Einfluss definierter Porosität Auf die Thermoschockbeständigkeit Additiv gefertigter Bauteile

Research topic/area

Additive Fertigung, Fertigung & Prozesstechnik, Materialwissenschaften, Werkstoffkunde

Type of thesis

Bachelor / Master

Start time

15.10.2026

Application deadline

15.10.2026

Duration of the thesis

Nach Studiengangsordnung

Description

Für die Gasverdüsung von Metallen werden keramische Düsen benötigt, die hohen thermischen und mechanischen Belastungen standhalten. Durch den Einsatz additiver Fertigung sollen diese Düsen gezielt optimiert werden, um ihre Haltbarkeit zu erhöhen und die Effizienz der Verdüsung zu verbessern, da die Pulverherstellung einen wesentlichen Kostenfaktor in der additiven Fertigung darstellt. Die Herstellung erfolgt mittels Vat-Photopolymerisation (VPP).

Im Betrieb sind die Düsen hohen Temperaturwechseln ausgesetzt. Eine gezielt eingestellte Porosität kann die Thermoschockbeständigkeit deutlich verbessern, da Poren das Risswachstum behindern und thermische Spannungen abbauen. Im Rahmen der Arbeit wird untersucht, wie sich eine definierte Porosität mittels sphärischer Füllstoffe in den Schlicker einbringen lässt. Kompatibilität, Viskosität und Partikelgröße werden dabei gezielt angepasst, um den gewünschten Porenanteil nach der Sinterung zu erhalten. Die resultierende Porenstruktur wird mittels bildgebender Verfahren charakterisiert und anhand von Thermoschockversuchen validiert.
Ziel der Arbeit ist die Bewertung des Einflusses von Porenanteil, Porengröße und Porenverteilung auf Festigkeit und Thermoschockbeständigkeit sowie die Untersuchung einer möglichen Multimaterialstrategie mit gradierter Porenverteilung.

Aufgaben

Literaturrecherche zu Porenbildungsstrategien
Prüfung der Kompatibilität mit dem bestehenden Schlicker
Anpassung der Rezeptur (Viskosität, Kugelgröße, Porenanteil)
Untersuchung des Sinterverhaltens (Erhalt vs. Verschluss der Poren)
Charakterisierung der Porenstruktur sowie Festigkeits- und Thermoschockprüfung

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Dann sende mir gerne eine Mail mit deinem Notenauszug, gerne auch Lebenslauf, an simon.linnemann@kit.edu und wir vereinbaren einen Termin.

Requirement

Requirements for students

• Beginn: ab sofort
• Dauer: 3-6 Monate (entsprechend der Studienordnung)
• Fachrichtung: Maschinenbau, Mechatronik, Materialwissenschaften, Chemieingenieurwesen oder verwandte Studiengänge

Faculty departments

• Engineering sciences
  Chemical & process engineering
  Mechanical engineering
  Material sciences & engineering
  Mechanical Engineering
• Economic & law sciences
  Business management

Supervision

Title, first name, last name

Simon Linenmann

Organizational unit

wbk

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simon.linnemann@kit.edu

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Application documents

• Curriculum vitae
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