Nieuws

Productie composiet kan sneller en goedkoper

Een CFRP-‘booster’behuizing was vorig jaar voor het eerst te zien op het Duitse lucht- en ruimtevaartcongres in Darmstadt (foto: Fraunhofer LBF).

Bij de productie van grote composiet onderdelen kunnen geïntegreerde sensoren het productieproces beter bewaken. Daardoor is sneller te werken en kunnen productiekosten omlaag. Dat blijkt uit project Infusion 4.0 van Fraunhofer LBF en MT Aerospace.

Door het vacuüminfusieproces te monitoren, worden eerder verborgen processtappen nu zichtbaar en digitaal controleerbaar. Het maakt snelle en betrouwbare ontwikkeling van onderdelen voor de luchtvaart mogelijk.

In deze nieuwe, efficiënte productietechnologie wordt aangetoond hoe effectief vezeloptische sensoren zijn bij het monitoren van het vacuüminfusieproces, dat gebruikt wordt om grote composietonderdelen te vervaardigen.

Koolstofvezelversterkte kunststof

Partner MT Aerospace produceert in Augsburg CFRP-componenten (koolstofvezelversterkte kunststof) met behulp van vacuüminfusieprocessen. Dit gebeurt in CFRP ‘booster’behuizingen

Bij vacuüminfusie wordt een droogverpakte voorvorm in een vacuümzak gestoken en al draaiende in een oven met hars gevuld. Intelligente sensoren die geplaatst worden aan de kant waar de hars binnenstroomt, zijn nodig voor controle en procesoptimalisatie

Wetenschappers van Fraunhofer LBF uit Darmstadt en hun partners brengen al tijdens het wikkelproces in verschillende 3-dimensionale posities vezeloptische sensoren aan. Deze controleren vervolgens de harsverdeling tijdens het proces.

Digitale tweeling

Elke sensorvezel bevat meerdere van de ruim 60 glasvezelsensoren. Het stromingsfront is de lijn wanneer de hars voor het eerst in contact komt met de droge vezels. De opgepikte signalen worden vanuit het roterende deel in de oven naar een buitencomputer gestuurd om het proces digitaal te monitoren.

Een digitale weergave van de positie van de sensor op het onderdeel geeft aan wanneer dit stromingsfront de sensor bereikt.

“We krijgen voor het eerst transparante informatie over het productieproces van deze dikwandige onderdelen. Dit verhoogt de proceszekerheid voor vacuüminfusieprocessen”, legt Martin Lehmann, wetenschapelijk medewerker bij Fraunhofer LBF, uit.

Kwaliteit verbetert ook

Behalve reproduceerbaarheid leidt het ook tot een betere kwaliteit. Zo kan al tijdens de productie worden ingegrepen. Bovendien kan de productie met deze verbeterde controle worden versneld. Dit verhoogt de concurrentiekracht van het bedrijf.

Ook maakt de nieuwe technologie de toekomstige geautomatiseerde besturing van productieprocessen in Industrie 4.0 mogelijk. Geïntegreerde sensoren zorgen voor structurele bewaking, zelfs al vanaf de eerste fase van de productlevenscyclus.

Dit ‘Infusion 4.0’-projectidee haalde in 2017 de derde plaats in de Innospace Masters Challenge van het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR). Ook was het finalist bij de Duitse Luchtvaart Innovatie Award 2018 voor onderzoeksbehoeften in deze omgeving.

Het project “Infusion 4.0 – Flow front detection in the vacuum infusion process of a CFRP booster housing using fiber optic sensors” is gefinancierd door het Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven