Zerstörungsfreie Detektion von Impaktschäden in CFK Bauteilen

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.01.2015 bis 31.12.2019
Organisationseinheit:
Lehrstuhl für Fertigungsmesstechnik und Qualitätsmanagement, Model-based Systems
Fördergeber:
Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG, Förderagentur für Hochschulbildung Brasiliens CAPES
Status:
Abgeschlossen

Forschungspartner

  • Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) – Florianopolis, Brasilien

Kontakt

Telephone

work Phone
+49 241 80 27337

E-Mail

 

Motivation:

Bauteile, welche aus Carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) gefertigt werden, erhalten einen immer stärkeren Einzug in verschiedenste Sektoren. Vor allem Branchen, die auf einen niedrigen Energieverbrauch, geringes Gewicht oder besondere mechanische Eigenschaften anwiesen sind, setzen in der Materialauswahl verstärkt auf CFK. Da der Herstellungsprozess auf der einen Seite und die Instandhaltung auf der anderen Seite durch die komplexe Zusammensetzung sehr aufwendig ist, gilt es fertigungsbedingte Fehler zu verhindern und Schäden in verwendeten CFK Bauteilen zu reparieren, um Ressourcen zu schonen und Kosten zu senken. Das von der DFG geförderte Forschungsprojekt IDD Metro - Non-destructive Impact damage Detection on Carbon Fiber Reinforced Plastics untersucht deshalb in Kooperation mit der Universidade Federal de Santa Catarina aus Brasilien, wie man Schäden in fertigen CFK-Bauteilen zuverlässig detektieren und quantifizieren kann.

Zielsetzung:

Zunächst soll es durch den Aufbau einer Datenbank möglich werden, Schäden und Defekte anhand ihrer Merkmale eindeutig zu beschreiben und damit eine Klassifizierung, zum Beispiel mittels lernender Verfahren, anhand dieser Merkmale zu ermöglichen. Die Entwicklung von Multisensorsystemen ist notwendig, da erst die Fusion von Daten aus mehreren unterschiedlichen Messverfahren eine umfassende Beschreibung der Merkmale erlaubt und nur so eine eindeutige Klassifizierung von potentiellen Defekten ermöglicht. Zusätzlich werden neue Bildverarbeitungsalgorithmen und Methoden zur automatisierten Flächen- und Tiefenbestimmung von Defekten in CFK-Bauteilen entwickelt. Schließlich wird untersucht, ob der Messprozess neben existierenden physikalischen Modellen auch von datenbasierten Modellen abgebildet werden kann.