Abschlussarbeit - Dichtemessmethoden für additiv gefertigte Titanbauteile

Als eine der führenden Institutionen für die Industrialisierung der Additiven Produktion betrachten wir in der Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT in Hamburg Bergedorf die Wertschöpfungskette der Zukunft ganzheitlich. Wir fokussieren vor allem gesellschaftlich relevante Branchen in den Zukunftsfeldern Mobilität, Life Sciences, Energie und Sicherheit. Unsere Forschung reicht von Bauteildesigns über Produktionsprozesse bis hin zur Fabrikplanung und Digitalisierung: Wir betrachten die gesamte Fertigungsroute! So begleiten wir die Industrie auf dem Weg in eine nachhaltige Zukunft und leisten täglich einen wichtigen Beitrag für die Gesellschaft – bald auch mit dir?

In unserer Gruppe »Qualitätssicherung« in der Abteilung »Prozesskettenautomatisierung« bieten wir ab sofort ein spannendes Thema für eine Abschlussarbeit im Bereich Additive Manufacturing (AM) mit Fokus auf Qualitätssicherung und Prozessüberwachung an. Im Rahmen eines aktuellen Forschungsprojekts werden verschiedene Dichtemessmethoden für additiv gefertigte Metallbauteile verglichen und validiert. Ziel ist es, verfahrensbedingte Herausforderungen zu identifizieren, die die Dateninterpretation erschweren, und deren Auswirkungen auf Dichte- und Porositätskennwerte zu bewerten. Diese Bachelor- oder Masterarbeit bietet die Möglichkeit, an einem aktuellen Forschungsthema mit unmittelbarer praktischer Relevanz mitzuarbeiten. Sie ist eingebunden in den Forschungskontext der Abteilung und ermöglicht einen direkten Einblick in die industrienahe Forschungsarbeit. 

Hier sorgst du für Veränderung

• Einarbeitung in Thema & Technologien: Du arbeitest dich eigenständig in die Grundlagen der additiven Fertigung mittels Laser Powder Bed Fusion (LPBF), die Werkstoffeigenschaften von Titan (Ti64) sowie verschiedene Dichte- und Porositätsmessmethoden ein. Du führst eine systematische Literaturrecherche zu bestehenden Messverfahren und deren Anwendbarkeit in der additiven Fertigung durch und dokumentierst den Stand der Technik.


• Versuchsplanung: Du erstellst einen detaillierten Versuchsplan zur systematischen Untersuchung der verschiedenen Dichtemessmethoden und definierst die relevanten Prüfparameter sowie die zu untersuchenden Probenzustände.


• Probenherstellung: Du fertigst die erforderlichen Proben eigenständig auf einer industriellen LPBF-Anlage unter variierenden Prozessbedingungen und dokumentierst die Prozessparameter sowie die Fertigungsbedingungen sorgfältig.


• Datenerhebung: Du erhebst Dichtemessdaten mittels Archimedischer Dichtemessung, Gaspyknometrie und bereitest Proben für μCT-Untersuchungen sowie metallografische Schliffe vor.


• Bildverarbeitung: Du führst die μCT-Auswertung durch, erstellst metallografische Schliffe und analysierst diese mittels REM/EDX. Dabei wendest du geeignete Bildverarbeitungsalgorithmen zur Porositätsdetektion an.


• Datenauswertung, Porositätsanalyse und Methodenvergleich: Du wertest die Daten statistisch aus und vergleichst die Methoden hinsichtlich ihrer Aussagekraft für typische Porositätstypen (Gasporen, Lack-of-Fusion). Du unterscheidest zwischen offenen und geschlossenen Poren sowie legierungsbedingten und porositätsbedingten Dichteunterschieden und bewertest verfahrensbedingte Herausforderungen bei der Dateninterpretation.


• Handlungsempfehlungen für die Industrie: Du entwickelst praxisnahe Handlungsempfehlungen für die industrielle Anwendung und bewertest die Eignung der jeweiligen Methoden für unterschiedliche Anwendungsfälle.

Hiermit bringst du dich ein

• Laufendes wissenschaftliches Hochschulstudium der Fachrichtungen Werkstoffwissenschaften, Materialwissenschaften, Maschinenbau oder einer vergleichbaren Studienrichtung


• Kenntnisse in der Durchführung und Auswertung von Materialprüfungen und Interesse an der vertieften Einarbeitung in spezifische Dichte- und Porositätsmessungen


• Erste praktische Erfahrungen mit statistischen Methoden von Prüfdaten


• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise im Labor sowie sorgfältige Dokumentation von Versuchen, Methoden und Ergebnissen


• Hohes Verantwortungsbewusstsein im Umgang mit Sicherheits- und Qualitätsstandards im Labor


• Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse in Wort und Schrift (mindestens Sprachniveau C1), da Projektmeetings überwiegend auf Deutsch stattfinden und wissenschaftliche Literatur überwiegend in englischer Sprache vorliegt

Was wir für dich bereithalten

• Flexible Gestaltung der Bearbeitungszeit mit Tätigkeiten vor Ort in Hamburg Bergedorf sowie die Möglichkeit, Teile der Arbeit remote zu erledigen – um Studium, Abschlussarbeit und Nebenjob optimal zu verbinden


• Relevante Praxiserfahrung an der Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie – ideal, um dich auf dein Berufsleben vorzubereiten


• Die Chance, in einem engagierten und unterstützenden Team zu arbeiten, das dich während der Bearbeitung der Aufgaben betreut und aktiv unterstützt


• Ein tolerantes Miteinander mit offener Fehlerkultur und der Sicherheit, jederzeit geholfen zu bekommen

Eine Vergütung durch die Fraunhofer-Gesellschaft wird nicht gezahlt.

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 sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

Bereit für Veränderung? Dann bewirb dich jetzt, und mach einen Unterschied! Nach Eingang deiner Online-Bewerbung erhältst du eine automatische Empfangsbestätigung. Dann melden wir uns schnellstmöglich und sagen dir, wie es weitergeht. 

Du hast Fragen zur Stelle, zum Bewerbungsablauf oder zur Barrierefreiheit? Du brauchst Unterstützung? Unsere Recruiterin Laura Lübcke ist gerne für dich da: [email protected].

Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien IAPT 

" target="_blank" rel="noopener">www.iapt.fraunhofer.de