Aus drei mach eins - Sensorfusion für eine erfolgreichere CFK-Prüfung

02.06.2016 - Deutschland

Die etablierten Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe (CFK) liefern alleinstehend jeweils nur eingeschränkte Informationen über das Material. Ob makroskopische Eigenschaften, Texturparameter oder der Zustand des Matrixmaterials, kein bisher verfügbares Prüfverfahren kann allein alle Fragen beantworten. Zur umfassenden Prüfung von komplexen CFK-Strukturen ist deshalb der Einsatz mehrerer unterschiedlicher Prüfmethoden erforderlich. Gemeinsam mit dem Wehrwissenschaftlichen Institut für Werk- und Betriebsstoffe (WiWeb) arbeitet das Fraunhofer IKTS daher an der Verknüpfung von unterschiedlichen Sensoren und deren Messdaten zur Verbesserung der Aussagefähigkeit zerstörungsfreier Prüfverfahren. Durch diese Kombination von Ultraschall-, Wirbelstrom- und Infrarot-Spektroskopieverfahren wird ein aussagekräftigeres Prüfergebnis generiert.

Die bisher häufig eingesetzten Technologien wie Ultraschall oder die wirbelstrombasierte Prüfung unterscheiden sich in ihrer Abbildungsfunktion, d. h. sie erreichen eine bestimmte Ortsauflösung in Abhängigkeit von Messtiefe und Parametrierung. So wird über Ultraschall eine gute Bestimmung der Messtiefe erreicht, während wirbelstrombasierte Systeme eine hohe Ortsauflösung erlauben.

Ein neuartiger Ansatz kombiniert beide Verfahren. »So kann die gute Ortsauflösung des Wirbelstroms mit der Tiefenauflösung des Ultraschalls verknüpft werden. Durch die Kumulation der Ergebnisse der einzelnen Verfahren können mehr Schäden identifiziert und lokalisiert werden. Werden die Prüfergebnisse der einzelnen Prüfverfahren zudem noch korreliert, können auch Schäden gefunden werden, die mit einem Verfahren allein nicht detektiert werden können. Die Grundlage der korrelierenden Auswertung bilden komplexe Algorithmen, mit denen ein logischer Zusammenhang zwischen den Einzelergebnissen hergestellt wird« erklärt Jun.-Prof. Henning Heuer, Wissenschaftler am Fraunhofer IKTS, die Vorteile der Sensorfusion.

Im Rahmen der gegenwärtigen Forschungstätigkeiten, die neben Ultraschall und Wirbelstrom auch die Infrarot-Spektroskopie einbeziehen, werden Analogien zwischen den Prüfergebnissen typischer Schadmuster untersucht. Ziel der Forschungskooperation des WiWeb und des Fraunhofer IKTS ist es, »ein Instrument zu schaffen, das Schäden nicht nur lokalisiert, sondern darüber hinaus auch in der Lage ist, Auskunft über die Art von Schäden zu liefern«.

Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft

Meistgelesene News

Weitere News von unseren anderen Portalen

Revolutioniert künstliche Intelligenz die Chemie?

Verwandte Inhalte finden Sie in den Themenwelten

Themenwelt Sensortechnik

Die Sensortechnik hat die chemische Industrie revolutioniert, indem sie präzise, zeitnahe und zuverlässige Datenbereitstellung in einer Vielzahl von Prozessen ermöglicht. Vom Überwachen kritischer Parameter in Produktionslinien bis hin zur Früherkennung potenzieller Störungen oder Gefahren – Sensoren sind die stillen Wächter, die Qualität, Effizienz und Sicherheit gewährleisten.

Themenwelt anzeigen

Themenwelt Sensortechnik

Die Sensortechnik hat die chemische Industrie revolutioniert, indem sie präzise, zeitnahe und zuverlässige Datenbereitstellung in einer Vielzahl von Prozessen ermöglicht. Vom Überwachen kritischer Parameter in Produktionslinien bis hin zur Früherkennung potenzieller Störungen oder Gefahren – Sensoren sind die stillen Wächter, die Qualität, Effizienz und Sicherheit gewährleisten.

Themenwelt Spektroskopie

Durch die Untersuchung mit Spektroskopie ermöglicht uns einzigartige Einblicke in die Zusammensetzung und Struktur von Materialien. Von der UV-Vis-Spektroskopie über die Infrarot- und Raman-Spektroskopie bis hin zur Fluoreszenz- und Atomabsorptionsspektroskopie - die Spektroskopie bietet uns ein breites Spektrum an analytischen Techniken, um Substanzen präzise zu charakterisieren. Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Spektroskopie!

50+ Produkte
30+ White Paper
40+ Broschüren
Themenwelt anzeigen

Themenwelt Spektroskopie

Durch die Untersuchung mit Spektroskopie ermöglicht uns einzigartige Einblicke in die Zusammensetzung und Struktur von Materialien. Von der UV-Vis-Spektroskopie über die Infrarot- und Raman-Spektroskopie bis hin zur Fluoreszenz- und Atomabsorptionsspektroskopie - die Spektroskopie bietet uns ein breites Spektrum an analytischen Techniken, um Substanzen präzise zu charakterisieren. Tauchen Sie ein in die faszinierende Welt der Spektroskopie!

50+ Produkte
30+ White Paper
40+ Broschüren