Entwicklung eines Verfahrens zur zerstörungsfreien Messung der Faserorientierung in mehrlagigen 3D-Carbonfaserpreforms und CFK mit robotergeführter Hochfrequenz-Wirbelstromprüftechnik
Georg Bardl
In dieser Dissertation wird ein Verfahren zur Messung der Faserorientierung in mehrlagigen, dreidimensionalen Carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) und den zu ihrer Herstellung verwendeten, trockenen Carbonfaser-Vorformlingen (Preforms) entwickelt.
Grundlage hierfür ist die Hochfrequenz-Wirbelstromprüfung, die eine Darstellung der leitfähigen Carbonfäden in den einzelnen Lagen erlaubt. Hierauf aufbauend wird in einem ersten Schritt ein Roboter-Bahnplanungsverfahren zur vollständigen Erfassung beliebiger 3D-Oberflächen entwickelt, mit dem eine 3D-Wirbelstrommessung durchgeführt wird.
Aus dem erhaltenen 3D-Wirbelstrombild wird anschließend die lokale Faserorientierung in den einzelnen Lagen mit einem Bildverarbeitungsverfahren gemessen und die 3D-Verläufe einzelner Fäden werden rekonstruiert. Die gemessenen Faserorientierungen werden als Input für die Struktursimulation sowie zur Prozessoptimierung verwendet.
