Untersuchung von dickwandigen GFK-HD-RTM Platten mittels Ultraschalldoppelbrechung

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Abstract

Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) werden immer häufiger auch in Bauteilen mit größeren Wanddicken eingesetzt. Dabei spielen vor allem die exzellenten gewichtsspezifischen mechanischen Eigenschaften eine wichtige Rolle. Um dieses Leichtbaupotenzial der FKV voll auszunutzen, ist es von großer Bedeutung, den Einfluss von Defekten auf das Versagensverhalten zu verstehen. Dabei muss sichergestellt werden, dass die vorliegenden Defekte auch detektiert werden können. Dafür stehen verschiedenste Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) zur Verfügung. Ein Bereich der ZfP ist die Prüfung mittels Ultraschall. Da Reflexionen und innere Streueffekte bei Ultraschallprüfungen an Laminaten mit zunehmender Wanddicke zu nicht zu vernachlässigenden Verlusten des Messsignals führen, muss die zerstörungsfreie Prüfbarkeit von dickwandigen Laminaten unterschiedlichen Lagenaufbaus mittels Ultraschall erst nachgewiesen werden. Der Fokus des Vortrags liegt in der zerstörungsfreien Prüfung von dickwandigen Laminaten aus glasfaserverstärktem Polyurethanharz. Die 4 mm bzw. 10 mm dicken Prüfkörper wurden sowohl mit einer unidirektionalen Faserorientierung als auch mit einer ±45° Faserorientierung im Hochdruck Resin Transfer Molding (HD-RTM) hergestellt. Als ZfP-Verfahren wurde die Ultraschalldoppelbrechung verwendetet. Hierbei werden polarisierte Schwerwellen genutzt, um den Faserverlauf und somit auch mögliche Faserfehlorientierungen zu ermitteln. Zur Bestimmung der Faserorientierung wurden die Messergebnisse mit den Ergebnissen eines numerischen Ringpuffermodels verglichen. Um Rückschlüsse auf die Qualität der Messergebnisse der Ultraschalldoppelbrechung zu erhalten, erfolgten Röntgenuntersuchungen sowie zerstörende Belastungsversuche zur Ermittlung mechanischer Kennwerte. Mit den gewonnenen Ergebnissen können die Einsatzgrenzen der Ultraschalldoppelbrechung in Bezug auf die Wanddicke, dem Schichtaufbau und der Faserorientierung von FKV-Bauteilen bestimmt werden.

Details

Original languageGerman
Title of host publicationDGZfP Jahrestagung 2022
PublisherNDT.net, Bad Breisig
Number of pages2
ISBN (electronic)978-3-947971-25-1
Publication statusPublished - Jul 2022
Peer-reviewedNo

Publication series

Series Berichtsband / Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung e.V.
VolumeBB 177

Symposium

TitleDGZfP-Jahrestagung 2022
SubtitleZerstörungsfreie Materialprüfung
Abbreviated titleZFP2022
Duration23 - 25 May 2022
LocationKongress Palais
CityKassel
CountryGermany

External IDs

ORCID /0000-0003-1370-064X/work/143074658

Keywords