Masterarbeit: 3D Modellierung und Druckdatenerzeugung (all genders)

Masterarbeit: 3D Modellierung und Druckdatenerzeugung (all genders)

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.

Das Fraunhofer IMTE bietet eine Masterarbeit in der Abteilung Therapie mit der Thematik:

Weiterentwicklung einer Software zur effizienten Erzeugung von 3D-Druckdaten für komplexe Strukturen

Im 3D-Druck werden Druckdaten klassischerweise aus dreiecksbasierten 3D-Modellen (z. B. STL-Format) erzeugt. Dieses Verfahren funktioniert für viele Anwendungen zuverlässig, stößt jedoch bei Strukturen mit hoher Oberflächenkomplexität – wie beispielsweise Scaffolds für das Tissue Engineering an seine Grenzen: Die resultierenden Dateien werden extrem groß, die Verarbeitung zeitintensiv und fehleranfällig.

Am Fraunhofer IMTE wurde eine alternative Softwarelösung entwickelt, die eine effizientere Modellierung und Druckdatenerzeugung ermöglicht. Diese Basis-Software soll im Rahmen der Masterarbeit weiterentwickelt, erweitert und evaluiert werden.

Was Sie bei uns tun

• Einarbeitung in die bestehende Softwarearchitektur und die zugrunde liegenden Algorithmen zur alternativen Druckdatenerzeugung
• Analyse der Limitationen des aktuellen Prototyps und Identifikation von Erweiterungspotenzial
• Konzeption und Implementierung neuer Funktionen z. B.:
  • Erweiterung der unterstützten Geometrietypen (z. B. parametrische Gitterstrukturen, TPMS-Oberflächen)
  • Verbesserung der Benutzeroberfläche und Interaktionsmöglichkeiten
  • Optimierung der Algorithmen hinsichtlich Rechenzeit und Speicherbedarf
  • Export in weitere Druckformate (G-Code, CLI, 3MF etc.)
• Validierung der Software anhand von Teststrukturen und Vergleich mit konventionellen Ansätzen
• Dokumentation der Ergebnisse in Form einer wissenschaftlichen Abschlussarbeit

Was Sie mitbringen

• Immatrikulierter Studierender im Bereich Informatik, Medizintechnik, Medieninformatik, Computational Engineering, Maschinenbau oder eines vergleichbaren Studiengang
• Gute Programmierkenntnisse in mindestens einer Sprache (z. B. Python, C++, C#, Java)
• Interesse an 3D-Modellierung, Computergrafik und/oder additiver Fertigung
• Idealerweise Erfahrung mit:
  • 3D-Grafikbibliotheken (z. B. OpenGL, VTK, Open3D)
  • CAD-/Mesh-Verarbeitung (z. B. OpenCASCADE, libigl, Trimesh)
  • GUI-Entwicklung (z. B. Qt, WPF, Dear ImGui)
• Mathematisches Verständnis für Geometrieverarbeitung von Vorteil
• Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
• Gute Deutsch- und/oder Englischkenntnisse

Was Sie erwarten können

• Mitarbeit an einem innovativen Softwareprojekt mit direkter Anwendungsrelevanz im Bioprinting und Tissue Engineering
• Einblicke in moderne Methoden der algorithmischen Geometrieverarbeitung
• Zugang zu 3D-Druckern zur praktischen Validierung
• Intensive Betreuung durch erfahrene Wissenschaftler*innen
• Möglichkeit zur Veröffentlichung der Ergebnisse
• Eine offene, inklusive und innovative Arbeitsatmosphäre in einem interdisziplinären Team mit flachen Hierarchien, in den gegenseitige Wertschätzung aktiv gelebt werden
• Ein Arbeitsumfeld, in der Teamarbeit, Kreativität und eigenverantwortliches Handeln geschätzt und gefördert werden
• Großer Gestaltungsspielraum und die Möglichkeit, unsere junge Einrichtung kreativ und nachhaltig mitzugestalten
• Familienfreundliche Arbeitskultur mit flexiblen Arbeitsbedingungen (flexible Arbeitszeitmodelle, orts- und zeitflexibles Arbeiten)
• Zugang zu barrierefreien Arbeitsplätzen und technischen Hilfsmitteln sowie individuelle Unterstützung zur Integration ins Arbeitsumfeld (Ergonomische Arbeitsplätze, auf Wunsch mit spezieller Sonderausstattung, elektrische Eingangstüren, Fahrstuhl für barrierefreie Zugänglichkeit, behindertengerechtes WC sowie ein Ruheraum zur Erholung)

Diese Masterarbeit wird nicht vergütet.

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.

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.

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen!