Digital sensorisierte Luft- und Raumfahrtverbundwerkstoffe von der Herstellung bis zum Ende ihrer Lebensdauer

Zeitraum: Start 2022, in Bearbeitung

Ziel: Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, Sensoren zu entwickeln, die auf der Verwendung von ferromagnetischen Mikrodrähten basieren. Diese sollen dann in Kohlefaser-Verbundwerkstoffen (CFRP) für Strukturbauteile in der Luft- und Raumfahrt eingebettet werden, um die Herstellung und den strukturellen Zustand (SHM) während des gesamten Lebenszyklus der Komponente zu überwachen. Die wichtigste Errungenschaft des Projekts wird darin bestehen, ein kalibriertes System zu entwickeln, das leistungsstarke, für den SHM-Prozess nützliche Daten liefern kann. Dieses wird die Möglichkeit bieten, eine genaue, kostengünstige und maßgeschneiderte Qualitätssicherung von Luft- und Raumfahrt-Verbundkomponenten über deren gesamte Lebensdauer hinweg zu entwickeln und sicherzustellen, dass die Composite-Strukturen gut positioniert sind, um den anspruchsvollen Kreislaufwirtschaftsstrategien zu entsprechen.

Wir sind einer von elf Partnern im europaweiten Forschungsprojekt INFINITE, welches bis 2025 unter der Führung von IDEKO läuft.

Partner/Förderstellen:

• Ideko
• Gaiker
• UPV/EHU
• Rise
• Tamag
• Titania
• Teijin
• Aeroform Composites
• Collins Aerospace
• AMRC
• EU Europäische Kommission

Ergebnis: Wir haben bereits einige thermo-mechanische FEM Berechnungen der CFK-Struktur mit Mikrodrähten (microwires) durchgeführt. Dabei wurden die Probekörper thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt und der Einfluss verschiedener Materialparameter (wie der Wärmeausdehnungskoeffizient oder die Schubmoduln) des orthotropen Werkstoffes sowie unterschiedliche Lagenorientierungen und mögliche Fehler (wie Delamination einer Lage) untersucht.

Ebenso wurden elektromagnetische Berechnungen durchgeführt, wobei die Schwächung des elektromagnetischen Feldes durch das Composite mit/ohne microwires simuliert wird. Die Simulationen dienen dazu eine Konfiguration der microwires zu finden, die ein robustes Messsignal (S12) liefern.

Weitere Informationen zum Projekt finden Sie unter: https://www.infinite-project.eu/