EFRE-Projekt | ViCProQuO

Vibroakustische Composit-Prozesskontrolle für Qualitätssicherung und Optimierung (ViCProQuO)

Das Ziel des EFRE-Projektes ViCProQuO ist die Entwicklung von praxisgerechten vibroakustischen Prüfverfahren für die strukturdynamische Charakterisierung von Compositen. Durch diese innovativen Prüfverfahren können in der Herstellung von Leichtbauprodukten Material, Energie nachhaltig eingespart sowie Ausschuss reduziert werden. Die Prüfverfahren bilden eine technologische Grundlage für die Entwicklung verbesserter Compositmaterialien/-Produkte.

Die Arbeiten werden in enger Kooperation der TH Wildau (FH) und des Forschungsbereiches PYCO des Fraunhofer IAP durchgeführt. Somit werden die Entwicklungskompetenzen beider Projektpartner in Bereich Leichtbau gestärkt und die jeweiligen Forschungsprofile in den Bereichen Produktion und Material vertieft.

 

Projektbeschreibung

Bei der Entwicklung und Verbesserung von Compositen stehen neben der Verringerung des Gewichts auch die Anpassung an chemisch-physikalische Nutzungsparameter (z. B. Steifigkeit), Lebensdauerverlängerung und vibroakustische Optimierung (Lärmverringerung, Komfortsteigerung) im Vordergrund. Als repräsentative Anwendungsbeispiele dienen Bauteile aus faserverstärkten Duromeren (Sandwichpaneele und Laminate) sowie aus hochgefüllten Duromeren, wie sie z. B. für Reibbeläge (Kupplungs- und Bremsbeläge) eingesetzt werden.

 

VicProQuO-Arbeitsplan:

  • Entwicklung von zwei Prüfständen
  • Messstudien an einer repräsentativen Anzahl von Reinharzplatten
  • Testlaminaten und Sandwichstrukturen
  • Ableitung von relevanten Parametern
  • Überführung der Ergebnisse in anwendungsnahe, innovative Verfahren und Prozesse

Um dies zu ermöglichen, werden Messverfahren entwickelt und validiert. Dabei sollen dynamische Eigenschaften von mechanischen Strukturen über die Bestimmung von Eigenformen, Eigenfrequenzen und modaler Dämpfung erfasst werden. Die Bestimmung erfolgt aus Messdaten von Schwingungsanregungen und Schwingungsantworten der Strukturen. Diese dynamischen Eigenschaften sind ein integrales Maß für die Eigenschaften der Strukturen: Geometrie, Masse, Elastizitätsmodul, Aushärtegrad etc.

Die Anwendung von Methoden der Strukturdynamik ermöglicht den Zugang zu präzisen Materialparametern bei geringen Kosten. Dabei können Nachteile herkömmlicher Verfahren, die nicht zerstörungsfrei, ungenau, auf die Oberfläche der Proben beschränkt oder mit hohem apparativen Aufwand verbunden sind, umgangen werden. Allerdings müssen etablierte strukturdynamische Methoden für die Anwendung ultraleichter, faserverstärkter, strukturierter Composite angepasst und weiterentwickelt werden, da die Messanforderungen stark von denen klassischer Materialien abweichen.

 

Die innovativen Ansätze bieten Antworten auf aktuelle Forschungsfragen aus industriellen Anwendungen:

  • Wie können die Composite direkt im Fertigungsprozess hinsichtlich der Prozessparameter schnell und zerstörungsfrei kontrolliert werden?
  • Wie kann die Qualität ultraleichter, faserverstärkter, strukturierter Produkte aus Compositmaterialien kontrolliert und gesichert werden?
  • Wie gelingt die Bestimmung von nicht linearen Materialparametern für die Optimierung von Compositen?

Steckbrief

Projektpartner: TH Wildau (FH) und Forschungsbereich PYCO des Fraunhofer IAP
Projektleitung: 
Dr. Christian Dreyer, Fraunhofer IAP
Laufzeit: 07.03.2016 bis 30.11.2019
Projektvolumen: 443.411,38 €
Förderung: 187.297,08 €
Fördergeber: Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur des Landes Brandenburg mit Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) im Programm »Stärkung der technologischen und anwendungsnahen Forschung an Wissenschaftseinrichtungen im Land Brandenburg« (StaF-Richtlinie) vom 6. März 2015