Strukturoptimierung eines Sinterbauteils im Schwingungsdämpfer
Bachelorarbeit, Masterarbeit, Diplomarbeit

Hintergrund:
Im Rahmen eines laufenden Forschungsprojekts soll ein bestehendes Bauteil (Dichtungs-Führungselement) hinsichtlich seiner strukturellen Eigenschaften optimiert und an die Anforderungen des Sinterverfahrens angepasst werden. Dazu steht eine CAD-Geometrie sowie experimentell validierte Messdaten aus einer vorangegangenen Untersuchung zur Verfügung.
Ziel der Arbeit:
Ziel dieser Abschlussarbeit ist die Durchführung einer FEM-Simulation des Referenzbauteils, gefolgt von einer sintergerechten Strukturoptimierung und anschließender fertigungsgerechter Anpassung der Sinterform. Abschließend soll das optimierte Bauteil hergestellt und hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften geprüft werden.
Aufgabenstellung:

1. Einarbeitung in die Grundlagen der Sintertechnik, Strukturoptimierung und Berechnung mittels Finite-Elemente-Methode (FEM) für metallische Werkstoffe.
2. Simulation und Auswertung des bestehenden Referenzbauteils mittels FEM unter Anwendung realistischer Randbedingungen
3. Identifikation kritischer Spannungsbereiche und Analyse der Deformationsverhalten unter realistischen Lastfällen.
4. Durchführung einer Strukturoptimierung unter der Maßgabe der Sintergerechtigkeit (z. B. gleichmäßige Wandstärken, Entformbarkeit).
5. Anpassung der CAD-Geometrie der Sinterform unter Berücksichtigung fertigungstechnischer Anforderungen.
6. Begleitung der Herstellung des optimierten Bauteils mittels neuem Werkzeug.
7. Experimentelle Validierung durch einen mechanischen Druckversuch und Vergleich mit den simulativen Ergebnissen.