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Autor(en):
F. Lehmann, S. Kroll, A. Saleem, K. Unnasch
Zusammenfassung:
Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) sind aufgrund ihrer hohen Designflexibilität und ihrer außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften im Flugzeugbau nicht mehr weg zu denken. Der Aufbau des Materials aus einzelnen Lagen ermöglicht es lokale, lastpfadgerechte Verstärkungen und Sensorik in das Laminat zu integrieren, um somit etwa der örtlichen Beanspruchung Rechnung zu tragen oder einen hohen Leichtbaugrad zu realisieren. Daher wurden am Fraunhofer IWU Funktionsträger in unterschiedlichen Varianten entwickelt, mithilfe einer Tape-Lege Anlage gefertigt und zwischen multiaxialen Carbonfaser-Halbzeugen eingebracht und qualifiziert. Aufgrund der hohen Anforderungen an die Funktionsträger hinsichtlich Positioniergenauigkeit und Ausrichtung in der Struktur, erfolgte die Entwicklung einer roboterbasierten Ultraschalluntersuchung mit automatischem Datenmanagement. Dabei wurden ein kollaborierender Roboter eingesetzt, um den Ultraschallsensor über das Bauteil zu führen und neue Wege hinsichtlich Auswertung sowie Datenmanagement beschritten. Die Untersuchung unterschiedlicher Parameter wie Prüfgeschwindigkeit, Rasterweite und die Fokussierung des Sensors, erlaubte die Ableitung von Standards, sowie die Gestaltung eines hocheffizienten zerstörungsfreien Prüfprozesses mittels Ultraschall-Analyse. Dadurch lassen sich die hohen Anforderungen aus der Luftfahrt erfüllen und Kosten durch automatische Inspektion und Bewertung deutlich reduzieren. Die innovativen Funktionsträger der Tape-Lege Anlage liefern darüber hinaus beste Voraussetzungen für die Integration in CFK-Luftfahrtstrukturen von morgen.
Veranstaltung:
Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2022, Dresden
Verlag, Ort:
Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2022
Medientyp:
Conference Paper
Sprache:
deutsch
Format:
21,0 x 29,7 cm, 8 Seiten
URN:
urn:nbn:de:101:1-2022112515114056085161
DOI:
10.25967/570267
Stichworte zum Inhalt:
Funktionsträger in CFK-Strukturen, Ultraschall, Carbonfasern, CFK, Faserverbundwerkstoffe, Funktionsintegration, Automatisierung, Verstärkungsstruktur, Patch-Integration, Tape-Lege Anlage, Automated Tape Laying
Verfügbarkeit:
Download - Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen dieses Dokuments: CC BY-NC-ND 4.0OPEN ACCESS
Kommentar:
Zitierform:
Lehmann, F.; Kroll, S.; et al. (2022): Automatisierte Ultraschalluntersuchung von CFK-Strukturen mit integrierten Funktionsträgern. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/570267. urn:nbn:de:101:1-2022112515114056085161.
Veröffentlicht am:
25.11.2022