Eine abgetragene CFK-Struktur wird mit Piezo-Patches repariert und anschließend auf Qualität kontrolliert.
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Forscher des Instituts für industrielle Informationstechnik (inIT) und des Ostwestfälischen Instituts für Innovative Technologien in der Automatisierungstechnik (OWITA) arbeiten an einer automatisierten Schadstellenbeurteilung von Flugzeugoberflächen. Die Schadstellen sollen dazu bei der Reparatur multisensorisch erfasst werden. Erforscht werden verschiedene Auswertungsstrategien. "Über Algorithmen und automatisierte Verfahren wollen wir den Prozess der Nachbearbeitung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen wesentlich verbessern", erläutert Professor Volker Lohweg, Institutsleiter des inIT. Gefördert wird das Forschungsvorhaben "ReWork" vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.
Moderne Flugzeuge bestehen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Schäden am Material wurden in der Vergangenheit mit Ultraschall festgestellt und mittels Fräßen und Verkleben von Material behoben. Ein neuer Ansatz für die Oberflächennachbearbeitung von CFK-Bauteilen basiert auf der Verwendung von Lasertechnik und multisensorischen Piezo-Wandlern. Den Forschern am inIZ und OWITA geht dieser Ansatz jedoch nicht weit genug: Ihr Ziel ist es, gemeinsam mit Partnern aus der Industrie, ein neues Messverfahren zu entwickeln, das eine automatisierte Qualitätskontrolle und Reparaturstellenbeurteilung ermöglicht.
Defekte prozesssicher erkennen
"Die Herausforderung liegt darin Schadensfälle an Flugzeugoberflächen automatisiert zu erkennen, eine Analyse des Ausmaßes durchzuführen und entsprechende Handlungsempfehlungen abzuleiten", erklärt Professor Stefan Witte, Geschäftsführer bei OWITA. Untersucht werden dabei das Entfernen der Fehlstellen, die passgenaue Reparatur mit neuen CFK-Schichten über sogenannte Patches sowie die abgeschlossene Instandsetzung. Derzeit gäbe es kein prozesssicheres Verfahren am Markt, "ReWork" soll diese Problematik beheben, indem einzelne Schritte der Prozesskette hinsichtlich ihrer Automatisierung optimiert werden.