Job

Stage | Ontwikkelen van software voor het 3D-printen van energetische materialen

Locatie

Rijswijk

Opleidingsniveau

wo

Type

Stage en afstuderen

Uren per week

Fulltime – 40

Geïnteresseerd?

Nu solliciteren

Solliciteer

Wat ga je doen?

Raketstuwstoffen en vuurwapenkruit zijn voorbeelden van energetische materialen. Hoe goed een kruit of stuwstof presteert hangt voornamelijk af van de geometrie en de samenstelling. Conventionele productiemethoden stellen bepaalde eisen aan zowel de samenstelling als de geometrie, waardoor de maximaal te behalen prestatie wordt beperkt.  Neem bijvoorbeeld extrusie, waarbij de vorm van het eindproduct altijd prismatisch moet zijn. Met 3D-printen (ook wel Additive Manufacturing genoemd) wordt een product laagsgewijs opgebouwd, waardoor een groot deel van de geometrische beperkingen wordt weggenomen. Dit levert nieuwe mogelijkheden op voor het optimaliseren van het brandgedrag.

Naast een grotere geometrische vrijheid biedt 3D-printen ook de mogelijkheid om nieuwe materialen te gebruiken, die met conventionele technieken niet kunnen worden verwerkt. Het grootste voordeel van 3D-printen is echter het kunnen combineren van meerdere materialen (of meerdere varianten van een compositie) in één product, waardoor een (functionele) gradiënt ontstaat. Dit levert een grote potentiële verbetering op ten opzichte van de huidige mogelijkheden. De afgelopen jaren is TNO uitgegroeid tot een van de wereldleiders op het gebied van 3D-printen van energetische materialen.

Voor meer informatie over TNO’s werk op dit gebied, zie bijvoorbeeld:
https://time.tno.nl/nl/artikelen/munitie-uit-de-printer/

Hoe ga jij bijdragen? Momenteel zijn we druk bezig met de ontwikkeling en bouw van een 3D-printer waarmee twee (energetische) materialen kunnen worden gecombineerd. Doordat de twee materialen in vrijwel elke verhouding kunnen worden gemengd, is de printer in staat om zowel discrete als continue gradiënten aan te brengen. We verwachten dat de printer in juni van dit jaar (2018) operationeel is. Voor wat betreft de aansturing van de printer liggen er echter nog een hoop uitdagingen. Voorbeelden daarvan zijn: hoe modelleer je een structuur die uit meerdere materialen bestaan, en hoe vertaal je zo’n model naar machinecode die de printer kan lezen (G-code)? In het ideale geval zou je zo’n model zelfs willen gebruiken als input voor het berekenen van de interne ballistiek.

De focus van de opdracht zal liggen op het software-aspect, waarbij de volgende taken aan bod zullen komen:

1. Ontwikkel een proces voor het modelleren en printen van objecten die uit meerdere materialen bestaan. Vragen die je hiervoor zal moeten beantwoorden zijn:
  • Waar in het proces introduceer ik het onderscheid tussen de materialen? (In het CAD model? Tijdens het genereren van de G-code?)
  • Hoe ontwerp en implementeer ik de materiaalovergangen? (Analytisch? Numeriek, bijvoorbeeld als onderdeel van de discretisatiestap?)
  • Hoe optimaliseer ik de G-code om een zo mooi mogelijke gradiënt te krijgen?\
2. Ontwerp een software-architectuur die alle stappen van het proces (zoals ontwikkeld in Taak 1) omvat. Maak waar mogelijk gebruik van open-source softwarepakketten. Belangrijke aspecten in deze taak zijn:
  • Ontwerp robuuste interfaces tussen de verschillende stappen.
  • Zorg dat de end-user met minimale expertise gebruik kan maken van de software.
3. Bouw en implementeer de software architectuur ontwikkeld in Taak 2. Aan het eind van deze taak moet het mogelijk zijn om met TNO’s nieuwe 3D-printer voor energetische materialen een product te printen dat functionele gradiënten bevat.

Wat vragen wij van jou?

Je volgt een technische WO-opleiding (bijv. informatica, elektrotechniek, werktuigbouwkunde) en hebt affiniteit met regeltechniek, embedded systems, 3D-printen.

Je bent beschikbaar voor een periode van tenminste 5 maanden.

Wat mag je van je werkomgeving verwachten?

TNO is een onafhankelijke onderzoeksorganisatie die op basis van haar expertise en onderzoek een belangrijke bijdrage levert aan de concurrentiekracht van bedrijven en organisaties, aan de economie en aan de kwaliteit van de samenleving als geheel. Met zo’n 3000 medewerkers werken we voor uiteenlopende opdrachtgevers: overheden, het mkb, grote bedrijven, dienstverleners en maatschappelijke organisaties. Samen werken we aan nieuwe kennis, betere producten, heldere adviezen over beleid en processen. Bij alles wat we doen, draait het om impact. Onze product- en procesinnovaties en onze adviezen hebben pas écht zin als de opdrachtgever daarmee zijn concurrentiepositie kan verbeteren. Als de overheid daarmee haar beleid doelmatiger kan inrichten. En als het mensen en organisaties daadwerkelijk verder helpt.

De researchgroep Energetic Materials (EM) is één van de wereldspelers op het gebied van energetische materialen en bezit unieke faciliteiten voor het omgaan met- en het beproeven van deze materialen. Binnen deze groep werken ca. 50 professionals, met een chemische, werktuigbouwkundige of natuurkundige achtergrond, gezamenlijk aan nationale en internationale projecten voor het Ministerie van Defensie en de civiele markt, waaronder de defensie industrie, de chemische industrie, de ruimtevaart, en andere Nederlandse overheden.

Wat kan TNO je bieden?

Jij wilt werken aan de voorloper van jouw carrière. Een stage geeft de mogelijkheid om een kijkje te nemen bij wellicht jouw toekomstige werkgever. TNO gaat daarin een stap verder. Je neemt niet alleen een kijkje, jij en jouw kennis zijn essentieel voor onze innovaties. We hechten daarom veel waarde aan jouw persoonlijke en professionele ontwikkeling.
Uiteraard word je goed begeleid tijdens je stage, tegelijkertijd geven we je de ruimte om jezelf te ontplooien. Vanzelfsprekend bieden we je een passende stagevergoeding aan.

Hoe ziet het proces eruit?

Voor deze vacature is het noodzakelijk dat de AIVD een VGB afgeeft na het uitvoeren van een veiligheidsonderzoek. Kijk voor meer informatie op de website van de AIVD.

Heeft deze vacature iets bij je los gemaakt?

Dan zie ik je sollicitatie graag tegemoet!
Mocht je nog vragen hebben dan kun je contact met ons opnemen.


Contactpersoon: Michiel Straathof



Acquisitie naar aanleiding van deze vacature wordt niet op prijs gesteld.

Geïnteresseerd?

Nu solliciteren

Solliciteer

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren.