Fill entwickelt neue Prüfmethode für GFK-Teile

Ein Roboter von Fill prüft Composites per Terahertz-Sensor

Im indus­tri­el­len Leichtbau kommen glas­fa­ser­ver­stärk­te Kunst­stof­fe (GFK) und nach­wach­sen­de Natur­ma­te­ria­li­en wie Holz und Kork immer breiter zur Anwendung. Mit bloßem Auge nicht sichtbare Beschä­di­gun­gen nach der mecha­ni­schen Bear­bei­tung (etwa durch Umform­ma­schi­nen) machen eine laufende Qua­li­täts­kon­trol­le der Leicht­bau­tei­le unverzichtbar.

Terahertz-Imaging: Eine vielversprechende Technologie für die volumetrische Prüfung

Die zer­stö­rungs­freie volu­me­tri­sche Prüfung in nicht­lei­ten­den Mate­ria­li­en ist eine grund­le­gen­de Anfor­de­rung in der indus­tri­el­len Fertigung von Leicht­bau­tei­len. Ins­be­son­de­re GFK- oder Holzteile sowie Schäume oder Ther­mo­plas­ten müssen auf Defekte unter­sucht werden, die nach den Umform­pro­zes­sen und der mecha­ni­schen Bear­bei­tung nicht mehr sichtbar sind. In diesem Zusam­men­hang hat sich die Spek­tro­sko­pie mittels ultra­kur­zer Wellen im Terahertz-Spektrum (THz-Imaging) als viel­ver­spre­chen­de Tech­no­lo­gie erwiesen. Diese reicht von ca. 100 GHz bis 10 THz (0,05 – 3,0 mm Wel­len­län­ge) und bildet die Grenz­re­gi­on zwischen Funk- und Lichtwellen.

Die THz-Spek­tro­sko­pie ermög­licht berüh­rungs­lo­se Unter­su­chun­gen an GFK- oder Holz­tei­len ohne besondere Sicher­heits­maß­nah­men. Zudem lässt sie sich auch zur Unter­su­chung von Schäumen oder zur Bestim­mung der Schweiß­gü­te von Ther­mo­plas­ten nutzen. Aller­dings beschränk­ten sich die Ein­satz­mög­lich­kei­ten bisher auf den Laborbetrieb.

ATTIC-Projekt: Automatisierte THz-Inspektionsanlage von Fill

Das Projekt ATTIC (Automated TeraherTz Imaging of Com­po­si­tes and tooling profiling) hat zum Ziel, ein robo­ter­ge­stütz­tes auto­ma­ti­sier­tes Verfahren zur Fertigung und anschlie­ßen­den Inspek­ti­on von Bohr­lö­chern in Glas­fa­ser­ver­bund­werk­stof­fen zu ent­wi­ckeln. Dabei wird das Material mittels THz-Imaging voll­au­to­ma­tisch auf Fehl­stel­len um das Bohrloch unter­sucht. Die Inte­gra­ti­on eines THz-Spek­tro­me­ters auf einen Flex­Ch­an­ge-Schnell­kupp­lungs­flansch sorgt für eine rasche Imple­men­tie­rung dieser Tech­no­lo­gie in eine Roboter-gestützte Inspek­ti­ons­an­la­ge von Fill.

Das flexible System ermög­licht die Anwendung von THz-Imaging für Faser­ver­bund­tei­le, auch wenn diese gekrümmt oder frei geformt sind. Gleiches gilt für die Kontrolle der inneren Stütz­struk­tu­ren komplex geformter Teile aus additiver Fertigung.

Entscheidender Schritt zur Produktreife

„Im Attic-Projekt erreichte THz-Imaging als weitere Tech­no­lo­gie für unsere mul­ti­mo­da­len auto­ma­ti­schen NDT-Anlagen den Tech­no­lo­gy Readiness Level (TRL) 5“, sagt Harald Sehrschön, Team­lei­ter Forschung und Ent­wick­lung bei Fill. „Die Inte­gra­ti­on von THz-Imaging in voll­au­to­ma­ti­sche NDT-Anlagen wird vielen Her­stel­lern einen Metho­den­wech­sel in der auto­ma­ti­sier­ten zer­stö­rungs­frei­en Bau­teil­prü­fung ermög­li­chen. Bis zur Anwendung in einem Kun­den­pro­jekt bleibt jedoch noch einiges zu tun.“