Praxissemester, Bachelorarbeit oder Masterthesis - Ansatz für Sensorik und Regelung im Spritzgussprozess
RAFI entwickelt und produziert anspruchsvolle Kunststoffkomponenten und mechatronische Systeme. Das Produktspektrum ist dabei insbesondere durch eine hohe Variantenvielfalt, vergleichsweise geringe bis mittlere Stückzahlen sowie hohe Anforderungen an Qualität, Prozessstabilität und Rückverfolgbarkeit geprägt.
Moderne Sensorik- und Regelungssysteme bieten zunehmend die Möglichkeit, den Spritzgussprozess transparenter zu gestalten, Prozessabweichungen frühzeitig zu erkennen und die Qualität unmittelbar im Produktionsprozess abzusichern. Neben der Maschinen- und Prozessebene gewinnen insbesondere Sensorlösungen am und im Spritzgusswerkzeug sowie nachträglich integrierbare Systeme an Bedeutung.
ZielsetzungZiel der Arbeit ist die verfahrenstechnische und wirtschaftliche Evaluierung marktverfügbarer Sensor- und Überwachungssysteme für den Kunststoffspritzguss bei RAFI.
Auf Basis einer fundierten Analyse von Spritzgießprozess und Werkzeugtechnik soll ein praxisorientiertes Konzept erarbeitet werden, das aufzeigt, wie Prozessüberwachung bei häufigen Werkzeugwechseln und kleinen Losgrößen wirtschaftlich eingesetzt werden kann. Das Ergebnis bildet eine kriterienbasierte Entscheidungsmatrix sowie eine konkrete Handlungsempfehlung für Werkzeugbau, Prozessentwicklung und Beschaffung.
Mögliche AufgabenstellungenStand der Technik & Marktübersicht:
Systematische Erfassung und verfahrenstechnische Einordnung marktüblicher Sensor- und Überwachungssysteme für den Spritzgussprozess (Fokus: Werkzeugsensorik, Nachrüstbarkeit, Schnittstellen zu Standardmaschinen).
Analyse von Werkzeug- und Prozessgrößen:
Bewertung relevanter Messgrößen (z. B. Werkzeuginnendruck, Werkzeugwandtemperatur, Heißkanalüberwachung, Temperierung) hinsichtlich ihres Nutzens für Bauteilqualität und Ausschussreduktion.
Integrations- und Machbarkeitsprüfung:
Untersuchung der werkzeug- und maschinenseitigen Einbindung (Einbauräume im Formeinsatz, Kabel-/Steckverbindungen bei Werkzeugwechseln, Retrofit bei Bestandswerkzeugen).
Entwicklung einer Entscheidungsmatrix:
Erstellung eines kriterienbasierten Leitfadens zur Auswahl geeigneter Systeme unter Berücksichtigung von Losgröße, Werkzeugkomplexität, Rüstaufwand und Wirtschaftlichkeit.
Praktische Erprobung im Technikum / Fertigung:
Auswahl geeigneter Pilotwerkzeuge aus dem RAFI-Portfolio, Begleitung von Versuchsreihen an der Spritzgießmaschine und Auswertung der Prozessdaten.
Ableitung von Handlungsempfehlungen:
Definition von Standards für zukünftige Werkzeugspezifikationen und Empfehlungen für den Einsatz in der Serienfertigung.
AnforderungsprofilStudiengang: Studium im Bereich Kunststofftechnik, Maschinenbau, Produktionstechnik oder ein vergleichbarer Studiengang
Fachwissen: Kenntnisse im Bereich Kunststoffverarbeitung und Spritzgusswerkzeuge wünschenswert (Verständnis des Spritzgießprozesses, der Kunststoffverfahrenstechnik sowie des grundsätzlichen Aufbaus von Spritzgusswerkzeugen)
Praxisbezug: Interesse an praxisnahen Versuchen im Technikum/Fertigungsumfeld; praktische Erfahrungen im Bereich Kunststoffverarbeitung oder Werkzeugtechnik (z. B. durch Ausbildung, Vorpraktika oder Studienprojekte) sind von Vorteil
Arbeitsweise: Strukturierte, analytische Vorgehensweise bei der Technologie- und Wirtschaftlichkeitsbewertung sowie Freude an der interdisziplinären Zusammenarbeit mit Werkzeugbau, Prozessentwicklung und Produktion
Hinweis: Im Mittelpunkt der Arbeit stehen Verfahrenstechnik, Werkzeugtechnik und die praktische Anwendung kommerzieller Sensorsysteme (keine Regelungstheorie oder Softwareprogrammierung)
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