Untersuchungen zur zerstörungsfreien Prüfung von CFK-Bauteilen für die fertigungsbegleitende Qualitätssicherung im Automobilbau

Ein groÿer Vorteil von Kunststo bauteilen ist neben funktionellen Vorzügen die Kostenund Gewichtsreduzierung durch integrale Gestaltungsmöglichkeiten. Es können Geometrien umgesetzt werden, die mit metallischen Werksto en nur unter hohem Aufwand realisierbar sind. Insbesondere im Bereich der Faser-Kunststo -Verbunde (FKV) gibt es hohen Forschungsbedarf hinsichtlich Reduzierung von Herstellungskosten, Erhöhung der Langlebigkeit aber auch der Reparaturfähigkeit. Die Erkennung von Defekten ist dabei eine grundlegende Voraussetzung. Für einen FKV-Serieneinsatz im Automobilbau gibt es jedoch kein bekanntes und ausreichendes Prüfkonzept der Schadenserkennung für die geforderten Stückzahlen. Die aus der Luft- und Raumfahrt bekannten Methoden lassen sich aufgrund ihres hohen apparativen Aufwandes und der eingeschränkten Tauglichkeit bezüglich geometrisch komplexer Bauteile nicht unmittelbar übernehmen. Es bestehen andere Anforderungen an ein Prüfkonzept für FKV-Bauteile im Automobilbau. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zerstörungsfreie Prüfmethoden hinsichtlich ihrer Eignung zur Detektion nicht sichtbarer Schäden systematisch untersucht und bewertet. Der Fokus lag dabei auf Bauteilen aus kohlensto faserverstärkten Kunststo en des Automobils, die sowohl eine ächige als auch eine mehrfach gekrümmte Bauteilstruktur mit nicht-homogenen Wanddicken aufweisen können. In Abhängigkeit von der Art der Schädigung, etwa Einschlüsse, Zwischenfaserrisse oder Delaminationen wurden die unterschiedlichen Verfahren vergleichend in Hinblick auf Detektionssicherheit,-grenzen und Einschränkungen durch gegebene geometrische sowie werksto iche Bauteilausführungen bewertet und ein Konzept für eine fertigungsbegleitende Qualitätssicherung entwickelt.