Mi.2.C - Luftfahrt / 12.05.2010J. Krüger |
Mi.2.C.1
10:40
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Fortschrittliche Prüfung von Komponenten aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen mit variablen Geometrien
T. Rehfeldt, Framatome, Erlangen
R. Meier, IPRM, Erlangen
P. Bartsch, Premium Aerotec, Augsburg
Kurzfassung:
Bauteile aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) weisen bei gleicher Festigkeit gegenüber den ...
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Bauteile aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) weisen bei gleicher Festigkeit gegenüber den gleichen metallischen Komponenten ein geringeres Gewicht auf. Daher findet CFK zunehmend Einsatz in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Hier handelt es sich einerseits um großflächige ebene Bauteile mit Rampen auf der Prüffläche und nicht planparallelen Bereichen auf den Gegenflächen und andererseits um Strukturen mit Innen- und Außenradien bzw. Versteifungselemente wie z.B. Stringerbauteile.
Sowohl großflächige ebene Bauteile mit Dickenübergängen wie Rampen bzw. nicht planparallelen Gegenflächen als auch Komponenten mit komplexeren Geometrien aus CFK stellen erhöhte Anforderungen an die zerstörungsfreie Prüfung dieser Bereiche dar. Für die Ultraschallprüfung müssen entsprechende Sensoren genau an die zu prüfende Geometrie und an die anspruchsvollen Anforderungen hinsichtlich der Nachweisempfindlichkeit angepasst werden. Diese Anpassung muss von spezifischen Datendarstellungsalgorithmen unterstützt werden.
Die Optimierung muss jedoch ebenso einer zweiten Anforderung genügen: Die hohe Zuverlässigkeit muss Hand in Hand mit der Erfüllung der Forderung nach einem hohen Bauteildurchsatz gehen. Diese Polarität spannt ein anspruchsvolles Problemfeld auf, in dem sich diese Lösungen bewegen müssen.
In diesem Beitrag sollen die in den letzten Jahren im Hause intelligeNDT Systems & Services entwickelten Applikationen zur Prüfung dieser unterschiedlichen Bauteilgeometrien aus CFK wie auch ein Ausblick auf weitere Entwicklungspotenziale der zerstörungsfreien Prüfung vorgestellt werden.
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Mi.2.C.2
11:00
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Schichtdickenmessung auf CFK-Oberflächen
C. Brandt, Airbus Operations, Bremen
Kurzfassung:
Zur Messung von nichtleitenden Schichten auf metallischen Oberflächen, wie zum Beispiel Lacke, steh...
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Zur Messung von nichtleitenden Schichten auf metallischen Oberflächen, wie zum Beispiel Lacke, stehen etablierte Verfahren zur Verfügung. Dies ist jedoch für die im Flugzeugbau zunehmend eingesetzten Kohlefaserverbundwerkstoffe (CFK) nicht der Fall. Die auf die elektrische Leitfähigkeit des Grundwerkstoffs angewiesenen Methoden können nicht ohne weiteres auf CFK übertragen werden. Kohlefaserbauteile haben eine geringere Leitfähigkeit als Metalle, außerdem hängt die Leitfähigkeit von der Faserrichtung ab.
In diesem Beitrag werden drei Ansätze zur Schichtdickenmessung auf CFK vorgestellt. Die klassische Wirbelstromtechnik kann dann eingesetzt werden, wenn sich auf der CFK-Oberfläche unter der Beschichtung ein aus Blitzschutzgründen notwendiges Metallnetz befindet. In diesem Fall wird die gesamte, aus Harz- und Farbschichten bestehende Schichtdicke oberhalb des Metallnetzes gemessen. Eine weitere, bildgebende Methode nutzt Mikrowellen, die die nichtleitenden Harz- und Farbschichten durchdringen, von den Kohlefasern aber reflektiert werden. Dadurch kann die Schichtdicke ermittelt werden. Diese Methode wird bei Airbus zzt. erprobt, es werden erste Ergebnisse vorgestellt. Als drittes Verfahren wird ein auf kapazitiver Abstandsmessung basierendes Gerät beschrieben.
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Mi.2.C.3
11:20
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Ultrasound testing machines for CFRP components of the new Airbus A350XWB
E. Zaus, Framatome, Erlangen
M. Libert, Airbus France, Toulouse, Frankreich
O. Bullinger, Airbus Operations, Bremen
A. Beck, R. Spiegel, Airbus Operations, Stade
B. Gohlke, Framatome, Karlstein
R. Meier, IPRM, Erlangen
Kurzfassung:
The company intelligeNDT Systems & Services is the selected supplier for all automatic machines wit...
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The company intelligeNDT Systems & Services is the selected supplier for all automatic machines with ultrasound testing technology by aircraft manufacturer Airbus for the new aircraft of the model A350 XWB. 50% of the components of this aircraft are CFRP components.
The scope of supply includes a total of 9 machines for several fuselage shells, wing upper and lower covers, center wing box and keel beam through France, Germany and Spain plants.
An important challenge for the design of the machines was the extensive standardization of the testing technology according to the generic specification of the customer, which nevertheless provides optimal testing results for the individual local requirements. This results in high machine profitability and enhanced testing flexibility of the costumer, e.g. by being able to test different components types with the same machine. At this in particular the different geometries and testing depths had to be considered. The components to be tested also include strong curved skins (S11/12 and Section 19) also T- (on Wing covers and Center Wing Box) and Omega-stringers (Section 19).
Furthermore as in every industrial fabrication process a given productivity had to be achieved. For this the testing time was adapted to requirements of the fabrication process by optimized testing procedures and testing technology. / DEUTSCH
Die Firma intelligeNDT Systems & Services ist der exklusive Lieferant des Flugzeugherstellers Airbus für alle automatisierten Ultraschall-Prüfanlagen für das neue Flugzeug der Baureihe A350 XWB. Dieses Flugzeug besteht zu 50% aus CFK-Komponenten.
Der Lieferumfang umfasst insgesamt 9 Anlagen für verschiedene Rumpfschalen, untere und obere Flügelschalen, Flügelmittelstück und Kielträger für Fertigungsstätten in Deutschland, Frankreich und Spanien.
Eine bedeutende Herausforderung bei der Auslegung der Anlagen bestand in einer weitgehenden Standardisierung der Prüftechnik gemäß den generellen Prüfspezifikationen des Kunden, die dennoch optimale Prüfergebnisse für die individuellen lokalen Anforderungen gewährleistet. Neben dem Erreichen einer hohen Anlagenwirtschaftlichkeit wird auch eine erhöhte Flexibilität des Prüfeinsatzes für den Kunden ermöglicht, indem z.B. unterschiedliche Bauteiltypen mit der gleichen Anlage geprüft werden können. Hierbei waren insbesondere die unterschiedlichen Geometrien und Prüftiefen der Bauteile zu berücksichtigen. Die zu prüfenden Komponenten umfassen neben der teilweise stark gekrümmten Haut (S11/12 und Sektion 19) auch T- (Flügelschalen und Flügelmittelstück) und Omega-Stringer (Sektion 19).
Darüber hinaus galt es wie in jedem industriellen Herstellungsprozess die geforderte Produktivität zu erreichen. Hierfür wurde die Prüfzeit durch optimierte Prüfabläufe und Prüftechnik an die Vorgaben des Fertigungsprozesses angepasst.
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