Automatisierte Erkennung von Werkstofffehlern mittels optischer Lasermesstechnik

Entwicklung eines technologisch neuartigen Shearografie-Messverfahrens und -Messsystems zur präzisen und schnellen Detektion von Fehlstellen und Verformungen

Shearografie Projektgruppe
Foto: (v.l.n.r.) Marc Straußfeld (Geschäftsführer MS-Electronics GmbH), Christopher Petry (Doktorand HS Trier), Prof. Dr. Michael Schuth (Projektleiter HS Trier), Michael Schwenk (Geschäftsführer Mesolt Engineering GmbH), Dr. Reinhard Koschitza (Mitarbeiter MS-Electronics GmbH) und Mark Rosenbaum (Mitarbeiter Mesolt Engineering GmbH) am Serienüberwachungsprüfstand im Technikum OGKB der Hochschule Trier

Die Verbindung mehrerer Werkstoffe zu einem sogenannten Kompositwerkstoff macht es möglich, die Vorteile der einzelnen Werkstoffe miteinander zu verknüpfen. Hierdurch kann beispielsweise eine besonders hohe Steifigkeit bei geringem Bauteilgewicht erreicht werden. In der Luft- und Raumfahrt sind Kompositwerkstoffe wie CFK bereits seit Jahrzehnten etabliert. Bedingt durch den voranschreitenden Leichtbau werden sie zukünftig auch in der umsatzstarken Automobilindustrie im großen Maßstab Anwendung finden.

Die geforderten 100 % Qualitätsprüfungen sicherheitsrelevanter Bauteile in der Automobilindustrie setzten zerstörungsfreie Prüfverfahren voraus, die im Sinne der Industrie 4.0 vollständig automatisiert erfolgen sollen. Hier bietet die optische Messtechnik entscheidende Vorteile. Sie ist berührungslos, präzise und arbeitet flächenhaft. Zur Vermessung der heterogenen Werkstoffeigenschaften der Komposite ist vor allem der Einsatz der materialunabhängig arbeitenden Shearografie optimal. Das hochgenaue Lasermessverfahren (Messgenauigkeiten ca. bis 0,00002 Millimeter, etwa der 2500te Teil eines menschlichen Kopfhaares) ist jedoch prinzipbedingt ebenso empfindlich gegen störende Umwelteinflüsse wie Vibrationen oder Ähnliches. Eine Automatisierung für die Großserienfertigung konnte daher weltweit noch nicht umgesetzt werden.

Ziel des Gesamtprojektes ist es somit, das Messverfahren zu stabilisieren und zudem die teilweise komplexen Ergebnisbilder durch intelligente Softwareentwicklung automatisiert interpretierbar zu machen. Erste Ergebnisse bzgl. der Stabilisierung, erzielt durch den neuartigen Ansatz des räumlichen Phasenschiebens, sind äußerst vielversprechend.

Konsortium MS-Electronics GmbH, Mesolt Engineering GmbH, Hochschule Trier OGKB
Laufzeit Oktober 2017 - September 2020
Gefördert durch Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (im Programm Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand)
Fördersumme ca. 1.300.000 € (Gesamt-Projektbudget)
Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
ZIM Logo - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand

Projektleitung an der Hochschule Trier:

Prof. Dr. Michael Schuth
Prof. Dr. Michael Schuth
Professor FB Technik - FR Maschinenbau

Kontakt

+49 651 8103-396
+49 651 8103-377

Standort

Schneidershof | Gebäude A | Raum 208
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