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Entwicklung einer auf Drucktechnik basierenden Messvorrichtung zum Erfassen von Textildehnungen für das Drapieren von Kohlenstofffaserhalbzeugen

Titel: Entwicklung einer auf Drucktechnik basierenden Messvorrichtung zum Erfassen von Textildehnungen für das Drapieren von Kohlenstofffaserhalbzeugen
Typ:
  • Bachelorarbeit
  • Masterarbeit
Betreuer:
Status: offen

Hintergrund

Beginn: ab sofort

Im heutigen Leichtbau werden industrieübergreifend zunehmend Faser-Kunststoff-Verbundmaterialien eingesetzt. Hierfür werden häufig zweidimensionale Preforms verwendet, die einen Umformungsschritt durchlaufen müssen, um in die gewünschte dreidimensionale Bauteilform abbilden zu können. Dieser, auch Drapieren genannte komplexe Vorgang hängt von Geometrie, Prozessrandbedingungen und der Textilbeschaffenheit ab.

 

Problemstellung

Im Rahmen zunehmender Digitalisierung und Vernetzung soll für diesen Herstellungsprozess eine Sensorik entwickelt werden, die eine detaillierte Prozessanalyse möglich macht. Mit deren Hilfe sollen lokal auftretende Textildehnungen beim Drapieren von technischen Textilien detektiert und qualitativ gemessen werden können.

Hierfür besteht eine Kooperation mit der Hochschule der Medien (HdM), wodurch die Abschlussarbeit zum Teil am Institut für Flugzeugbau (IFB) und zum Teil an der HdM betreut und durchgeführt werden soll. Ziel ist die Herstellung von Dehnungssensoren mit Hilfe des Siebdruckverfahrens.Hierfür kann auf das Know-how der HdM im Bereich Sensorduck zurückgegriffen werden.

Am IFB sollen alle Fragestellungen rund um die Anwendung der Sensorik bearbeitet werden. Dies umfasst das Kontaktieren und die Analyse der Dehnungssensoren, deren Aufbringung auf verschiedene Textilien (Glas- und Kohlenstofffaserhalbzeuge) bis hin zur Erprobung der Sensorik im fertigen Faserverbundbauteil.

Betreuung:

Dipl.-Ing. Julian Fial (IFB)
Prof. Dr.-Ing. Gunter Hübner (HdM)

Aufgabe

  • Literaturrecherche: gedruckte Sensoren
  • Auswahl und Evaluation von elektrisch leitfähigen Siebdruckpasten
  • Herstellung von gedruckten, resistiven Dehnungssensoren
  • Erprobung der Sensorik: Kontaktierung, Messaufbauerstellung für einfache Dehnungsversuche, Ermittlung & Auswertung von Dehnungs-Widerstands-Kurven.
  • Erprobung der Aufbringung der Sensorik auf verschiedene Textilien
  • Herstellung von Faserverbundbauteilen für mechanische Charakterisierungstests
  • Kontaktierung der Sensorik im Faserverbundbauteil
  • Erprobung der Sensorik bei der Durchführung von Biegetests
  • Dokumentation und schriftliche Ausarbeitung