Studien- und Abschlussarbeiten

Motivation: Supermagnete sind der Schlüssel zur effizienten Energiewandlung in Traktionsmotoren der Elektromobilität und Generatoren der erneuerbaren Energie. Durch ein besseres Verständnis der Werkstoffe können Leistungsstärke und Einsatztemperatur gesteigert, Fertigungs- und Rohstoffkosten gleichzeitig gesenkt werden.

Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

• Sie synthetisieren und analysieren selber Dauermagnete im Labor
• Sie entwickeln geeignete Recycling-Verfahren
• Sie korrelieren Gefügecharakteristika mit den Magneteigenschaften in mikromagnetischen Modellen

Chancen:

• Zukunftsthema mit industrieller Bedeutung
• Projektpartner sind namhafte Unternehmen und renommierte Forschungseinrichtungen

Motivation: Die starke Individualisierung der Produkte unter den Bedingungen einer flexibilisierten Großserienproduktion (smart factory) erfordert die Weiterentwicklung der Produktionstechnik durch intelligente internetgestützte Vernetzung von Objekten, Maschinen und Menschen. Hierzu enthält das Werkstück Informationen zu Produktionsprozess und Logistik.

Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

•  Entwicklung und Erprobung eines direkten Codierungsverfahrens zur Speicherung von Informationen im Werkstück
• Gefüge-Eigenschaftskorrelationen des Werkstoffs zur Realisierung stabiler Codes

Chancen:

• Zukunftsthema mit industrieller Bedeutung
• Projektpartner sind namhafte Unternehmen und renommierte Forschungseinrichtungen

Motivation: Leistungsstarken, langlebigen und kostengünstigen Dauermagneten kommt eine zunehmende strategische Bedeutung zu. In den Fokus rücken daher Materialien mit einem deutlich geringeren Anteil an (oder frei von) Seltenerdmetallen, um heutige Seltenerdmagnete abzulösen.

Zielsetzung und Ihre Aufgaben: Mit den am Institut entwickelten Hochdurchsatz Verfahren suchen Sie selber nach neuen Materialien, verarbeiten diese zu richtigen Magneten und analysieren deren Gefüge und Magneteigenschaften.

Chancen:

- Zukunftsthema mit industrieller Bedeutung

- Projektpartner sind namhafte Unternehmen und renommierte Forschungseinrichtungen

Motivation: Effiziente Elektromotoren, die den Ansprüchen der Elektromobilität der Zukunft gerecht werden, sind eng an die Weiterentwicklung der weichmagnetischen Kerne gebunden. Neben gestapelten Elektroblechen kommen weichmagnetische Verbundwerkstoffe als Kernmaterial in Frage.

Zielsetzung und Ihre Aufgaben:

• Synthese von konkurrenzfähigen SMC- und Elektroblechwerkstoffen im Labor
• Materialographische Charakterisierung des Gefüges, Analyse der Magneteigenschaften
• Maßgeschneidertes Eigenschaftsspektrum

Chancen:

• Aktuelles Thema der Elektromobilität
• Projektpartner sind namhafte Unternehmen und renommierte Forschungseinrichtungen

Nd-Fe-B Magnete sind derzeit die weltweit stärksten Dauermagnete. Sie erlauben in Motoren für die Elektromobilität die kompaktesten und leichtesten Bauweisen bei hoher Leistung. Zwischen ihren magnetischen Eigenschaften und der Gefügestruktur besteht ein enger Zusammenhang. Ihre magnetischen Eigenschaften hängen sehr stark vom Gefüge ab. Mit Hilfe magnetometrischer Messungen werden diese Zusammenhänge durch systematisches Untersuchen verschiedener Gefügetypen quantitativ aufgeklärt.

Sie haben die Möglichkeit, in einer hervorragend vernetzten Forschungsgruppe Ihre Abschlussarbeit zu machen. Die magnetischen Messungen führen Sie in Kooperation am MPI Stuttgart oder am KIT Karlsruhe durch.

Kooperationspartner

MPI Stuttgart / KIT Karlsruhe

• Neue Dauermagnete für effiziente Energiewandler
  • Aufspüren neuer Materialien „Suche nach magnetischem Gold“ mit Hochdurchsatzverfahren
  • Entwicklung von Supermagneten mit maßgeschneiderten Eigenschaften im Labor
    
    
• Neue Weichmagnete für effiziente Energiewandler
  • Maßgeschneiderte Schlussglühung an Elektroband
  • Erweitertes Eigenschaftsspektrum SMC-Materialien
    
    
• Neue Material-Codierungsverfahren für Industrie 4.0
  • Direkte Informationsspeicherung in magnetischen
  • Materialien zur Rückverfolgbarkeit von Bauteilen

Sintermagnete auf der Basis von NdFeB finden gegenwärtig als die weltweit stärksten Dauermagnete großes Interesse für Traktionsmotoren in Elektrofahrzeugen. Allerdings besteht bei den Seltenerdmetallen eine primäre Rohstoffabhängigkeit von China.

Mit Hilfe geeigneter Synthese- und Analysemethoden wäre es denkbar, alternative Magnetwerkstoffe zu entwickeln, die die primäre Rohstoffabhängigkeit abmildern.

Ausgehend von der Dokumentation des Stands der Forschung bezüglich alternativer magnetischer Phasen entwickeln Sie in Ihrer Abschlussarbeit verschiedene Synthese- und Analysemethoden weiter und charakterisieren die so hergestellten Gefüge mit modernsten Analysetechniken.

Für den Traktionsantriebsstrang in Elektrofahrzeugen werden geeignete Magnetwerkstoffe benötigt. Die magnetischen Kenngrößen dieser Magnetwerkstoffe sind eng mit der zugrunde liegenden Gefügestruktur verknüpft. Die gezielte Herstellung von Modellproben zu bestimmten Gefügebereichen (hier: magnetische Hauptphase) und deren systematische Modifizierung und Analyse erlauben, die Gefügestruktur und damit die magnetischen Eigenschaften der Werkstoffe besser zu verstehen.

Sie haben die Möglichkeit, über ihre Abschlussarbeit in diesem hochaktuellen Forschungsgebiet selbst mitzuwirken. Sie stellen Modellproben auf Metall- und Legierungspulverbasis verschiedener Zusammensetzung her und charakterisieren diese mit modernsten Analyseverfahren.