Infusion 4.0 – Fließfronterkennung mit faseroptischen Sensoren im rotierenden Infusionsprozess großer CFK-Bauteile

Laufzeit des Vorhabens: 01.10.2017 – 30.09.2019

Die MT Aerospace AG in Augsburg fertigt mit den „Boostern“ der Ariane 6 eines der größten CFK-Bauteile (carbonfaserverstärkter Kunststoff) in der Raumfahrt. Die Bauteile mit Abmessungen von ca. 12 m Länge und 3,4 m Durchmesser werden im Vakuuminfusionsverfahren gefertigt, d. h. Kohlenstofffasern werden trocken auf eine Form gewickelt und anschließend mit Harz getränkt. Während dieser Harzinfusion muss das Bauteil in einem Ofen langsam gedreht werden.

Um die Fließfront des einströmenden Harzes zu überwachen und eine Prozessoptimierung zu erreichen wird eine intelligente Sensorik benötigt. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer LBF werden zu diesem Zweck Glasfasern mit faseroptischen Sensoren und Lichtwellenleitern beim Wickeln in das Bauteil eingebracht. In diesem sensiblen Fertigungsschritt übernehmen diese Sensoren die Überwachung der Harzverteilung.

Faseroptische Sensoren haben das Potential auf die Fließfront des Harzes mit einer Signaländerung zu reagieren und damit künftig ein digitales Abbild eines von außen nicht einsehbaren Fertigungsprozesses bereitzustellen.

Nutzen:

  • Digitalisierung der Fertigung: Prozessoptimierung und Senkung der Fertigungskosten
  • Prozesssicherheit: Bislang versteckte Prozesse werden sichtbar und werden digital kontrollierbar
  • Informationsgewinn: Automatisierung des Harzflusses sichert Reproduzierbarkeit und Qualität
  • Prozessdaten: Die Steuerung wird verbessert, Der Serienhochlauf wird beschleunigt und damit die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens gesteigert
Faseroptische Lichtwellenleiter, © psdesign1-fotolia.com
CFK-Raketenbooster, © ESA-David Dycros 2016 / MT Aerospace AG

Institutionen/ Verbundpartner

MT Aerospace AG
Augsburg

Fraunhofer LBF
Darmstadt

Ansprechpartner:

Dr. Martin Lehmann
Tel.: +49 6151 705 416
martin.lehmann@lbf.fraunhofer.de
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