Studien-/Abschlussarbeit - Modellierung und Simulation des Beschichtungsprozesses von Sägewerkzeugen

Studien-/Abschlussarbeit - Modellierung und Simulation des Beschichtungsprozesses von Sägewerkzeugen

Ort: Stuttgart Datum: 27.05.2026

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.

Ausschreibung für die Fachrichtung wie z. B.: Automatisierungstechnik, Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Materialwissenschaften, Mechatronik, Technologiemanagement oder vergleichbare.

Der Forschungsbereich Fertigungs- und Prozesstechnik beschäftigt sich mit innovativen Säge-, Trenn- und Fügetechnologien. Schwerpunkt der ausgeschriebenen Arbeit ist der Aufbau einer Simulation des Aufspritzverfahrens von Hartmetallbeschichtungen auf Kreissägeblätter, um eine präzise Vorhersage des Material- und Energieverbrauchs zu ermöglichen.

Kreissägen als modernes Trennverfahren zeichnen sich durch hohe Schnittpräzision, kurze Bearbeitungszeiten und geringe Gratbildung aus. Hartmetallschneidstoffe ermöglichen hohe Schnittgeschwindigkeiten, lange Standzeiten und eine zuverlässige Bearbeitung auch hochfester und abrasiver Werkstoffe.

Zur Verbesserung der Schnittqualität – insbesondere bei abrasiven Materialien – soll die Zähnezahl bzw. Zahnteilung erhöht werden. Dabei stoßen herkömmliche Produktionstechniken mit aufgelöteten Hartmetallzähnen an ihre Grenzen. Eine alternative Möglichkeit zur Herstellung ist das direkte Aufbringen der Hartmetallschneiden mittels pulverbasierten Hochgeschwindigkeitsflammspritzens (HVOF). Für die Optimierung des Beschichtungsprozesses und eine nachhaltige, kosteneffiziente Produktion ist die genaue Kenntnis von Material- und Energieverbrauch entscheidend.

Ziel der Arbeit ist der Aufbau und die Validierung einer CFD-Simulation (z. B. mit ANSYS), die den Beschichtungsprozess, den Schichtaufbau und ggf. Restspannungen mit thermo-mechanischen FEM-Simulationsansätzen abbildet. Auf Basis der Simulationsergebnisse werden Prozessparameter gezielt optimiert, um den Verbrauch von Brenngas und Pulver zu reduzieren. Zeitraum, Umfang und Inhalte werden abhängig von der Art der Forschungs- bzw. Abschlussarbeit abgestimmt.

Hier sorgen Sie für Veränderung

• Einarbeitung in Sägetechnik, Beschichtungstechnik und Simulationsverfahren
• Anforderungsdefinition und Festlegung der Randbedingungen für die Simulation
• Aufbau und Durchführung der Simulation in Absprache mit dem Projektpartner/der Projektpartnerin
• Validierung der Simulationsergebnisse
• Bewertung der Ergebnisse; Ableitung von Empfehlungen zur Prozessoptimierung
• Dokumentation

Hiermit bringen Sie sich ein

• Gültige Immatrikulation an einer deutschen Hochschule/Universität im Bereich Maschinenbau, Luft- und Raumfahrttechnik, Materialwissenschaften oder ein vergleichbares Fach
• Kenntnisse im Bereich Numerik, Modellbildung, Simulation und Programmierung wünschenswert
• Erste Erfahrung mit passender Simulationssoftware von Vorteil (z. B.: ANSYS, MATLAB, Python)
• Freude an kreativer, strukturierter und selbständiger Arbeit
• Teamgeist, Kommunikationsfähigkeit und ein verständnisvoller Umgang mit Anderen
• Bereitschaft sich in neue Themenfelder einzuarbeiten

Was wir für Sie bereithalten

• Vielseitige Aufgaben in der angewandten Forschung
• Aktive Mitarbeit bei Forschungsprojekten
• Gute Betreuung durch die wissenschaftlichen Mitarbeitenden
• Freundliches und engagiertes Team

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. Das Gleiche gilt, wenn sie aufgrund einer Behinderung nicht alle Profilanforderungen erfüllen.

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 bewerben Sie sich jetzt, und machen Sie einen Unterschied! Nach Eingang Ihrer Online-Bewerbung erhalten Sie eine automatische Empfangsbestätigung. Dann melden wir uns schnellstmöglich und sagen Ihnen, wie es weitergeht.

Frau Lisa Schäfer Recruiting +49 711 970-3681 lisa.schaefer@ipa.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA www.ipa.fraunhofer.de

Kennziffer: 82699 Bewerbungsfrist: