Durchgehende Qualitätsüberwachung und –sicherung bei der Serienfertigung von Multiaxialgelegen

Steigende Energiepreise und umweltpolitische Auflagen konfrontieren den Wachstumsmarkt der Mobilität mit Fragen zur Energieeffizienz. Ein Weg den Energieverbrauch zu reduzieren ist der Leichtbau mit dem Einsatz faserverstärkter Kunststoffe (FVK). Allerdings verhindern die hohen Herstellungskosten – bedingt durch fehlende Prüfprozesse und manuelle Prozessschritte – einen flächendeckenden Einsatz dieser Werkstoffklasse. Um die Ressourceneffizienz in der Herstellung von FVK-Bauteilen zu verbessern, wird im Forschungsprojekt Auto-NCF an der Entwicklung einer durchgehenden Qualitätssicherung in der Serienfertigung von Multiaxialgelegen geforscht.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Kettenwirkautomaten mit multiaxialem Schusseintrag mit durchgehendem Qualitätsüberwachungssystem, „Online“-Qualitätssicherung sowie Qualitätsdokumentation mit Fehlerlandkarten. Die Qualitätssicherung erfolgt dabei durch eine echtzeitfähige Sensordatenfusion aus einer optischen Kamera, einem Laserlichtschnittsensor und einem Flächengewichtssensor.

Abbildung: Messtechnische Methode basierend auf Sensordatenfusion

Die Teilziele des Projektes sind:

•          Identifikation von Fehlerfortpflanzungsketten bei Variation von Lagenaufbau, Textil- und Prozessparameter (für Standardparameter),

•          Qualitätsüberwachung der Zwischenlagen durch Kombination aus bildanalytischen Verfahren und Flächengewichtssensoren,

•          Integrieren von alten und neuen Messverfahren in das Qualitätsüberwachungssystem,

•          durchgehende, kontinuierliche Qualitätsüberwachung des Multiaxialgeleges inkl. vollständiger Qualitätsdokumentation mit

•          Forward- bzw. Backward-Quality-Stream auf Basis der Fehlerlandkarte,

•          Rückkoppeln von Sensordaten (Fadenspannung der Verstärkungsfasern und Gassendichte) in den Prozess (Regelkreis) zur „Online“-Qualitätssicherung sowie

•          Standardisieren der Anforderungen an Qualitätssicherungssysteme und der zu prüfenden Fehlerkriterien.