Da bisher kein wirtschaftlich rentables Tomografie-Überwachungssystem für Extrusionsprozesse existiert, wurde in diesem Forschungsprojekt ein kontaktloses Verfahren zur dreidimensionalen Inline-Prüfung bei der Kunststoffextrusion entwickelt. Es wurde ein entsprechendes System an die Bedürfnisse der Extrusionsüberwachung angepasst, bei gleichzeitiger Erkundung der Möglichkeiten und Grenzen der Luftultraschall-Technologie (LUS) für die Tomografie. Auf Basis eines kommerziell verfügbaren LUS-Systems wurden hierfür ein LUS-Tomografie-System konzipiert und aufgebaut, geeignete Defekterkennungsalgorithmen ausgewählt und weiterentwickelt sowie die Funktionalität der Technik systematisch evaluiert.
Als Beitrag zur Verbreitung von Verfahren der ZfP tragen die Ergebnisse dieses Forschungsprojektes zum einen zu Kosteneinsparungen durch die allgemeinen Vorteile von ZfP-Verfahren wie etwa verbesserte Produktqualität, geringerer Ressourcenverbrauch und erhöhter Einblick in Produktionsprozesse bei. Zum anderen liefern die Ergebnisse Unternehmen einen Überblick über die Möglichkeiten einer tomografischen Messdatenerfassung im Bereich der Ultraschalltechnik, der automatisierten Defektdetektion sowie grundlegende Informationen über die Nutzung künstlicher Intelligenz zur Fehleridentifikation in B- und C-Scans von Ultraschallmessdaten.
Aktualisiert: 2022-09-08
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Im Rahmen des Entwicklungsprojekts wurde ein Messsystem zur automatisierten und bildgebenden Prüfung komplex geformter CFK-Bauteile realisiert. Hierbei wird zunächst die Bauteilgeometrie automatisiert mittels optischer Methoden erfasst. Die resultierenden Ergebnisse dienen anschließend als Eingangsinformation für die eigentliche Wirbelstromprüfung zur Fehlstellendetektion. Durch Kombination der Geometrie- und Fehlstellenermittlung fungiert ein dreidimensionales Ergebnisbild als Grundlage für die Bewertung. Eine autonome Auswertung auf Basis künstlicher Intelligenz, die anwenderseitig angepasst und erweitert werden kann, klassifiziert abschließend die Bauteilqualität unter Berücksichtigung von zuvor festgelegten Bewertungskriterien.
Das entwickelte System eignet sich vor allem zur in-service-Prüfung, bei der i. d. R. kein Zugang zu für die Wirbelstromprüfung erforderlichen CAD-Zeichnungen der Bauteile bestehen. Gleichermaßen sind produktionsbegleitende Prüfungen möglich, wobei aufgrund des hohen Automatisierungsverfahrens hochspezialisiertes Fachpersonal zur Ergebnisauswertung und -interpretation explizit nicht erforderlich ist.
Im Rahmen des Projekts gelang es verschiedene CFK-typische Merkmale wie Delaminationen, Ondulationen und thermische Schädigungen infolge hoher Spannungen, wie sie etwa bei Blitzeinschlägen im Luftfahrt- und Windkraftbereich vorkommen, mit einer hohen Auffindwahrscheinlichkeit zu detektieren.
Aktualisiert: 2022-09-01
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In dieser Forschungsarbeit wurden die Möglichkeiten und Grenzen der unilateralen NMR (uNMR) für die Bestimmung des Aushärtegrades an verschiedenen Klebstoffen (1K licht- bzw. feuchtigkeitshärtend und 2K) evaluiert. Dabei dienten gängige Messverfahren (DSC, Platte/Platte-Rheometer, DEA, NIR-Spektroskopie, Zugscherprüfung, Zentrifugal-Adhäsionstest) als Referenz zur Bewertung der uNMR-Ergebnisse.
Das uNMR-System wurde um eine Temperaturüberwachung erweitert. Begleitend erfolgten numerische Simulationen zu den maximalen Verweildauern heißer Proben auf dem Messsystem vor der Beschädigung der Magnete sowie die Untersuchung der Einflüsse von Messparametern sowie Proben- und Umgebungstemperatur auf die Magnettemperatur.
Die Messergebnisse der uNMR wurden mit verschiedenen Auswerteverfahren betrachtet. Die normierten Echosummen lieferten sehr gut reproduzierbare Ergebnisse und eigneten sich zur Beschreibung des Aushärtegrades. Die durchgeführten Profilmessungen konnten zum Auffinden der Position des Messvolumens genutzt werden.
Weiterhin erfolgten kombinierte Messungen von NMR mit Platte/Platte-Rheometer sowie uNMR mit THz.
Auf Basis der normierten Echosummen wurden Aushärtegradmodelle erstellt und die uNMR im Vergleich zu den Referenzverfahren bewertet.
Die uNMR ermöglicht die zerstörungsfreie Charakterisierung von Klebeverbindungen nicht leitfähiger Materialpaarungen mit dünnen, planaren Klebschichten und bietet kMU durch ihren Einsatz einen potenziellen Mehrwert durch eine verbesserte Qualitätskontrolle. Durch Handlungsempfehlungen wird den Unternehmen der Einstieg in dieses Messverfahren erleichtert.
Zudem wurde weiteres Entwicklungspotenzial hinsichtlich der Nutzung der uNMR im Prozess aufgezeigt.
Aktualisiert: 2022-03-10
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Die Shearografie ermöglicht die berührungslose und zerstörungsfreie Prüfung von Bauteilen und eignet sich v. a. für die Untersuchung dünner, faserverstärkter Kunststoffe oder Sandwichkonstruktionen, wie sie zunehmend in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbau Anwendung finden.
Die industrielle Akzeptanz der Shearografie ist derzeit v. a. aufgrund der hohen Anforderungen an das Prüfpersonal, die vor Prüfbeginn das Messsystem genau auf die vorliegende Messaufgabe einstellen müssen, nur bei häufig wiederkehrenden, identischen Prüfabläufen gegeben. Ebenso setzt die Aufbereitung der Messdaten und die abschließende Ergebnisinterpretation Fachwissen voraus, sodass eine Anwendung oftmals nur durch ausgebildetes Fachpersonal möglich ist. Dieses Buch präsentiert Ergebnisse eines Forschungsprojektes, das sich mit der Weiterentwicklung der Shearografie-Automatisierung beschäftigte um die shearografischen Prüftechnik bisher ungenutzten Einsatzfeldern zugänglich zu machen.
Im Zuge dessen wurden sowohl die Einstellung des Messsystems auf die Prüfaufgabe als auch die Detektion der Fehler mittels künstlichen neuronalen Netzwerken behandelt sowie konkrete Handlungsempfehlungen für Endanwender zusammengestellt.
Aktualisiert: 2020-11-12
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Dieses Fachbuch beschreibt mit aussagekräftigen Abbildungen kurz und prägnant die Grundlagen und aktuellen Anwendungen der Mechatronik. Erstmalig wird durchgängig eine "ganzheitlich-systemtechnische" Behandlung mechatronischer Systeme vorgenommen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Darstellung von aktuellen Alltags- und Praxisanwendungen von mechatronischen Systemen wie z. B. Fotokamera, CD-Player, Schweißroboter. Auf Grund seines didaktischen Konzepts eignet es sich auch sehr gut für das Selbststudium. Die zweite Auflage wurde um jeweils ein Kapitel zur Medizin und Robotik in der Mechatronik ergänzt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2018-08-09
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Aktualisiert: 2018-08-08
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Aktualisiert: 2018-08-08
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Aktualisiert: 2018-08-08
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Aktualisiert: 2018-08-08
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Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Messsystem ResoCable®, bestehend aus Hard- und Software, entwickelt, mit dem die Durchführung und Auswertung der Frequenzmessungen an externen Spanngliedern und Seilen schnell und fehlerminimiert durchführbar sind. Hierzu wurden neben Versuchen an Litzen und vollverschlossenen Seilen (VVS) zahlreiche Messungen an externen Spanngliedern und Seilen durchgeführt. Darüber hinaus wurde mittels FE-Berechnungen das Verhalten von Litzen an Umlenkstellen untersucht. In this work, the measurement system ResoCable®, consisting of hardware and software, was developed with the implementation and evaluation of the frequency measurements of external tendons and cables. Numerous measurements at external tendons and cables were conducted. Among them, the behavior of strands and deflection points was investigated with FE calculations.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Aktualisiert: 2018-05-04
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Aktualisiert: 2018-07-12
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Aktualisiert: 2023-03-27
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Aktualisiert: 2018-05-04
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Aktualisiert: 2018-07-12
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Aktualisiert: 2018-05-04
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