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Qualitätssicherung von textilen Kohlenstofffaser-Preforms mittels optischer Messtechnik

Von:
Daniel Brabandt

Beschreibung

Dem großflächigen Einsatz kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe in der automobilen Serienproduktion stehen aktuell die hohen Herstellungskosten entgegen. Hierbei stellt der Preforming-Prozess, in welchem die Formgebung der Bauteile stattfindet, eine wesentli...

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Beschreibung

Dem großflächigen Einsatz kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe in der automobilen Serienproduktion stehen aktuell die hohen Herstellungskosten entgegen. Hierbei stellt der Preforming-Prozess, in welchem die Formgebung der Bauteile stattfindet, eine wesentliche Herausforderung dar. Zur Steigerung der Effizienz des Fertigungsprozesses ist daher u. a. der Einsatz von Inline-Messtechnik erforderlich. Aufgrund der biegeschlaffen sowie der stark reflektiven Eigenschaften der textilen Halbzeuge, stehen für den Preforming-Prozess aktuell kaum messtechnische Lösungen zur Wahl. Zur Behebung des angeführten Defizits wurden in der vorliegenden Dissertation mögliche Defekte im Preforming-Prozess identifiziert. Hierauf basierend wurde die Geometrieabweichung als wesentliches Prüfmerkmal zur Bewertung von Preforms ausgewählt. Für die Geometrieerfassung von Preforms wurde nach einer systematischen Analyse geeigneter Messprinzipien eine 3D-Messstation basierend auf dem Laser-Lichtschnittprinzip entwickelt und realisiert. Für die Bewertung der Messunsicherheit bei der Erfassung von Preformoberflächen mittels der 3D-Messstation, wurde in der Dissertation eine Methodik basierend auf neu entwickelten kalibrierten Werkstücken erarbeitet. Für den Inline-Einsatz der Messtechnik wurden Strategien aufgezeigt. Neben der Taktzeitreduktion durch Systemoptimierung, wurde ein mehrstufiges Vorgehen über die Auswahl von Regions of Interest sowie die Entwicklung eines 2D-Prüfsystems vorgestellt. Abschließend konnte die Eignung der 3D-Messstation sowie der 2D-Prüfstation über eine Validierung anhand von Prüfkörpern mit eingebrachten Geometrieabweichungen nachgewiesen werden.

Produktinformationen

Titel:
Qualitätssicherung von textilen Kohlenstofffaser-Preforms mittels optischer Messtechnik
Untertitel:
Forschungsberichte aus dem wbk, Institut für Produktionstechnik Universität Karl
Autor:
Daniel Brabandt
EAN:
9783844060706
ISBN:
978-3-8440-6070-6
Format:
Kartonierter Einband
Genre:
Maschinenbau & Fertigungstechnik
Veröffentlichung:
31.07.2018
Anzahl Seiten:
268
Jahr:
2018

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