Abschlussarbeit - Validierung und Weiterentwicklung einer Raman-basierten Methode

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) ist eine der weltweit führenden Organisationen für anwendungsorientierte Forschung. 75 Institute entwickeln wegweisende Technologien für unsere Wirtschaft und Gesellschaft – genauer: 32 000 Menschen aus Technik, Wissenschaft, Verwaltung und IT. Sie wissen: Wer zu Fraunhofer kommt, will und kann etwas verändern. Für sich, für uns und die Märkte von heute und morgen.

Projektbeschreibung

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird eine bestehende Ramanspektroskopie-basierte Auswertungsmethode zur Charakterisierung des Alterungszustands polymerer Pulver im PBF‑LB/P-Verfahren umfassend untersucht, validiert und weiterentwickelt. Als Referenzmaterial dient Polyamid (PA)12‑Pulver, das unter realitätsnahen Prozessbedingungen gezielt gealtert und iterativ aufgefrischt wird. Die experimentelle Datenerhebung erfolgt primär mittels eines Handheld‑Raman‑Spektrometers. Auf Basis definierter thermischer Belastungen im Lasersinter‑ (PBF‑LB) Prozess werden unterschiedliche Alterungszustände erzeugt und spektroskopisch analysiert, um die grundsätzliche Fähigkeit der Methode zur Differenzierung verschiedener Pulveralterungszustände zu bewerten. Ein zentraler Bestandteil der Arbeit ist die systematische Untersuchung von Sensitivität, Messunsicherheiten und potenziellen Störfaktoren, um die Aussagekraft und Grenzen der Methode im industriellen Einsatz zu quantifizieren.

Darüber hinaus umfasst die Arbeit die gezielte Weiterentwicklung der bestehenden Auswertemethodik sowie des Python‑basierten Auswerteskripts mit dem Ziel, die Trennschärfe zwischen unterschiedlichen Pulverzuständen zu verbessern und mögliche adaptive Einstellungen bei der Bewertung der Proben zu ermöglichen. Abhängig vom Projektfortschritt kann die Methodik auf weitere Polymerpulver übertragen oder auf alternative bzw. neu entwickelte Raman‑Messsysteme angewendet werden, um die Übertragbarkeit und Generalisierbarkeit des Ansatzes zu bewerten.

Hier sorgen Sie für Veränderung:

• Sie leisten einen direkten Beitrag zur datenbasierten Bewertung von Polymerpulvern im PBF‑LB/P.
• Sie verbessern die Qualitätssicherung und Effizienz im Pulverkreislauf.
• Sie tragen zur Weiterentwicklung und Industrialisierung spektroskopischer Analyseverfahren bei.
• Sie schaffen die Grundlage für eine dynamische Pulverauffrischung, die den Einsatz von Neupulver potenziell reduziert und die Ressourceneffizienz des PBF‑LB/P Verfahrens steigert.

Hiermit bringen Sie sich ein:

• Gültige Immatrikulation an einer deutschen Hochschule oder Universität.
• Planung und Durchführung von Versuchsreihen zur gezielten Alterung von PA12‑Pulver im PBF‑LB/P‑Prozess.
• Aufnahme und Auswertung von Raman‑Spektren unterschiedlicher Pulverzustände.
• Analyse der Differenzierbarkeit von Alterungszuständen anhand bestehender Methode.
• Durchführung von Sensitivitätsanalysen sowie Identifikation und Bewertung von Störfaktoren.
• Weiterentwicklung der Auswertemethodik und des bestehenden Python‑Skripts.
• Optional: Übertragung der Methodik auf weitere Materialien oder Messsysteme.

Was wir für Sie bereithalten:

• Spannende Kombination aus experimenteller Arbeit und datengetriebener Analyse.
• Zugang zu moderner PBF‑LB/P‑Anlagen- und Raman-Messtechnik.
• Hoher Gestaltungsspielraum bei der Schwerpunktsetzung.
• Enge fachliche Betreuung und Einbindung in aktuelle Entwicklungsprojekte.
• Forschung mit Schwerpunkt industrieller Anwendung.

Die Vergütung erfolgt je nach Qualifikation. Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt. Unsere Aufgaben sind vielfältig und anpassbar – für Bewerber*innen mit Behinderung finden wir gemeinsam Lösungen, die ihre Fähigkeiten optimal fördern. Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien und auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess.