Fraunhofer-Gesellschaft e.V., Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP
Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge, M.Sc. Linda Fröck, M.Sc. Christopher Wald
Bearbeitungszeitraum: 01.03.2025 bis 30.06.2027
Kurzfassung
Ein effizientes Prüfverfahren ist eine wesentliche Voraussetzung, um die Akzeptanz von Klebungen im Schiffbau drastisch zu steigern und damit die Fertigung zu vereinfachen sowie bisher ungenutzte Leichtbaupotenziale freizusetzen. Etabliert ist neben der Sichtprüfung die manuelle und stichprobenartige Ultraschallprüfung an ausgewählten Verbindungen. Im Schiffbau werden das Fügen, die Inspektionen und die Reparaturen von Klebverbindungen in großer Mehrheit von KMU durchgeführt. Diese Zulieferbetriebe werden wesentlich von einer Zunahme an Klebanwendungen profitieren.
Im FSM-Vorhaben Klebschichtinspektionsmethoden wurden am Fraunhofer IGP unterschiedlichste Prüfverfahren für Klebverbindungen erprobt.
Hierbei hat sich gezeigt, dass an strukturellen Klebungen eine Analyse lokaler Eigenschwingungen dieselben Fehlertypen wie die etablierte Ultraschallprüfung erkennen kann. Während die Ultraschallsignale aufgrund ihrer Komplexität durch spezialisiertes Personal ausgewertet werden müssen, bietet der reduzierte Merkmalsraum der Schwingungsanalyse enormes Potential zur Automatisierung und Objektivierung der Prüfung.
Im Vorhaben Joint-Inspect wird daher die Resonanzanalyse als Grundlage eines mobilen Prüfsystems zur schnellen Erstbewertung struktureller Klebungen genutzt. Mit einer Umsetzung als handgeführtes System zur einseitigen Anwendung und einer automatisierten Auswertung wird ein großflächiger Einsatz ermöglicht, ohne dass hoch spezialisiertes Personal nötig ist, ideal für die Anwendung durch Techniker in KMU. Durch die Kombination mit einem visuellen Inspektionssystem wird eine lückenlose Prüfung und Dokumentation realisiert, die die bisherige rein subjektive Sichtprüfung ersetzen soll. Lokalisierte Messdaten erlauben bei wiederkehrender Prüfung eine Bewertung des Langzeitverhaltens der Klebungen. Anhand der Ergebnisse dieser Erstbewertung können aufwändigere Prüfverfahren, die Schäden bspw. mittels Ultraschall räumlich auflösen, bedarfsgerecht eingesetzt werden.
