druckluftkissen. Auch hier soll validiert werden, inwiefern ein dämpfender Einfluss im Prozess zu beobachten ist.

Ausschreibung für die Fachrichtungen wie z. B.:
Automatisierungstechnik; Elektrotechnik; Maschinenbau; Mechatronik; Physik; Technologiemanagement

Was Sie mitbringen


  • Student der Ingenieurwissenschaften oder vergleichbarer Studiengang / angehender Techniker
  • Kenntnisse im Bereich Werkzeugmaschinen und Zerspanungstechnik
  • Grundlegende Kenntnisse zu Magnetfeldern 
  • Erfahrung im Umgang mit Werkzeugmaschinen
  • Hohe Motivation und Eigeninitiative
  • Gute Deutsch und/oder Englisch-Kenntnisse

Was Sie erwarten können


Im Rahmen der Arbeit sind je nach Umfang folgende Aufgaben zu bearbeiten:


  • Einarbeitung in den Stand der Technik von Führungssystemen für Kreissägewerkzeuge
  • Aufzeigen der üblichen Zerspankräfte und damit wirkenden Kräfte beim Sägen von Aluminium, Stahlrohren
  • Erfassung des aktuellen Arbeitstands zum Prüfstand
  • Aufbau des Prüfstands und Integration der Teilsysteme Magnetführung und Rohrspanner
  • Erstellung einer Dokumentation mit Anleitung zur Bedienung
  • Inbetriebnahme des Prüfstands
  • Durchführung von Versuchsreihen zur Validierung; Messung von Schwingungen bei unterschiedlich großen Kreissägewerkzeugen bei prozessüblichen Drehzahlen

Was wir Ihnen außerdem bieten können:


  • Angenehme Arbeitsatmosphäre & die Möglichkeit erste Kontakte in der Arbeitswelt zu knüpfen
  • Interessante & industrierelevante Aufgabenstellung
  • Gute technische Ausstattung
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.

Frau Lisa Bauer
Recruiting
0711 970-3581

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Kennziffer: IPA-2021-452 Bewerbungsfrist: -
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