Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTSDie Diagnose von Bauteilen aus kohlefaserverstärkten Kunststoffverbundwerkstoffen (CFK) auf innere Fehler kann mit unterschiedlichen zerstörungsfreien Prüfverfahren realisiert werden, wie Röntgen, Impuls-Echo-Ultraschallverfahren und, für bestimmte Materialien, magnetische Verfahren, Wirbelstromverfahren sowie Radar- und Terahertz-Verfahren.
Die Prüfung mit diesen Verfahren ist jedoch mit einigen Nachteilen verbunden. Sie sind bei der Erfassung von Strukturschäden nur in unmittelbarer Umgebung des Sensors sensitiv und für komplexere, dickwandige Geometrien schwer anwendbar. Das hier betrachtete Verfahren der Schallemissionsanalyse nutzt geführte akustische Wellen, die sich nach Entstehung eines Strukturschadens großflächig im Bauteil ausbreiten und von vereinzelten Sensoren am Bauteil erfasst und lokalisiert werden. Damit können – auch in großem Abstand voneinander angebrachte – akustische Sensoren größere Bauteile überwachen.
Ziel des Projektes war es, den beim gegenwärtigen Stand der Technik noch offenen Schritt von der Lokalisierung und Beschreibung einzelner Schallereignisse im Bauteil hin zur bauteilbezogenen Aussage hinsichtlich der Gesamtintegrität zu gehen. Hierfür wurden Versuche sowohl an Bauteilen im Neuzustand als auch Bauteilen, die einer Reparatur unterzogen wurden, durchgeführt.
Dem IKTS oblag es, die Auswertealgorithmen von 2D- auf 3D-Strukturen zu erweitern, eine neue, 32-kanalige Hardware zu entwickeln, Ermüdungsversuche messtechnisch zu begleiten und die Ergebnisse der Schallemissionsmessung zu interpretieren.
Finanzierung: Mittel der Europäischen Union aus dem EFRE-Fonds, Sächsische Aufbaubank SAB
Projektzeitraum: Januar 2021 – Dezember 2022
Projektpartner:
- IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH
- Leichtbauzentrum Sachsen GmbH
- cp.max Rotortechnik GmbH&Co. KG
