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Aufgabenstellung:

Im Kontext der Elektromotorenfertigung für schienengebundene Fahrzeuge haben sich diverse Motorkonzepte etabliert, welche vorwiegend auf massiveren Flachleitern beruhen. Deren Handhabung und Einbringung stellt auf Grund ihrer großen Biegesteifigkeit, gepaart mit der erforderlichen Formgebung, eine große Herausforderung dar. Auf Grund vergleichsweise geringen Stückzahlen werden gegenwärtig elementare Prozessschritte manuell umgesetzt. Deren Automatisierung stellt eine große Herausforderung innerhalb der Transformation der Mobilität im 21. Jahrhundert dar.

Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, verschiedene Messmethoden für elektrische Kontakte im Kontext elektrischer Antriebe zu recherchieren und miteinander zu vergleichen. Neben einer grundlegenden Einarbeitung in die Themen Messtechnik und Kontaktierung sollen nach der strukturierten Literaturrecherche die Erkenntnisse auf das Anwendungsbeispiel eines Schaltrings für die Kontaktierung elektrischer Antriebe von schienengebundenen Fahrzeugen übertragen werden.

 

Die Arbeit beinhaltet folgende Schwerpunkte:

• Einarbeitung in den Kontaktierungsprozess von Elektromotoren
  • Einordnung des Prozesses in die Fertigung
  • Übersicht über Kontaktierungsverfahren
  • Vorteile und Herausforderungen in der Fertigung
• Einarbeitung in den Themenkomplex Messtechnik
• Strukturierte Literaturanalyse zu Messmethoden elektrischer Kontakte im Kontext von Elektromotoren
  • Identifikation und Kategorisierung wichtiger Kenngrößen für Kontaktstellen
  • Vorstellung der wichtigsten Verfahren zur Messung dieser Kenngrößen
  • Vergleich der Messverfahren anhand geeigneter Auswahlkriterien
  • Begründung der Bewertung
• Übertrag der Erkenntnisse auf das Anwendungsbeispiel eines Schaltrings im Kontext elektrischer Traktionsantriebe
• Erarbeitung und Konzeptionierung weiterer Messmethoden für das Anwendungsbeispiel

Persönliche Voraussetzungen:

• Interesse an Fertigungsprozessen im Bereich Elektromaschinen
• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und des Aufbaus eines E-Motors
• Strukturiertes, lösungsorientiertes und wissenschaftliches Arbeiten
• Erste Erfahrungen im Bereich Kontaktierung und Messtechnik sind wünschenswert
• Deutsch und Englisch in Wort und Schrift

 

Weitere Informationen und Details sind bei Felix Wirthmann erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden Sie bitte mit Notenauszug und Lebenslauf per E-Mail an den oben genannten Betreuer. KI-generierte, generische und fachlich unpassende Bewerbungen erhalten keine Rückmeldung.

Aufgabenstellung:

Im Kontext der Elektromotorenfertigung für schienengebundene Fahrzeuge haben sich diverse Motorkonzepte etabliert, welche vorwiegend auf massiveren Flachleitern beruhen. Deren Handhabung und Einbringung stellt auf Grund ihrer großen Biegesteifigkeit, gepaart mit der erforderlichen Formgebung, eine große Herausforderung dar. Auf Grund vergleichsweise geringen Stückzahlen werden gegenwärtig elementare Prozessschritte manuell umgesetzt. Deren Automatisierung stellt eine große Herausforderung innerhalb der Transformation der Mobilität im 21. Jahrhundert dar.

Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, einen Überblick über die Technologie-Landscape Additiver Fertigungsverfahren von Kupfer zu generieren. Des Weiteren soll die Anwendbarkeit der Additiven Fertigungsverfahren im Kontext elektrischer Antriebe evaluiert werden. Am Beispiel der Fertigung von Stromschienen/Leiterelementen für Schaltringe sollen die verschiedenen Verfahren außerdem miteinander verglichen werden und geeignete Verfahren vorgestellt werden.

 

Die Arbeit beinhaltet folgende Schwerpunkte:

• Einarbeitung in Additive Fertigungsverfahren für Kupfer
  • Vorstellen der Verfahren und Prozesse
  • Recherche der Vorteile und Herausforderungen
  • Recherche verwendbarer Legierungen
• Einarbeitung in den Fertigungsprozess elektrischer Antriebe insbesondere in die Fertigung von Schaltringen/Schaltelementen
• Vergleich der Additiven Fertigungsverfahren
  • Vergleich der erarbeiteten Varianten in Bezug auf die Herstellung von Stromschienen für Schaltringe
  • Bewertung der additiven Fertigungsverfahren anhand geeigneter Auswahlkriterien
  • Begründung der Bewertung
• Erarbeitung von weiteren Anwendungsbeispielen für Additive Fertigungsverfahren im Kontext elektrischer Antriebe

Persönliche Voraussetzungen:

• Interesse an Fertigungsprozessen im Bereich Elektromaschinen
• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und des Aufbaus eines E-Motors
• Strukturiertes, lösungsorientiertes und wissenschaftliches Arbeiten
• Erste Erfahrungen im Bereich Kontaktierung
• Deutsch und Englisch in Wort und Schrift

 

Weitere Informationen und Details sind bei Felix Wirthmann erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden Sie bitte mit Notenauszug und Lebenslauf per E-Mail an den oben genannten Betreuer. KI-generierte, generische und fachlich unpassende Bewerbungen erhalten keine Rückmeldung.

Aufgabenstellung:

Im Kontext der Elektromotorenfertigung für schienengebundene Fahrzeuge haben sich diverse Motorkonzepte etabliert, welche vorwiegend auf massiveren Flachleitern beruhen. Deren Handhabung und Einbringung stellt auf Grund ihrer großen Biegesteifigkeit, gepaart mit der erforderlichen Formgebung, eine große Herausforderung dar. Auf Grund vergleichsweise geringen Stückzahlen werden gegenwärtig elementare Prozessschritte manuell umgesetzt. Deren Automatisierung stellt eine große Herausforderung innerhalb der Transformation der Mobilität im 21. Jahrhundert dar.

Ziel dieser studentischen Arbeit ist es, verschiedene Designideen für die Kontaktelemente eines Schaltrings im Kontext von Traktionsmotoren schienengebundener Fahrzeugs zu erarbeiten und miteinander zu vergleichen. Neben der Einarbeitung in das Themengebiet sollen bestehende und eigene Kontaktelementformen durchdacht, bewertet und anhand von geeigneten Tests die besten Kontaktelemente validiert werden.

 

Die Arbeit beinhaltet folgende Schwerpunkte:

• Einarbeitung in die Statorfertigung für Schienenfahrzeuge
  • Einarbeitung in die Thematik Schaltringe
  • Vorteile und Herausforderungen in der Fertigung
• Einarbeitung in den Kontaktierungsprozess
  • Übersicht über Kontaktierungsverfahren
  • Vorteile und Herausforderungen in Zusammenhang mit Schaltringen
• Erarbeitung verschiedener Kontaktelementformen
  • Vergleich der erarbeiteten Varianten
  • Bewertung der Kontaktelemente anhand geeigneter Auswahlkriterien
  • Begründung der Bewertung
• Teil-Validierung der Kontaktelementform

 

Persönliche Voraussetzungen:

• Interesse an Fertigungsprozessen im Bereich Elektromaschinen
• Grundlegende Kenntnisse der Funktionsweise und des Aufbaus eines E-Motors
• Strukturiertes, lösungsorientiertes und wissenschaftliches Arbeiten
• Erste Erfahrungen im Bereich Kontaktierung
• Deutsch und Englisch in Wort und Schrift

 

Weitere Informationen und Details sind bei Felix Wirthmann erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden Sie bitte mit Notenauszug und Lebenslauf per E-Mail an den oben genannten Betreuer. KI-generierte, generische und fachlich unpassende Bewerbungen erhalten keine Rückmeldung.

Ausgangssituation:

Induktive Ladepads für elektrische Fahrzeuge erfordern hochzuverlässige und effiziente Kontaktierungen, insbesondere bei der Verwendung von primärisolierten HF-Litzen aus Aluminium. Aluminium bietet Vorteile wie geringes Gewicht und gute Leitfähigkeit, stellt jedoch besondere Anforderungen an die Kontaktierung aufgrund seiner Oxidationsanfälligkeit und mechanischen Eigenschaften. Ziel ist es, die Machbarkeit und Zuverlässigkeit der Kontaktierung zu demonstrieren.

Der Umfang der Arbeit umfasst dabei folgende Arbeitsinhalte:

• Literaturrecherche: Untersuchung bestehender Kontaktierungstechniken für Aluminiumlitzen.

• Konzeptentwicklung: Proof of Concept, der die Kontaktierung von HF-Litzen qualifiziert.

• Versuchsdurchführung: Testen der Kontaktierungen unter realistischen Bedingungen (z. B. Temperaturzyklen, Strombelastung) und Bewertung der elektrischen und mechanischen Stabilität.

• Dokumentation: Auswertung der Ergebnisse und Erstellung einer detaillierten Dokumentation einschließlich Empfehlungen für die weitere Entwicklung.

 

Voraussetzungen zur Bewerbung:

• Fachkenntnisse: Grundkenntnisse in Elektrotechnik und Materialwissenschaften, sowie Interesse an experimenteller Arbeit.

• Arbeitsweise: Selbstständige, strukturierte und präzise Arbeitsweise sowie Teamfähigkeit.

• Sprachkenntnisse: Gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift; Englischkenntnisse sind von Vorteil für die Literaturrecherche.

 

Bewerbungen mit Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel bitte per E-Mail an:

miriam.eichinger@faps.fau.de

 

Sollten Sie in die engere Auswahl kommen, werden Sie per Mail kontaktiert. Ein Anruf ist nicht notwendig.

Ausgangssituation:

Hochfrequenzlitzen (HF-Litzen) werden in zahlreichen Anwendungen der Elektromobilität, eingesetzt, um Skin- und Proximity-Effekte zu minimieren. Eine Herausforderung besteht in der zuverlässigen Kontaktierung primärisolierter HF-Litzen. In diesem Kontext soll ein innovativer Ansatz verfolgt werden, bei dem die Litze induktiv erwärmt wird, um die Isolierung thermisch zu entfernen, während sie gleichzeitig mechanisch verpresst wird. Ziel ist es, einen Versuchsstand zu entwickeln, der diesen Prozess ermöglicht und die Kontaktqualität systematisch untersucht.

Der Umfang der Arbeit umfasst dabei folgende Arbeitsinhalte:

• Literaturrecherche: Untersuchung bestehender Methoden zur Kontaktierung von HF-Litzen und Analyse relevanter Technologien für induktive Erwärmung und mechanische Verpressung.
• Konzeptentwicklung: Entwurf eines Versuchsstandes, der die simultane thermische Abisolierung und mechanische Verpressung von HF-Litzen ermöglicht.
• Aufbau des Versuchsstandes: Konstruktion und Implementierung des Versuchsstandes, einschließlich der Auswahl geeigneter Komponenten für die induktive Erwärmung und Verpressung.
• Durchführung von Versuchen: Testen und Optimierung der Prozessparameter (z. B. Temperatur, Presskraft).
• Auswertung und Dokumentation: Analyse der Versuchsergebnisse hinsichtlich der Kontaktqualität (z. B. elektrischer Widerstand, mechanische Stabilität) und Erstellung einer umfassenden Dokumentation.

Nähere Informationen sowie Beginn und Umfang der Arbeit können in einem persönlichen Gespräch diskutiert werden. Eine Konkretisierung des Themas erfolgt nach Absprache.

Voraussetzungen zur Bewerbung:

• Fachkenntnisse: Grundkenntnisse sowie Interesse an experimenteller Arbeit und Konstruktion.
• Technische Fähigkeiten: Erfahrung im Umgang mit CAD-Software von Vorteil.
• Arbeitsweise: Selbstständige, strukturierte und sorgfältige Arbeitsweise sowie Freude an praktischer und theoretischer Arbeit.
• Sprachkenntnisse: Gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift; Englischkenntnisse sind von Vorteil für die Literaturrecherche.

Bewerbungen mit Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel bitte per E-Mail an:

miriam.eichinger@faps.fau.de

 

Sollten Sie in die engere Auswahl kommen, werden Sie per Mail kontaktiert. Ein Anruf ist nicht notwendig.

Seltenerdmagnete (SE-Magnete), insbesondere Neodym-Eisen-Bor-Magnete kommen in vielen Zukunftstechnologien zum Einsatz und spielen daher eine zentrale Rolle für die Transformationsstrategie der Europäischen Union. Die notwendigen Seltenerdmetalle wie Neodym, Dysprosium und Terbium werden dabei aufgrund vulnerabler Lieferketten und schlechter Substituierbarkeit als kritische Rohstoffe klassifiziert. Außerdem verursacht die Primärproduktion von Seltenerdmagneten signifikante Umwelt- und Klimabelastungen.

Vor diesem Hintergrund besitzt das Recycling von SE-Magneten hohes geopolitisches, ökonomisches und ökologisches Potential. Allerdings ist ein geschlossener Rohstoffkreislauf aus technischen und organisatorischen Gründen derzeit nur schwer realisierbar, sodass aktuell weniger als ein Prozent der SE-Magnete in der EU recycelt wird. Da für viele End-of-Life-Produkte die Magnetextraktion durch Demontage nicht wirtschaftlich realisierbar ist, besitzt die Sortierung von geschreddertem Elektroschrott hohe Bedeutung. Die Herausforderung hierbei besteht darin, granulare Stoffgemische zuverlässig zu trennen, deren Bestandteile sich in vielen physikalischen Eigenschaften ähneln. Gleichzeitig muss die zu entwickelnde Prozesskette einen ausreichenden Durchsatz ermöglichen.

In diesem Kontext besteht das Ziel der ausgeschriebenen Arbeit darin, Verfahren zu untersuchen, die die Abtrennung der Seltenerdfraktion aus einem magnetischen Granulat (hart- und weichmagnetische Bestandteile) mittels mechanischer Verfahrenstechnik erlaubt. Der Fokus liegt auf der Magnetscheidung sowie auf Wechselwirkungen mit thermischen Prozessen. Hierbei kann auf Voruntersuchungen aufgebaut werden.

Inhalte:

• Literaturrecherche
• Aufzeigen des Stands der Technik für das Recycling von Seltenerdmagneten
• Charakterisierung von Proben mittels Siebklassierung und Mikroskopie
• Systematische Analyse des relevanten Eingangsmaterials in Hinblick auf physikalische Größen, die als Sortierkriterium infrage kommen (Fokus auf Magnetik)
• Schnittstellendefinition im Rahmen des Gesamtprozesses
• Analyse von Unterprozessen für die Entwicklung eines adäquaten Sortierverfahrens

Entsprechend der individuellen Interessen und Fähigkeiten sind unterschiedliche Schwerpunkte möglich (Aufbau von Versuchsträgern / Versuchsdurchführung) – z. B.

• Ausarbeitung eines Konzepts und Konstruktion eines Versuchsaufbaus
• Aufbau von Versuchsanlagen
• Demonstration der grundlegenden Eignung mithilfe von Versuchen (Versuchskonzeption, -durchführung und -auswertung)
• Bewertung von Prozessketten anhand ökonomischer und ökologischer Kriterien
  (z. B. Life Cycle Assessment)

Anforderungen und Informationen:

• Methodische und strukturierte Vorgehensweise
• Spezifische Vorkenntnisse sind nicht erforderlich
• Forschung in einem Zukunftsthema mit hoher strategischer Bedeutung
• Weitere Informationen auf Anfrage

Der Beginn der Arbeit ist ab sofort möglich. Aussagekräftige Bewerbungen sind bitte per E-mail inkl. Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel zu stellen. Generische bzw. KI-generierte Anfragen werden ignoriert. Gute Deutschkenntnisse sind von Vorteil.

Seltenerdmagnete (SE-Magnete), insbesondere Neodym-Eisen-Bor-Magnete kommen in vielen Zukunftstechnologien zum Einsatz und spielen daher eine zentrale Rolle für die Transformationsstrategie der Europäischen Union. Die notwendigen Seltenerdmetalle wie Neodym, Dysprosium und Terbium werden dabei aufgrund vulnerabler Lieferketten und schlechter Substituierbarkeit als kritische Rohstoffe klassifiziert. Außerdem verursacht die Primärproduktion von Seltenerdmagneten signifikante Umwelt- und Klimabelastungen.

In diesem Kontext besitzt das Recycling von SE-Magneten hohes geopolitisches, ökonomisches und ökologisches Potential. Allerdings ist ein geschlossener Rohstoffkreislauf aus technischen und organisatorischen Gründen derzeit nur schwer realisierbar, sodass aktuell weniger als ein Prozent der SE-Magnete in der EU recycelt wird. Da für viele End-of-Life-Produkte die Magnetextraktion durch Demontage nicht wirtschaftlich realisierbar ist, besitzt die Sortierung von geschreddertem Elektroschrott hohe Bedeutung. Die Herausforderung hierbei besteht darin, granulare Stoffgemische zuverlässig zu trennen, deren Bestandteile sich in vielen physikalischen Eigenschaften ähneln. Gleichzeitig muss die zu entwickelnde Prozesskette einen ausreichenden Durchsatz ermöglichen.

Derzeit werden am Lehrstuhl FAPS entsprechende Sortierverfahren untersucht. Für die Prozessentwicklung ist dabei eine Quantifizierung der Sortiergüte entscheidend. Verfahren wie die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) erlauben die Identifikation von Elementen und somit direkte Aussagen über die Zusammensetzung von Proben. Als Nachteile bestehen dabei jedoch Limitationen in Hinblick auf die analysierbare Probenform und den untersuchten Ausschnitt. Eine mögliche Alternative stellt die Charakterisierung von Partikeln anhand lichtmikroskopischer Aufnahmen dar. Rückschlüsse auf die Probenzusammensetzung können so indirekt beispielsweise anhand von Farben und Oberflächenstruktur der Partikel getroffen werden. Die Auswertung soll mittels Machine Learning automatisiert erfolgen.

Inhalte:

• Literaturrecherche
• Zieldefinition und systematische Charakterisierung von relevantem Eingangsmaterial mittels Mikroskopie (Licht- / Lasermikroskop)
• Datenerhebung und -aufbereitung: Erzeugen einer ausreichenden Datengrundlage auf Basis der Mikroskopaufnahmen, Labeln der Daten
• Modellauswahl und -anpassung
• Trainieren des Modells

Anforderungen und Informationen:

• Methodische und strukturierte Vorgehensweise
• Ausreichende IT-Kenntnisse notwendig
  (Kenntnisse in Python und Erfahrungen im Umgang mit den Libraries PyTorch, OpenCV sind von Vorteil)
•  Forschung in einem Zukunftsthema mit hoher strategischer Bedeutung
• Weitere Informationen auf Anfrage

 

Der Beginn der Arbeit ist ab sofort möglich. Aussagekräftige Bewerbungen sind bitte per E-mail inkl. Lebenslauf und aktuellem Notenspiegel zu stellen. Generische bzw. KI-generierte Anfragen werden ignoriert.

Flexible Fertigungsanlagen benötigen flexible Steuerungen. Im Forschungsumfeld ist das Robot Operating System (ROS) dafür eine bewährte Variante. ROS bietet ein umfassendes Angebot inclusive z.B. Kinematikplaner, physik Simulation, Visualisierung etc.

Aufgabenstellung

• Einarbeitung in ROS
• Erfassung der Roboterzelle
• Aufbau des digitalen ROS Zwilling
• Aufbau der Bewegungsplanung in MoveIt
• Integration in Gazebo
• Validierung

Anforderungen

• Gute Programmierkenntnisse
• Grundlegende Erfahrungen in ROS
• Motiviertes, eigenständiges Arbeiten
• Teamfähigkeit
• Sehr gute Deutsch- und/oder Englischkenntnisse in Wort und Schrift (mind. B-Niveau)

 

Weitere Informationen und Details sind bei den genannten Mitarbeitern erhältlich. Eine Bearbeitung ist ab sofort möglich. Bewerbungen senden Sie bitte mit aktuellem Notenauszug, relevanten Zeugnissen, Sprach-Level-Nachweis (außnahme Muttersprache DE/EN) und Lebenslauf per E-Mail. Wir werden uns zeitnah rückmelden.