Monatsarchiv Juni 2020

Mitgliedschaft in der FAL

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Forschungsallianz Leichtbau

Die DFMRS ist jetzt Mitglied der AiF Forschungsallianz Leichtbau (FAL). In der FAL werden die Kompetenzen von 27 Forschungsvereinigungen gebündelt, um für den Leichtbau als zukunftsträchtige Schlüsseltechnologie weiteres anwendungsorientiertes Wissen zu generieren und in die industrielle Praxis insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) zu transferieren. Die DFMRS unterstützt dabei mit der Erforschung und Implementierung neuartiger Messmethoden die Fortschritte im Leichtbau, um effektiv zu einem wirksameren Ressourcenschutz, zu einer höheren Werkstoff- und Energieeffizienz, zum globalen Klimaschutz und zur Minderung klimaschädlicher Emissionen (CO2) beizutragen.

IDicht

Zustandsbestimmung von Elastomerdichtungen mit integrierten Drucksensoren

Dichtungen sind integrale Bestandteile vieler Systeme und die korrekte Funktionalität dieser Systeme kann maßgeblich vom Zustand der eingesetzten Dichtungen beeinflusst werden. Informationen über den Zustand einer Dichtung können Systemausfälle frühzeitig erkennen oder sogar verhindern. Im Vorprojekt wurden erfolgreich Methoden entwickelt, um Dehnungsmessstreifen (DMS) in Elastomerdichtungen einzubringen. Es konnte gezeigt werden, dass damit unter bestimmten Bedingungen der Zustand von Dichtungen bestimmt werden kann.

Ein großer Nachteil von DMS ist deren hohe Querempfindlichkeit. Für eine zuverlässigere, direkte Messung des Anpressdrucks auf eine Dichtung sollen in diesem Vorhaben Drucksensoren entwickelt und in Dichtungen integriert werden. Außerdem sollen umfangreiche Charakterisierungen von Dichtungsmaterialien vorgenommen werden, um daraus ein Modell zur Alterungsvorhersage zu erstellen. Es entsteht ein System aus mathematischem Modell und Dichtung mit integrierter Drucksensorik, mit dem eine klare Aussage zum Zustand der Dichtung während ihrer Lebenszeit getroffen werden kann. Das Modell wird durch die Zustandsmessungen mit integrierten Sensoren verifiziert und im Gegenzug wird das Model als Interpretationshilfe für das Signal des Sensors genutzt.

Es soll ein Demonstrator entstehen, anhand dessen eine industrielle Umsetzung der Idee möglich ist. Diese kann gut durch KMUs erfolgen, die sich auf die Entwicklung von Sonderprodukten spezialisiert haben. Zusätzlich sind die Beschreibung der Alterungsmechanismen von Elastomeren und das daraus abgeleitete Alterungsmodel industrierelevant. Die dazu nötigen umfangreichen Arbeiten können von KMUs kaum selber geleistet werden, haben aber direkten Nutzen für die Material- und Produktentwicklung. Nicht zuletzt ist auch die Vermarktung der entwickelten Sensorik für andere Anwendungen denkbar. Gerade im Bereich der Sensorik gibt es ebenfalls viele KMUs, die sich auf die Entwicklung von Sonderlösungen spezialisiert haben

Beteiligte Forschungsinstitute:

  • Universität Bremen, Institut für Mikrosensoren, -aktuatoren und -systeme (IMSAS)
  • Deutsches Institut für Kautschuktechnologie e.V.

Art des Vorhabens:

Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) der AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. gefördert mit öffentlichen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Mehr Informationen zur IGF-Förderung: https://www.aif.de/foerderangebote/igf-industrielle-gemeinschaftsforschung/igf-portal.html

IDicht Schema

READSET

Reproduzierbare Applikation von drahtloser Sensorik in technischen Textilien für Faser-Kunststoff-Verbundbauteile auf Basis passiver RFID-Sensortags

Das übergeordnete Forschungsziel des Projektes READSET besteht darin drahtlose Sensorik auf Basis von RFID-Technologie reproduzierbar und automatisiert bauteilspezifisch in Bauteile aus Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV), zu integrieren. Die Sensorik soll dabei in der Lage sein die Temperatur während des Fertigungsprozess von FKV-Bauteilen zu überwachen und darüber hinaus die mechanische Dehnung in den Bauteil während der Nutzungsphase (SHM) zu erfassen.

Das Projekt gliedert sich insgesamt in sechs aufeinander aufbauende Arbeitspakete. Zu Beginn werden die Anforderungen in enger Zusammenarbeit mit dem projektbegleitenden Ausschuss bezüglich Sensorik und deren Applikation in einem (teil)automatisierten Fertigungsprozesses festgelegt. Daraus aufbauend werden Konzepte für die Sensorik und Handhabung während des Fertigungsprozesses erarbeitet sowie die hard- und softwareseitigen Schnittstellen festgelegt. Anschließend erfolgt die Entwicklung einer entsprechenden Handhabungseinheit sowie der drahtlosen Sensorik. Abschließend werden Sensorfunktion, Applikationsprozess sowie die mechanische Integrität von Bauteilen mit integrierter Sensorik validiert und die Ergebnisse in einem gemeinsamen Abschlussbericht zusammengefasst.

Durch das Projekt werden zum einen neue Erkenntnisse und Technologien für den Einsatz von drahtloser Sensorik in FKV-Bauteilen entstehen. Zum anderen wird ein Verfahren entwickelt, welches eine prozesssichere und intelligente Fertigung von FKV-Bauteilen mit integrierter Sensorik ermöglicht. Die im Projekt gewonnenen Lösungen werden in sämtlichen Branchen, die FKV-Bauteile herstellen und nutzen, Einsatzmöglichkeiten finden. Insbesondere KMU aus den Bereichen FKV-Fertigung sowie RFID-Technologie werden von dem beantragten Projekt profitieren.

Beteiligte Forschungsinstitute:

  • Bremer Institut für Produktion und Logistik GmbH (BIBA)
  • Universität Bremen, Institut für Mikrosensoren, -aktuatoren und -systeme (IMSAS)

Art des Vorhabens:
Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) der AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. gefördert mit öffentlichen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).

Mehr Informationen zur IGF-Förderung: https://www.aif.de/foerderangebote/igf-industrielle-gemeinschaftsforschung/igf-portal.html

READSET Schema

SUrfErCut

Systematische Ursachenforschung von Erosionsschäden an Windenergieanlagen mittels 3D Röntgen Mikroskopie Computertomographie (XRM)“ als Basis zur Schadensminimierung und Serviceoptimierung

Neben dem Verschleiß an Lagern und Motoren begrenzen primär Erosionsschäden an Rotorblättern die Lebensdauer von Windenergieanlagen und reduzieren durch die zunehmende Oberflächenrauheit den aerodynamischen Wirkungsgrad und somit den Energieertrag. Zugleich fehlt eine geeignete Früherkennung von Erosionsschäden im Rahmen von Wartungsarbeiten, da Kenntnisse über die Schadensentstehung und -Ursachen fehlen. So werden Schäden erst spät erkannt und ein Austausch oder eine Reparatur erfolgt erst dann, wenn der wirtschaftliche Schaden bereits immens ist.

Untersuchungen auf dem Themengebiet „Erosionsschäden“ zeigen, dass Inhomogenitäten im FVK diese maßgeblich begünstigen. Die aktuell angewandte Versagensanalytik, Belastung von Testproben im Erosionsprüfstand mit anschließender mikroskopischer Bewertung der Schadensbilder, bezieht jedoch den Zustand der untersuchten Testproben vor der Erosionsbelastung sowie den zeitlichen Schädigungsfortschritt nicht in die Auswertung mit ein. Daher lassen sich Aussagen über die Erosionsursache und Versagensmechanismen bisher nicht ableiten.

Anwendbarkeit weiterer berührungsloser Messverfahren, wie z.B. die aktive Thermografie untersucht. Dazu erfolgen zyklische Belastung im Regenerosionsprüfstand mit begleitender Untersuchung und Kartografie der Proben mit dem Ziel, eine Korrelation zwischen initialen Fehlstellentypen und -größen mit den Erosionsschäden zu ermitteln, um Schadensursachen und –mechanismen aufzuklären. Wenn es gelingt, mit Hilfe des Thermografie-Messverfahrens Aussagen für die Erosionsfrüherkennung zu treffen, steht den Anlagenherstellern und insbesondere den KMU der Wartungs- und Servicebranche erstmals ein berührungsloses Messverfahren für den Einsatz direkt am Rotorblatt zur Verfügung.

Beteiligte Forschungsinstitute:

  • Faserinstitut Bremen e.V.
  • Universität Bremen, Bremer Institut für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft (BIMAQ)
  • Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bremen

Art des Vorhabens:

Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) der AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. gefördert mit öffentlichen Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi).

Mehr Informationen zur IGF-Förderung: https://www.aif.de/foerderangebote/igf-industrielle-gemeinschaftsforschung/igf-portal.html

SUrfErCut schema

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