An der Universität Bremen ist im Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ), Fachbereich 4- Produktionstechnik zum nächstmöglichen Zeitpunkt eine Position als

Wissenschaftliche:r Mitarbeiter:in (Doktorand:in) (w/m/d)
(Maschinenbau/Verfahrenstechnik, Mechatronik, Elektrotechnik, Physik)

Entgeltgruppe E13 TV-L, Vollzeit
Kennziffer A214-24

befristet für 3 Jahre (gemäß § 2 WissZeitVG) zum Forschungsthema

Prozessnahe Strömungsmessungen bei der Kühlschmierstoffzufuhr in Schleifprozessen

mit der Möglichkeit zur Promotion zu besetzen.

Schleifprozesse werden in der Regel am Ende einer Prozesskette eingesetzt. Weil bis zu 80% der Prozessleistung in Wärme umgesetzt wird, kommen zur sicheren Vermeidung einer thermischen Schädigung Kühlschmierstoffe (KSS) zum Einsatz. Sie sorgen für eine effiziente Abfuhr der entstehenden Wärme in der Kontaktzone zwischen Werkstück und Werkzeug. Die Wirkung des KSS konnte bisher zwar heuristisch näherungsweise bestimmt werden, die zugrunde liegenden Wirkmechanismen sind bislang jedoch unerforscht, weil ein geeigneter Messansatz für das Strömungsverhalten des Kühlschmierstoffs in der Kontaktzone fehlt. Deshalb soll im Vorhaben ein Ansatz auf der Basis der Particle Image Velocimetry zur KSS-Strömungsfeldmessung unmittelbar vor und im Kontaktzonenbereich erarbeitet und eingesetzt werden. Damit soll eine Beschreibung der Kühlwirkungsmechanismen sowie ein Verständnis der strömungsabhängigen thermischen Schleifwirkung beim Schleifprozess erreicht werden, um die Grundlage für eine zielgerichtete Maximierung der Kühleffizienz sowie eine Minimierung des KSS-Bedarfs zu schaffen.

Die messtechnischen Herausforderungen des Forschungsvorhabens liegen im bislang unbekannten Strömungs- und Phasenzustand des KSS in der Kontaktzone sowie der Reduktion der Beobachtungszone auf eine Sub-Millimeter-Größenordnung bei Strömungsgeschwindigkeiten von 30 - 40 m/s. Für die Bereiche außerhalb der Kontaktzone konnten bereits Messverfahren erarbeitet werden, die mit einem optischen Zugang prinzipiell auch für Messungen in der Kontaktzone geeignet sind. Untersucht werden soll, mit welcher (Orts-/Zeit-/Mess-) Auflösung das KSS-Strömungsfeld innerhalb der etwa 50 µm hohen Kontaktzone bei den erwarteten hohen Strömungsgeschwindigkeiten gemessen werden kann und welchen Einfluss ein optischer Zugang durch ein transparentes Werkstück auf die Messungen ausübt.

APCT1_DE