Entwicklung und Aufbau einer automatisierbaren Proben-Positionier-Vorrichtung für die Analyse von großflächigen Elektrolyse- und Brennstoffzellenelektroden

Aufgabengebiet
Für den Bau von Brennstoffzellen- und Elektrolysestapeln werden Elektroden im Quadratmetermaßstab und größer benötigt. Wichtig ist hierbei, dass die einzelnen Elektroden, die zunächst als Rollenware mittels Beschichtungsprozess gefertigt und anschließend mit der gewünschten Geometrie ausgestanzt werden, möglichst identische Eigenschaften aufweisen. Um die Verteilung der Elektrodengrößen wie Flächengewicht, Dicke oder Leitfähigkeit innerhalb quadratmetergroßer Proben ermitteln zu können, sollen diese in standardisierte Miniproben zerstanzt und anschließend unterschiedlichen Messgeräten zugeführt und analysiert werden.
Um diesen Prozess zu automatisieren, sollen die Miniproben nach dem Ausstanzen in einem Probenbehälter gelagert und von dort aus automatisiert von einem Greifer-System entnommen werden. Der Greifer befindet sich an einem Raumportal und befördert die Proben an die unterschiedlichen Messstellen, an denen mittels Waage, Dickenmessgerät usw. die gewünschten physikalischen Eigenschaften gemessen werden.
Das Ziel dieses M. Eng. Projektes ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, auf der eine Miniprobe vom Greifer abgelegt und anschließend mit Hilfe eines zu identifizierenden Transportsystems um eine Weglänge X zu einem Messpunkt MP verschoben werden kann. Am Messpunkt MP soll dabei die Bestimmung der Probendicke mit einer Genauigkeit von +/- 5 µm möglich sein. Nach der Messung soll die Probe wieder zum Ursprungspunkt verschoben und vom Greifer abtransportiert werden.
Aufgabenbeschreibung
Konzeptentwicklung für die Konstruktion des Transportsystems, einschließlich mechanischer Analyse in Bezug auf die Anforderung an die Messgenauigkeit der Probendicke
Suche nach geeigneten Komponenten und Konstruktion der Baugruppen mit der CAD Software Autodesk Inventor. Die Komponenten werden anschließend in Zusammenarbeit mit dem „Zentralinstitut für Engineering, Elektronik und Analytik“ des Forschungszentrums gefertigt, bzw. bei Firmen bestellt.
Aufbau und Inbetriebnahme des Transportsystems einschließlich statistischer Analyse der Dickenmessgenauigkeit.

Weitere Informationen

Unternehmen

Thesius Inspiration

Bereich/Abteilung

IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik

Abschlussart

Bachelorarbeit

Branche

Maschinenbau und Betriebstechnik

Schlagwörter

Software Software Konstruktion Konstruktion Verfahrenstechnik Verfahrenstechnik Physik Physik Maschinenbau Maschinenbau CAD CAD Konzeptentwicklung Konzeptentwicklung Brennstoffzellen Brennstoffzellen IEK-3 IEK-3 Proben-Positionier-Vorrichtung Proben-Positionier-Vorrichtung

Anforderungen

Sie sind ein Student aus dem Fachbereich Maschinenbau/Physik/Verfahrenstechnik und haben erste Erfahrungen mit der Konstruktions-Software Inventor. Sie haben Freude an ganzheitlichen Entwicklungsaufgaben von der Planung über die Konstruktion bis hin zum Aufbau und Betrieb von Versuchsvorrichtungen.

Zusatzinformationen

Masterarbeit

Ausschreibendes Institut: IEK-3 - Elektrochemische Verfahrenstechnik
Kennziffer: D126/2014, Maschinenbau, Physik, Verfahrenstechnik
Beginn der Arbeit: 01.10.2014 / nach Vereinbarung

Ansprechpartner:
Dr. Markus Stähler
Institut für Energie- und Klimaforschung
Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-3) - Elektrochemie Elektrolyse
Forschungszentrum Jülich GmbH
52425 Jülich
Telefon: +49-2461-61 2775
E-Mail: m.staehler@fz-juelich.de
http://www.fz-juelich.de/iek/iek-3/
Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung!