Neues System erleichtert Aufspüren von Schäden an CFK-Flugzeugbauteilen

18.02.2016 - 16:42 0 Kommentare

Teile aus kohlefaserverstärktem Kunststoff halten immer mehr Einzug in den Flugzeugbau. DLR-Forscher haben jetzt ein System entwickelt, das Beschädigungen an CFK-Teilen selbst melden kann.

Türumgebungsstruktur in einer Rumpfschale mit integriertem "Structural Health Monitoring"-System.

Türumgebungsstruktur in einer Rumpfschale mit integriertem "Structural Health Monitoring"-System.
© DLR

In die Struktur integrierter Sensor des SHM-Systems.

In die Struktur integrierter Sensor des SHM-Systems.
© DLR

Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben jetzt ein Flugzeugteil aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) entwickelt und gebaut, das selbst über eine Beschädigung informieren kann. Darüber informierte jetzt das DLR in einer Mitteilung.

Die DLR-Wissenschaftler statteten dafür das CFK-Bauteil mit einer Art "Nervennetzwerk" aus. 584 Sensoren wurden in einen fünf mal sieben Meter großen Rumpfausschnitt in der Umgebung der Passagiertür integriert, wie es weiter hieß. Per Knopfdruck gibt die Struktur Auskunft, an welcher Stelle was beschädigt ist.

"Möglich wird dies durch Lambwellen", so Dr. Daniel Schmidt vom DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik. Dabei handele es sich um spezielle Ultraschallwellen, die sich flächig in der Struktur ausbreiten. "Schäden verursachen Signaländerungen, so dass wir diese an den Lambwellen ablesen können", erläuterte er.

Weltweit ist das DLR-Bauteil den Angaben zufolge derzeit die größte und komplexeste Struktur, an der ein SHM-(Structural Health Monitoring)-System getestet wurde. Anders als früher werden die Sensoren nicht aufgeklebt, sondern direkt in das Material integriert.

Geleitet wurde das Forschungsprojekt im Rahmen des EU-Projekts SARISTU (Smart Intelligent Airframe Structures) von Airbus. Nun soll das SHM-System fit für den realen Betrieb eines Flugzeugs gemacht werden.

CFK ist etwa ein Drittel leichter als Aluminium, gleichzeitig aber härter und korrosionsfester als Stahl. Das Material wird unter anderem beim Bau der Airbus-Modelle A380 und A350 verwendet. Nachteil: leichte "Rempler" hinterlassen mitunter keine optischen Spuren, sondern Beschädigungen in der Materialstruktur. Diese dann zu lakolisieren ist mit hohem technischen Aufwand verbunden.

Von: gk

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