Charakterisierung der Einflussgrößen auf die Schallgeschwindigkeit bei der schallbasierten Laminatdickenmessung

Kurzfassung

Die folgende Arbeit ermittelt den Einfluss der Temperatur, des Aushärtegrades und des Faservolumengehalts auf die im Aushärteprozess auftretende Schallgeschwindigkeitsänderung von Faserverbundkunststoffen. Die Einflussgrößen werden an Proben aus glasfaser- oder kohlenstofffaserverstärktem Epoxidharz untersucht. Zur Variation der Einflussgrößen wird ein geeignetes Formwerkzeug entwickelt. Die Messung der Schallgeschwindigkeit wird mithilfe von piezoelektrischen Keramiken durchgeführt, die am Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V. entwickelt wurden. Anhand der Messergebnisse findet die Charakterisierung der Schallgeschwindigkeit in Abhängigkeit einer Veränderlichen statt. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse werden dreidimensionale Regressionsmodelle für die Schallgeschwindigkeit der Faserhalbzeuge in Abhängigkeit von zwei Veränderlichen entwickelt, die für zukünftige Laminatdickenmessungen im Fertigungsprozess genutzt werden können.