Teilprojekt B6

Großserienfähige Fertigungstechnologien für Glasfaser-Polyurethan-Verbundstrukturen mit integrierten piezokeramischen Sensorelementen und angepasster Auswerteelektronic

Leiter:

Der breite Einsatz aktiver Strukturbauteile in Leichtbauweise für Hochleistungsanwendungen erfordert die Entwicklung zugehöriger großserienfähiger Produktionstechnologien. Derzeit stehen kaum serienfähige Fertigungsverfahren für die Herstellung aktiver Strukturen mit integrierten Sensornetzwerken zur Verfügung. Ein besonderes Potential zur Realisierung derartiger großserienfähiger Produktionsprozesse etwa für Anwendungen im Flugzeugbau bieten hier Lang-Faser-(LFI-)Injektionstechnologien mit denen sich etwa Glasfaser-Polyurethan-Verbund-(GPV-)Werkstoffe großtechnisch verarbeiten lassen. Für die Herstellung aktiver GPV-Leichtbaustrukturen wird die bekannte LFI-Technologie zu einer Multi-Fibre-Injection-(MFI-)Sprühtechnologie erweitert.



Bild 1: Schematischer Vergleich eines klassischen LFI-Mischkopfes (links) mit einem neuartigen MFI-Mischkopf zur Herstellung aktiver GPV-Bauteile (rechts)

Hierzu wird die Anlagentechnik um einen neuartigen Mischkopf zur simultanen und schonenden Verarbeitung von Piezofasern und Glasfasern zu einem piezoelektrischen Funktionselement erweitert. Ferner steht die Entwicklung und Implementierung angepasster elektronischer Bauelemente für die Realisierung integrierter Sensornetzwerke im Fokus des Vorhabens, um erstmals die bisher getrennten Produktionsschritte Sensorfertigung und Bauteilfertigung in einem effizienten Fertigungsprozess zu verschmelzen.