Entwicklung und Testing sensorintegrierter Zahnräder zur Zustandsüberwachung und Systemanalyse

Forschungsthema/Bereich

Maschinenelemente, Mikrosensorik, Programmierung, Drahtloskommunikation, Energy-Harvesting

Typ der Abschlussarbeit

Bachelor / Master

Startzeitpunkt

01.12.2025

Bewerbungsschluss

31.01.2026

Dauer der Arbeit

6 Monate

Beschreibung

Motivation

Im Rahmen der Abschlussarbeit wird untersucht, wie Sensoren direkt in Zahnräder integriert werden können, um kritische Betriebsparameter wie Drehmoment und Temperatur zu erfassen. Diese direkte Messung ermöglicht nicht nur eine präzise Zustandsbewertung des Zahnrads, sondern liefert auch Erkenntnisse über die Gesamtleistung des Systems – bis hin zur Interaktion zwischen Bediener und Winkelschleifer.

Durch die Anbindung an ein umfassendes Datenmanagementsystem lassen sich die Messdaten in einen größeren Kontext einbetten, wodurch wertvolle Einblicke in das gesamte mechanische System entstehen. Damit leistet das Projekt einen Beitrag zur Entwicklung einer neuen Generation innovativer, datengetriebener Winkelschleifer, die im Sinne einer zirkulären Wirtschaft eingesetzt werden können.

Aufgabe

Im Rahmen der Arbeit soll die Entwicklung und das Testing von sensorintegrierten Polymer-Zahnrädern erfolgen. Folgende Schwerpunkte sind vorgesehen:

• Einarbeitung in Sensortechnologien zur Temperatur- (Thermoelemente) und Drehmomentmessung (Dehnungsmessstreifen).
• Entwicklung von Konzepten zur Integration der Sensoren in Zahnräder und Versuchsstände. Schwerpunkte sind: Sensorintegration, Energiemanagement & kabellose Datenübertragung
• Testing und Validierung der entwickelten Ansätze anhand experimenteller Untersuchungen.
• Durchführung von Experimenten zur Machbarkeitsanalyse und Auswertung der Sensordaten.
• Entwicklung erster Ansätze zur Datenaufbereitung und -auswertung.
• Diskussion der Ergebnisse im Hinblick auf eine spätere Übertragbarkeit auf Metallzahnräder und industrielle Anwendungen.

Voraussetzung

Voraussetzungen an Studierende

• Studium im Bereich Maschinenbau, Mechatronik, Elektrotechnik oder vergleichbar.
• Interesse an Entwicklung und Testing im Bereich Sensortechnologien.
• Grundkenntnisse in Messtechnik, Signalverarbeitung und ggf. Platinendesign.
• Freude an experimenteller Arbeit im Labor sowie an Datenanalyse.
• Selbstständige, strukturierte Arbeitsweise und Motivation, ein innovatives Projekt aktiv mitzugestalten.

Studiengangsbereiche

• Ingenieurwissenschaften
  Elektrotechnik & Informationstechnik
  Maschinenbau
  Mechatronik & Informationstechnik

Betreuung

Titel, Vorname, Name

Victor Leon Mas

Organisationseinheit

Institut für Produktentwicklung (IPEK)

E-Mail Adresse

victor.mas@kit.edu

Link zur eigenen Homepage/Personenseite

Website

Bewerbung per E-Mail

Bewerbungsunterlagen

• Lebenslauf
• Notenauszug

E-Mail Adresse für die Bewerbung
Senden Sie die oben genannten Bewerbungsunterlagen bitte per Mail an victor.mas@kit.edu


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