Prozessintegrierte Herstellung und Einbettung piezoelektrischer Sensormodule in sprühtechnisch gefertigte Faserverbundstrukturen

Research output: Types of ThesisDoctoral thesis

Contributors

Abstract

Die Zustandsüberwachung und Schadensdetektion von Leichtbaustrukturen aus Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) mittels integrierter Sensorsysteme, beispielsweise auf Basis piezokeramischer Wandler, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Der Einsatz derartiger integrierter Systeme ist jedoch mit einer Erhöhung der Komplexität sowohl des Bauteils als auch des Herstellungsprozesses verbunden und bedingt oftmals zusätzliche Fertigungsschritte. Aufgrund ihrer Verfahrenscharakteristik und moderaten Prozessbedingungen sind Polyurethan-Sprühverfahren für die werkstoffliche Einbettung piezokeramischer Wandler sowie elektronischer Funktionselemente prädestiniert. Das Sprühen des Faser-Matrix-Gemisches ermöglicht eine schonende Einbettung der zu integrierenden Komponenten. Im Rahmen der Arbeit erfolgte die Entwicklung eines serienfähigen Verfahrens, welches die prozessintegrierte Herstellung und Einbettung neuartiger piezoelektrischer Sensormodule in sprühtechnisch gefertigte FKV ermöglicht. Dabei wurden erstmals die bisher separaten Prozessschritte Bauteilfertigung, Sensorfertigung und Einbettung des Sensors zu einem effizienten Gesamtprozess zusammengeführt und darüber hinaus die prozessspezifischen Vorteile des verwendeten Langfaserinjektionsverfahren (LFI-Verfahren) für die Integration der zugehörigen Auswerteelektronik genutzt.

Details

Original languageGerman
Qualification levelDr.-Ing.
Awarding Institution
Supervisors/Advisors
  • Gude, Maik, Supervisor
  • Gerlach, Gerald, Reviewer
  • Dannemann, Martin, Reviewer
Defense Date (Date of certificate)13 Dec 2022
Place of PublicationDresden
Edition1
Publisher
  • Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden
Print ISBNs978-3-86780-757-9
Publication statusPublished - 21 Nov 2023
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Keywords