Implementierung eines Wirbelstromsensors in eine vollautomatisierte Prozesskette zur endkonturnahen Fertigung komplexer RTM-Bauteile

Kurzfassung

Um gewichtsoptimierte Faserverbundbauteile herstellen zu können, ist ein präzises Ablegen der Verstärkungsfasern in Kraftrichtung wichtig. Dabei kommt der Kontrolle der Faserwinkel eine entscheidende Bedeutung zu. Kann der Faserlagenwinkel messtechnisch validiert werden, können Ungänzen gefunden und die Sicherheitsreserven reduziert werden. Damit ist die Fertigung von leichteren Bauteilen möglich, was insbesondere in der Luft- und Raumfahrtechnik und Automobiltechnik Kosten und Treibstoff einspart. Ziel dieser Arbeit war es, ein System zur Faserlagendetektion in eine vollautomatische RTM-Anlage zu implementieren. Dies umfasste die Inbetriebnahme des Wirbelstromsensors sowie die Erstellung einer Analysesoftware, mit deren Hilfe die Messdaten analysiert werden können. Es wurde ein Wirbelstromsensor zur Faserlagendetektion erfolgreich implementiert. Die hierbei verwendete Sensorik arbeitet mit einem Industrieroboter der Firma REIS Robotics zusammen. Der Roboter wurde so erweitert, dass er für ortsabhängige Messungen geeignet ist. Ebenfalls wurde im Rahmen dieser Arbeit eine umfangreiche Auswertungssoftware erstellt, die es ermöglicht, die Messdaten aufzuarbeiten und die Faserlagenwinkel aus den Messdaten zu ermitteln. Damit steht als Ergebnis dieser Arbeit ein funktionierendes System zur Faserlagendetektion, basierend auf einem Wirbelstromsensor, zur Verfügung. Mit diesem System ist es möglich, bis zu sechs unterschiedliche Faserlagen zu vermessen. Diese Tiefenauflösung stellt eine besondere Innovation dar, da dies bislang nur mit sehr wenigen und aufwendigen Verfahren möglich war.