Anfang Januar 2020 ist das FuE-Verbundprojekt QuantCarbon gestartet.
Im Projekt QuantCarbon wird ein neues Prüfverfahren zur Online-Schallemissionsanalyse entwickelt, mit dem an Bauteilen und Prüfkörpern während des Betriebs oder bei Belastungstests in Echtzeit die durch Risse und Faserbrüche entstehenden Schallemissionen detektiert, visualisiert und interpretiert werden. Mit diesem Verfahren können die detektierten akustischen Signale direkt den Schädigungsvorgängen in den kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) zugeordnet werden.
Etablierte Prüfverfahren für kohlefaserverstärkte Kunststoffe, wie z. B. das Impuls-Echo-Ultraschallverfahren oder das Röntgen, besitzen einen großen Nachteil. Sie sind bei der Erfassung von Strukturschäden nur in unmittelbarer Umgebung des Sensors sensitiv und für komplexe, dickwandige Geometrien schwer anwendbar.
In diesem Forschungsprojekt wird daher eine andere Technologie weiterentwickelt. Die 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. Auf diese Weise können akustische Sensoren größere Bauteile überwachen, auch wenn diese in großem Abstand voneinander angebrachte werden. Für die Überwachung von metallischen Strukturen ist die Schallemissionsanalyse bereits Stand der Technik.
Ziel des Projektes ist 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 werden Versuche sowohl an Bauteilen im Neuzustand als auch an Bauteilen, die einer Reparatur unterzogen wurden, durchgeführt.
Im Ergebnis des Projektes lassen sich hochbelastete Bauteile im Betrieb monitoren um die kritischen Einflüsse auf das Tragverhalten und die Lebensdauer von CFK-Bauteilen zu beurteilen.
Diese Partner bündeln ihr Wissen in diesem Projekt:
