Abschlussarbeit - Validierung und Weiterentwicklung einer Raman-basierten Methode

Ausschreibung für die Fachrichtungen wie z. B.: Automatisierungstechnik, Informatik, Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Physik, Softwareengineering, technische Informatik, Vermessungstechnik, Kunststofftechnik, Chemie, Data Science oder vergleichbare.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird eine bestehende Ramanspektroskopie-basierte Auswertungsmethode zur Charakterisierung des Alterungszustands polymerer Pulver im PBF-LB/P-Verfahren umfassend untersucht, validiert und weiterentwickelt. Als Referenzmaterial dient Polyamid (PA)12-Pulver, das unter realitätsnahen Prozessbedingungen gezielt gealtert und iterativ aufgefrischt wird. Die experimentelle Datenerhebung erfolgt primär mittels eines Handheld-Raman-Spektrometers. Auf Basis definierter thermischer Belastungen im Lasersinter- (PBF-LB) Prozess werden unterschiedliche Alterungszustände erzeugt und spektroskopisch analysiert, um die grundsätzliche Fähigkeit der Methode zur Differenzierung verschiedener Pulveralterungszustände zu bewerten. Ein zentraler Bestandteil der Arbeit ist die systematische Untersuchung von Sensitivität, Messunsicherheiten und potenziellen Störfaktoren, um die Aussagekraft und Grenzen der Methode im industriellen Einsatz zu quantifizieren.

Darüber hinaus umfasst die Arbeit die gezielte Weiterentwicklung der bestehenden Auswertemethodik sowie des Python-basierten Auswerteskripts mit dem Ziel, die Trennschärfe zwischen unterschiedlichen Pulverzuständen zu verbessern und mögliche adaptive Einstellung bei der Bewertung der Proben zu ermöglichen.

Abhängig vom Projektfortschritt kann die Methodik auf weitere Polymerpulver übertragen oder auf alternative bzw. neu entwickelte Raman-Messsysteme angewendet werden, um die Übertragbarkeit und Generalisierbarkeit des Ansatzes zu bewerten.

Hier sorgen Sie für Veränderung

• Sie leisten einen direkten Beitrag zur datenbasierten Bewertung von Polymerpulvern im PBF-LB/P
• Sie verbessern die Qualitätssicherung und Effizienz im Pulverkreislauf
• Sie tragen zur Weiterentwicklung und Industrialisierung spektroskopischer Analyseverfahren bei
• Sie schaffen die Grundlage für eine dynamische Pulverauffrischung, die den Einsatz von Neupulver potenziell reduziert und steigern die Ressourceneffizienz des PBF-LB/P Verfahrens

Hiermit bringen Sie sich ein

• Gültige Immatrikulation an einer deutschen Hochschule oder Universität
• Planung und Durchführung von Versuchsreihen zur gezielten Alterung von PA12-Pulver im PBF-LB/P-Prozess
• Aufnahme und Auswertung von Raman-Spektren unterschiedlicher Pulverzustände
• Analyse der Differenzierbarkeit von Alterungszuständen anhand bestehender Methode
• Durchführung von Sensitivitätsanalysen sowie Identifikation und Bewertung von Störfaktoren
• Weiterentwicklung der Auswertemethodik und des bestehenden Python-Skripts
• Optional: Übertragung der Methodik auf weitere Materialien oder Messsysteme

Was wir für Sie bereithalten

• Spannende Kombination aus experimenteller Arbeit und datengetriebener Analyse
• Zugang zu moderner PBF-LB/P-Anlagen- und Raman-Messtechnik
• Hoher Gestaltungsspielraum bei der Schwerpunktsetzung
• Enge fachliche Betreuung und Einbindung in aktuelle Entwicklungsprojekte
• Forschung mit Schwerpunkt industrieller Anwendung

Die Vergütung erfolgt je nach Qualifikation.

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung finden wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

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Frau Lisa Schäfer

Recruiting

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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

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