Das Projekt
Das Hochfrequenz-Wirbelstromverfahren lässt sich für die Qualitätssicherung der gesamten CFK-Prozesskette einsetzen, wie ITM-Textilforscher von der TU Dresden in einem IGF-Abschlussbericht mitteilen. Die Bandbreite reicht dabei von der Textilherstellung über das Preforming bis hin zum Infusionsprozess und der Qualitätssicherung des ausgehärteten Verbundbauteils.
Dafür wurden auf allen Prozessstufen typische Fehler in verschiedenen Größen und Tiefenlagen eingebracht und mit Wirbelstromprüfung untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Methode in der Lage ist, Fehler wie Gassen, Ondulationen und Flugfasern auch in den Tiefen mehrerer Lagen zu detektieren. Für die automatische Detektion der Fehler wurden entsprechende Algorithmen entwickelt. Es konnte gezeigt werden, dass die Detektion der Fehler in allen Prozessschritten möglich ist, wobei im Halbzeugstapel, in der Preform und im CFK annähernd gleiche Detektionstiefen (4-6 Lagen) erreicht wurden.
Darüber hinaus konnte die zerstörungsfreie Detektion des Bindergehalts, des Porenanteils und von Impacts nachgewiesen werden. Anhand von drei dreidimensionalen Demonstratoren mit Fehlern in verschiedenen Tiefenlagen konnte die Überwachung der gesamten Prozesskette exemplarisch durchgeführt werden. Gassen, Ondulationen und Flugfasern in verschiedenen Tiefenlagen wurden auf den einzelnen Prozessstufen automatisch detektiert, ebenso werden Delaminationen im ausgehärteten CFK-Bauteil sichtbar.
Der Nutzen für den Mittelstand
Im durchgeführten Projekt wurde somit gezeigt, dass das Wirbelstromverfahren technologische und wirtschaftliche Vorteile für die Überwachung des Herstellungsprozesses von CFK-Elementen sowie bei der Endkontrolle von dünnwandigen CFK-Strukturen besitzt. Ferner konnte ein Verfahren entwickelt werden, um mithilfe der Wirbelstromprüfung Porenanteil und Matrixzustand zu detektieren.
Ansprechpartner
Andreas Nocke
andreas.nocke@tu-dresden.de
+49 351 4633 5244
Fördergeber
Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)" mit der Projektnummer 18428 BG.