Berührungslose Prozesskontrolle im Impuls-Echo-Verfahren zur Überwachung der Aushärtung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen

Grasse Zur Composite Testing entwickelt gemeinsam mit dem DLR e.V. im Rahmen eines vom BMWi geförderten ZIM-Forschungsprojektes eine berührungslose Prozesskontrolle im Impuls-Echo-Verfahren. Durch die zunehmende Vernetzung von Steuerungs- und Anlagensystemen ist die Echtzeit-Information der Aushärtung bei der Verarbeitung von faserverstärkten Kunststoffen von immer größerem Interesse.

Bereits seit ca. zwanzig Jahren ist die berührungslose Prozesskontrolle GZ US-Plus® erfolgreich im Markt vertreten. Gegenüber konkurrierenden Verfahren wie die di-elektrische Analyse (DEA) hat sie den Vorteil, berührungslos messen zu können. Dabei sendet das ultraschall-basierte System über einen Piezo-Sensor Schallwellen aus, die ein zweiter Sensor empfängt. Eine Rechnereinheit berechnet aus der Laufzeit den Aushärteverlauf. Diese Methode der Prozesskontrolle ist insbesondere für die Luftfahrtindustrie von Bedeutung, da keine Durchgangsbohrungen in die Formen eingebracht werden müssen und somit die aufwendig bearbeiteten Oberflächen der geschlossenen Formen nicht beschädigt werden.

Die Grenzen der bisherigen Referenz-Technologie werden bei Rotorblättern von Windenergieanlagen deutlich. Diese Bauteile werden in sog. Open-mold-Bauweise gefertigt und sind heutzutage bis zu 80 m lang. Unter den oftmals rauen Produktionsbedingungen ist es nicht möglich, mittels zweier Sensoren (Sender und Empfänger) die Aushärtung in Durchschallung zu messen. Die Praxis zeigt, daß nur eine fest installierte Sensorik, die die Arbeitsabläufe in der Fertigung nicht behindert, sondern unterstützt, in der Produktion umsetzbar ist.

Aus diesem Grund wurde die Entwicklung von OPtimus® angestoßen, bei der die Aushärtekontrolle mittels gekoppelter Sender-Empfänger-Einheit im Impuls-Echo-Verfahren realisiert wird. Bei dieser Technologie entfällt ein zweiter Sensor, weshalb die Sensorik dauerhaft in der Form integriert verbleiben kann. Dadurch ist sowohl eine enorme Effizienzsteigerung bei der Aushärtung als auch eine Sicherstellung der Vernetzung im Rahmen der QS möglich. Eine Fließfrontenerkennung ist ebenfalls Stand der aktuellen Entwicklung, die voraussichtlich 2022 marktreif sein wird.

Kontakt

Grasse Zur Composite Testing GmbH, Dr. Fabian Grasse, fabian.grasse@grassezur.de, +49 30 7790791-50

DLR e.V., Hakan Ucan, hakan.ucan@dlr.de, +49 531 295-3709



Webinar „Prüfverfahren zur Ermittlung der intralaminaren Schubeigenschaften von FKV“

In Kooperation mit Composites United e.V. fand am 19. Mai 2020 das Webinar „Prüfverfahren zur Ermittlung der intralaminaren Schubeigenschaften von Faser-Kunststoff-Verbunden“ statt. Darin geht Herr Dr. Fabian Grasse im Detail auf die Charakterisierung der Schubeigenschaften von FKV ein.

Für die Ermittlung der intralaminaren Schubeigenschaften von FKV haben sich verschiedene Prüfverfahren etabliert. Diese unterscheiden sich in der Geometrie der Probekörper und der Art der Krafteinleitung, wodurch verschiedene Prüfvorrichtungen zum Einsatz kommen. Das Webinar stellt die am weitesten verbreiteten Normen zur Schubkennwertermittlung (DIN EN ISO 14129, DIN EN ISO 20337, ASTM D5379 und ASTM D7078) vor und geht detailliert auf die verschiedenen Vor- und Nachteile der jeweiligen Prüfverfahren ein.

Link zum Webinar



In diesem Jahr stellen wir zum ersten Mal auf der international wichtigsten Leitmesse für faserverstärkte Kunststoffe und Composites aus. Die JEC Paris findet vom 12. bis 14. März in Paris statt. Sie finden uns auf dem Stand des Deutschen Instituts für Luft- und Raumfahrt DLR in Halle 5 / Stand E 67.

Eine kostenlose Eintrittskarte erhalten Sie hier. Gerne können Sie diesen Newsletter oder den Link an interessierte Kollegen weiterleiten.

In diesem Jahr möchten wir Sie auf der Messe gerne über aktuelle Entwicklungen unserer Prüfdienstleistungen informieren. Dabei steht insbesondere unsere Akkreditierung nach ISO 17025 im Vordergrund, die uns erlaubt, zukünftig für die Luft- und Raumfahrt zu prüfen. Darüber hinaus steht unsere seit über zwanzig Jahren erfolgreich eingesetzte Online-Prozesskontrolle GZ US-Plus im Fokus der Messe, die als einzige Prozesskontrolle am Markt berührungslos messen kann.

Wir freuen uns auf Ihren Besuch!



Copyright Theo Reinhardt

Das Team von Grasse Zur Composite Testing gratuliert Theo Reinhardt und Roger Kluge zum Gewinn des 108. Berliner Sechstagerennens. Ohne ihr Bahnrad der Firma FES wäre dieser Sieg nicht möglich gewesen.

Wir sind stolz, für das Institut für Forschung und Entwicklung von Sportgeräten (FES) prüfen zu dürfen!



Innovation hängt eng mit erfolgreichem Wissenstransfer zusammen. Das DIN hat am 8. April auf der Hannover Messe die GRASSE ZUR COMPOSITE TESTING mit dem INNOVATIONSPREIS 2014 für die Überführung ihres innovativen Verfahrens zur Schubprüfung an Faserverbundwerkstoffen in die anwendungsorientierte Praxis ausgezeichnet.

Die bisherigen Prüfverfahren für Faserverbundwerkstoffe sind häufig für die besonderen Anforderungen der neuen Werkstoffe nur bedingt geeignet. Das gilt insbesondere für die Bestimmung der Schubeigenschaften. Bei der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist ein erster Prototyps des Schubrahmens unter Initiierung von Dr.-Ing. Volker Trappe entstanden. Da es für einen solchen Schubrahmen Nachfragen aus der Industrie gab, wurde das Verfahren zu einem Schubprüfsystem weiterentwickelt und für den industriellen Einsatz optimiert. Mit der Dokumentation des Verfahrens in der DIN SPEC 4885 konnten die Bekanntheit und die Akzeptanz der Schubkennwertermittlung mittels Schubrahmen signifikant gesteigert werden.

Auch der DIN und die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) berichten in eigenen Pressemitteilungen von der Auszeichnung an GRASSE ZUR COMPOSITE TESTING.