{"id":18277,"date":"2019-12-17T10:22:41","date_gmt":"2019-12-17T09:22:41","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=18277"},"modified":"2019-12-17T10:22:41","modified_gmt":"2019-12-17T09:22:41","slug":"effizientere-fertigungstechnologie-integrierte-sensoren-sichern-und-ueberwachen-herstellung-dickwandiger-cfk-strukturen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=18277","title":{"rendered":"Effizientere Fertigungstechnologie: Integrierte Sensoren sichern und \u00fcberwachen Herstellung dickwandiger CFK-Strukturen"},"content":{"rendered":"

\u00a0<\/strong><\/p>\n

Wie wirksam faseroptische Sensoren sind, um die Prozesse w\u00e4hrend der Herstellung gro\u00dfer Faserverbundbauteile im Vakuuminfusionsverfahren zu \u00fcberwachen, zeigt \u201eInfusion 4.0\u201c, ein vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie gef\u00f6rdertes Projekt. Das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Betriebsfestigkeit und Systemzuverl\u00e4ssigkeit LBF hat zusammen mit dem Projektpartner MT Aerospace AG bislang versteckte Prozessabschnitte sichtbar und digital kontrollierbar gemacht, was die Prozesssicherheit erh\u00f6ht. Diese neue, effiziente Fertigungstechnologie unterst\u00fctzt die zuverl\u00e4ssige und schnelle Entwicklung von Luft- und Raumfahrtprodukten.<\/strong><\/p>\n

Mit CFK-Boostergeh\u00e4usen fertigt die MT Aerospace AG in Augsburg gro\u00dfe CFK-Bauteile (carbonfaserverst\u00e4rkter Kunststoff) in der Raumfahrt im Vakuuminfusionsverfahren. Bei der Vakuuminfusion wird eine trocken gewickelte Vorform in einem Vakuumsack durch Harz infiltriert, und w\u00e4hrenddessen werden die Elemente in einem Ofen langsam gedreht. Um die Flie\u00dffront des einstr\u00f6menden Harzes zu \u00fcberwachen und Prozesse zu optimieren, wird eine intelligente Sensorik ben\u00f6tigt. Wissenschaftler aus dem Fraunhofer LBF bringen zu diesem Zweck mit dem Industriepartner Glasfasersensoren bereits beim Wickeln in das Bauteil ein, die dann in diesem wichtigen Fertigungsschritt die Harzverteilung kontrollieren.<\/p>\n

Eine zentrale Rolle spielt der digitale Zwilling <\/strong><\/p>\n

Jede Sensorfaser enth\u00e4lt mehrere der insgesamt \u00fcber 60 Glasfasersensoren. Die Flie\u00dffront ist die Linie, an der das Harz zuerst mit den trockenen Fasern in Kontakt kommt. F\u00fcr die Prozess\u00fcberwachung der digitalen Durchflussfronterkennung m\u00fcssen die Signale vom rotierenden Teil im Ofen an einen Computer au\u00dferhalb \u00fcbertragen werden. Dort zeigt eine digitale Darstellung der Sensorposition auf dem Bauteil, wann die Flie\u00dffront den Sensor erreicht. \u00bbErstmals erhalten wir im Herstellungsprozess solch dickwandiger Teile transparente Informationen und erh\u00f6hen die Prozesssicherheit von Vakuuminfusionsprozessen\u00ab, erkl\u00e4rt Martin Lehmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fraunhofer LBF.<\/p>\n

Die neue Fertigungstechnologie macht bislang versteckte Prozesse sicht- und digital kontrollierbar, was die Prozesssicherheit erh\u00f6ht. Der Informationsgewinn durch die Automatisierung des Harzflusses sichert die Reproduzierbarkeit und die Qualit\u00e4t des neuen Produktes und erm\u00f6glicht bei Bedarf ein gezieltes Eingreifen noch w\u00e4hrend der Fertigung. Dank verbesserter Steuerung l\u00e4sst sich der Serienhochlauf beschleunigen, was die Wettbewerbsf\u00e4higkeit des Unternehmens steigert.<\/p>\n

Integrierte Sensoren monitoren Flie\u00dffrontprozess und senken Fertigungskosten<\/strong><\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus kann die neue Technologie eine k\u00fcnftig automatisierte Steuerung des Fertigungsprozesses im Sinne von Industrie 4.0 erm\u00f6glichen, und dank integrierter Sensoren l\u00e4sst sich eine Struktur\u00fcberwachung (Structural Health Monitoring – SHM) bereits ab der fr\u00fchesten Phase des Lebenszyklus realisieren.<\/p>\n

In einem Wettbewerb erreichte die Projektidee von \u201eInfusion 4.0\u201c bereits 2017 den dritten Platz der Innospace Masters Challenge des Deutschen Zentrums f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR) und war Finalist beim Innovationspreis der Deutschen Luftfahrt 2018, was den Forschungsbedarf in diesem Umfeld aufzeigte. Der erfolgreiche Projektabschluss im Oktober 2019 best\u00e4tigte die Herangehensweisen der Darmst\u00e4dter Wissenschaftler und ihrer Augsburger Kollegen.<\/p>\n

Das Projekt \u201eInfusion 4.0 – Flie\u00dffronterkennung im Vakuuminfusionsprozess eines CFK-Boostergeh\u00e4uses mit faseroptischen Sensoren\u201c wurde laut Beschluss des Deutschen Bundestages vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie gef\u00f6rdert.<\/p>\n

Ein Video zum Projekt gibt es unter www.lbf.fraunhofer.de\/infusion40<\/a> und ein Interview unter https:\/\/www.innospace-masters.de\/de\/fliesfronterkennung-mit-faseroptischen-sensoren-im-rotierenden-infusionsprozess-groser-cfk-bauteile\/<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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