Entwicklung eines drahtlosen, multifunktionalen Sensorsystems zur Erfassung der Prozessparameter während der Herstellung von Faserverbundbauteilen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Martin Vossiek; Professor Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann
• Fachliche Zuordnung: Kunststofftechnik ; Polymermaterialien
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 225847294

Die genaue Prozessführung bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen gestaltet sich aufgrund der komplexen Zusammenhänge zwischen der Geometrie und der Reaktionskinetik schwierig. Obwohl der Verlauf der Aushärtung für bestimmte Probekörper und Harzsysteme analytisch erfassbar ist, ist die Übertragbarkeit auf ein reales Bauteilsystem oder eine Struktur sehr begrenzt. Daher werden möglichst genaue Messwerte benötigt, um eine Prozessführung anhand des Reaktionsfortschrittes realisieren zu können.Aktuelle Messsysteme nutzen zum Beispiel dielektrische Sensoren zur Erfassung der Aushärtung. Aufgrund der kabelgeführten Sensoren finden diese bei vielen Bauteilen nur eine eingeschränkte Anwendung. Dieses Forschungsvorhaben dient der Entwicklung eines drahtlosen Sensorsystems zur zerstörungsfreien Echtzeiterfassung des Aushärtungsgrades und der Reaktionstemperatur während der Herstellung von Faserverbundstoffen. Dabei sollen die relevanten Messgrößen mit einer neuartigen Kombination eines Mikrowellenresonators (für die elektrischen Größen) und eines Messquarzes (für die Temperatur) in Form eines Backscatter-Transponders erfasst werden. Die Energieversorgung ist über eine elektromagnetische Kopplung vorgesehen. Bisherige Einschränkungen (Kabelführungen in Gussformen, Schwachstellen durch Kabeldurchgänge) können mit einer derartigen Anordnung umgangen werden und die Qualität von Bauteilen in vielen heutigen Herstellungsprozessen enorm erhöhen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen