AMITIE

Adaptive multimodale in-line Inspektion Faserverstärkter Thermoplaste im Automobilen Leichtbau

Gefördert im Rahmen: Photonik Forschung Deutschland
Förderinitiative „Photonik für die flexible, vernetzte Produktion - Optische Sensorik“

In-line fähige Prüfverfahren für den großserientauglichen automobilen Leichtbau

Heutzutage entfallen 30% des Gewichtes eines Mittelklassefahrzeuges auf die Karosserie. Faserverbundene Thermoplaste (FVT) haben ein enormes Potential für die Gewichtsminimierung von Strukturbauteilen im Automobilbereich. Dabei ist nicht nur die erzielbare Gewichtsreduktion dieses Materialsystems in Bezug auf Ressourcenschonung und Effizienz beim Betrieb von Automobilen, die mit FVT Komponenten ausgestattet sind, von Vorteil. Weiterhin interessant an diesem Materialsystem ist, dass extrem effiziente, energie- und ressourcenschonende Herstellungs- und Recyclingtechnologien damit verbunden sein können. Was allerdings FVT mit einem außerordentlichen Potential auszeichnet ist, dass aufgrund der Verfügbarkeit von vorgefertigten Platten, sogenannten Halbzeugen, und anschließender Umformungsfähigkeit, ähnlich wie bei klassischer Blechumformung, erstmalig großserientaugliche Produktionsverfahren für die Herstellung von Leichtbaukomponenten aus Glasfaser-basierten Polymerverbundwerkstoffen möglich erscheinen.

Die großserientaugliche Integration in der Produktion entlang der automobilen Zulieferkette für strukturrelevante FVT Leichtbaukomponenten ist jedoch noch nicht etabliert. Ein kritischer Aspekt, der eine breite Umsetzung behindert, ist das Fehlen geeigneter inline-fähiger Prüfverfahren zur direkten Kontrolle im Produktionsprozess. Diese sind zur Entwicklung der Prozesstechnologien in diesem komplexen Materialsystem, das zunehmend bei mechanisch hoch beanspruchten sowie sicherheitsrelevanten Bauteilen in Betracht gezogen wird, und zur Qualitätssicherung im digital-vernetzten und integrierten Produktionsprozess der hergestellten Leichtbaukomponenten nötig.

Adaptive multimodale Strukturteilanalyse während der Produktion

Das Ziel des AMITIÉ Verbundprojektes umfasst die prozessangepasste Entwicklung eines photonischen multimodalen Analysesystems, welches die funktionale Integrität von Halbzeugen und Leichtbaustrukturen aus FVT als in-line Diagnoseverfahren, also während der Produktion, automatisch erfasst und adaptiv-optimiert sicherstellt. Mit dieser Entwicklung, welche die Analyse mittels Impulsthermographie und die synthetische 3D THz Bildgebung fusioniert, soll ein kostengünstiges Analyseverfahren etabliert werden, das die berührungslose 3D Analyse von topologischen Fehlern in FVT Strukturen und Bauteilen und ferner eine intelligent geregelte Produktion ermöglicht.