Entwicklung eines Drucksensors auf Basis von Graphen für die Zustandsüberwachung von Umformwerkzeugen

 Heutzutage werden Umformprozesse meist mit Hilfe der FEM-Simulation entwickelt und ausgelegt. Das FEM-Modell beinhaltet dabei Informationen über die im Umformwerkzeug lokal auftretenden Spannungen, die in der Realität nur teilweise oder gar nicht gemessen werden können. Jedoch sind diese realen Messdaten für die praktische Einarbeitung von Umformwerkzeugen und für ein späteres Prozess-Monitoring von größter Bedeutung. Neuentwickelte folienartige Sensoren, stellen hier einen Lösungsansatz für diese Problemstellung dar. Diese können unter anderem aus dem Werkstoff Graphen gefertigt werden. Aufgrund der speziellen Struktur als 2D-Nanopartikel weist Graphen die höchste bekannte elektrische und thermische Leitfähigkeit aller Materialien sowie ein EModul von bis zu 1 TPa und eine Zugfestigkeit von bis zu 125 GPa auf. Aus diesem Grund wird die Entwicklung eines neuartigen Drucksensors auf Basis von Graphen angestrebt, der in der Lage ist lokale Kräfte bzw. Spannungen in einem Umformwerkzeug messen zu können. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung und praktische Umsetzung eines einfachen Sensorkonzepts für Grundlagenuntersuchungen. Die Eigenschaften und Eignung des entwickelten Sensors sollen zusätzlich experimentell
untersucht werden. 

• Literatur- und Marktrecherche zu Drucksensoren (generell), Sensoren in der Umformtechnik und der Anwendung von Graphen in der Sensorik
• Konzeptionierung von Graphen-basierten Drucksensoren
• Herstellung des ausgewählten Sensorkonzepts
• Experimentelle Untersuchungen und Verifikation des erstellten Graphen-Drucksensors
• Bewertung der Ergebnisse, Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse 

• Starkes Interesse an praktischer Arbeit
• Verantwortungsvolle, selbstständige und gewissenhafte Arbeitsweise
• Entsprechendes Wissen im Bereich der Elektrotechnik von Vorteil (kann auch erst im Rahmen der Arbeit angeeignet werden)
• Freude am Entdecken