Werkstudium: Entwicklung eines 3D-Druckverfahrens für temperaturbeständiges PLA

Unternehmen

Als eines der ältesten und größten Fraunhofer-Institute verfügt das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal über eine besondere Expertise: Durch die Verknüpfung verschiedener Forschungsfelder der Kunststofftechnologie, chemischer Prozesse, Explosivstofftechnik, Sicherheit sowie von Energie- und Antriebssystemen erzielt es wegweisende Durchbrüche. Beispiele finden sich im Leichtbau für die Mobilität, für eine umweltfreundliche Chemie, für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, im militärischen Bereich sowie in Umweltbilanzierungen, Recycling- und Nachhaltigkeitskonzepten ‒ bald mit Dir?

Die Additive Fertigung eröffnet neue Horizonte in der Produktentwicklung – insbesondere dann, wenn Nachhaltigkeit und Individualisierung gefragt sind. Im Gegensatz zu subtraktiven Verfahren ermöglichen additive Prozesse eine deutlich ressourcenschonendere Herstellung, bieten große Flexibilität bei der Gestaltung und sind besonders für Kleinserien wirtschaftlich attraktiv.
Ein vielversprechendes Material in diesem Bereich ist Polymilchsäure (PLA), ein Biopolymer, das bereits erfolgreich in der additiven Fertigung eingesetzt wird. PLA überzeugt durch seine biologische Abbaubarkeit, weist jedoch eine geringe Temperaturbeständigkeit auf. Diese Eigenschaft stellt ein zentrales Hemmnis dar, insbesondere bei Anwendungen, die eine höhere thermische Belastbarkeit erfordern.
Im Rahmen unseres Fachbereichs beschäftigen wir uns daher mit der Weiterentwicklung von PLA durch die Nutzung sogenannter stereokomplexer PLA-Strukturen, um die Temperaturbeständigkeit signifikant zu verbessern. Ziel ist es, ein innovatives FFF-3D-Druckverfahren zu entwickeln, das stereokomplexes PLA zuverlässig und prozesssicher verarbeiten kann.
Dies beinhaltet sowohl die Optimierung der Verarbeitungsparameter in der Filamentherstellung als auch die Anpassung der Druckprozesse. Ergänzend dazu können konstruktive Änderungen am 3D-Drucker sowie Modifikationen im G-Code und der Drucker-Firmware erforderlich sein.
Unser Fachbereich verbindet Werkstoffentwicklung, Maschinenbau und Digitalisierung – und trägt so aktiv zur Etablierung nachhaltiger, zukunftsfähiger Fertigungstechnologien bei.

Aufgaben

•    Planung und Durchführung praxisnaher Versuchsreihen
•    Mitarbeit an aktiven Projekten
•    Herstellung von Filamenten
•    Gegebenenfalls konstruktive Anpassung des 3D-Druckers für spezielle Anforderungen
•    Optional: Anpassung der 3D-Druck-Software (G-Code/Firmware)
•    Auswertung, Interpretation und Diskussion der Versuchsergebnisse
•    Eigenständige Literaturrecherche zu Materialien und Verfahren

Profil

•    Ein abgeschlossenes Bachelorstudium in Maschinenbau, Materialwissenschaft, Kunststofftechnik, Verfahrenstechnik, Werkstofftechnik oder Vergleichbares
•    Grundkenntnisse im FFF 3D Druck von Vorteil
•    Selbstständiges und strukturiertes Arbeiten
•    Eine strukturierte, selbstständige Arbeitsweise und ein hohes Maß an Eigenmotivation
•    Teamgeist und eine klare, offene Kommunikation
•    Englisch oder Deutsch verhandlungssicher in Wort und Schrift