ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN IN DER FAHRZEUGENTWICKLUNG UND PRODUKTION. BMW GROUP LABORTECHNIK. LÖSUNGEN FÜR DAS NETZWERK.

Transkript

1 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN IN DER FAHRZEUGENTWICKLUNG UND PRODUKTION. BMW GROUP LABORTECHNIK. LÖSUNGEN FÜR DAS NETZWERK. Labortechnik München l

2 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN. GLIEDERUNG. Einleitung Übersicht Methoden Übersicht Merkmale Beispielhafte Anwendungen Ausblick in die Zukunft ZfP im Leichtbau l Seite 2

3 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN. EINLEITUNG. Fahrzeugentwicklungsphase SOP 60 MvS 40 MvS 20 MvS Serienproduktion Computertomographie CT Ultraschallprüfung UT Röntgenprüfung RT Sichtprüfung VT Wirbelstromprüfung ET Thermographieprüfung TT ZfP im Leichtbau l Seite 3

4 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN. METHODENÜBERBLICK. An der Oberfläc an der Oberfläche Überwiege überwiegend nd an der Oberfläche Überwieg überwiegend end im Volumen im Volumen Volumen im Volumen Sichtprüfung Wirbelstromprüfung Thermographie Ultraschall Digitale Röntgenprüfung Computer- Tomographie ZfP - Kooperationen: MAIzfp ZfP OEM-Kreis Kleben ZfP im Leichtbau l Seite 4

5 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN. LAMINATMERKMALE. Faser-/Rovingorientierungen/ Ondulationen Poren/ Einschlüsse Delaminationen/ Trockenstellen Gassen/ Reinharzbereiche ZfP im Leichtbau l Seite 5

6 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN. COMPUTERTOMOGRAPHIE. Sichtbarmachung einzelner Fasern (7 µm) mittels nct. Ermittlung mechanischer Kennwerte bei optimal und/oder nicht-optimal liegenden C-Fasern. Seite 6 ZfP im Leichtbau l Seite 6

7 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN. COMPUTERTOMOGRAPHIE. Probenentnahme aus realen Bauteilen. µct an Einzelprobe Poren Einschlüsse Reinharzbereiche µct an Probenstapel teilautomatisiert an bis zu 80 Proben. Faserorientierungen teilautomatisierte Analyse der CF-Rovingorientierung Seite 7 ZfP im Leichtbau l Seite 7

8 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN. COMPUTERTOMOGRAPHIE. µct - Analyse am XXL-Bauteil definitiv zerstörungsfrei Poren Einschlüsse Reinharzbereiche Faserorientierungen Seitenrahmen BMW i3 Seite 8 ZfP im Leichtbau l Seite 8

9 VE WATERSCHED * STANDARD-SOFTWARE ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN. XXXL-CT: ABLAUF EINER BAUTEIL-SEGMENTIERUNG CAD- Modell importieren CAD- Modell ausrichten ROI aus CAD-Modell definieren ROI übertragen/.stl Dateien exportieren BMW Plattform Catia, Ansa, Animator Polygon/CAD- Modell in den erstellten Scan importieren Polygon/CAD- Modell ausrichten (automatisch per Best-Fit möglich) ROI in Polygon/CAD- Modell definieren ROI im Volumenobjekt segmentieren BMW i3 - CT-Volumen: Farbkodierte, segmentierte Bauteile CAD-Modell wird nicht mehr benötigt! Hierarchical Watershed Segmentierung BMW Plattform Catia, Ansa, Animator ZfP im Leichtbau l * Kooperation Uni Tokoy, ANSA,. MINI Roadster - CT-Volumen: Farbkodierte, segmentierte Bauteile Seite 9

10 ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜFUNG VON CFK-BAUTEILEN. ULTRASCHALLPRÜFUNG. Der Klassiker im Serieneinsatz. Poren Delaminationen Fügeverbindungen Mitarbeiterqualifikation Bereitstellung kalibrierter Referenzmaterialien Phased-Array Kontakttechnik typischer Prüfplatz an allen Produktionsstätten CFK Stufenkeil - Referenz ZfP im Leichtbau l Seite 10

11 ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜFUNG VON CFK-BAUTEILEN. THERMOGRAPHIEPRÜFUNG. Der Allrounder für Sondereinsätze Einsätze mit aktiver und passiver Thermographie vor Ort Porennester Delaminationen Harznester Rovinggassen Rovingorientierungen Klebenahtkontrolle Klebstoffunregelmäßigkeiten Inhomogenitäten in CF-SMC Delamination im Lochbereich Reinharzbereich ZfP im Leichtbau l Seite 11

12 ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜFUNG VON CFK-BAUTEILEN. AUSBLICK VE-WIRBELSTROMPRÜFUNG. Erster BMW- Laborprüfstand IKTS ET - C-Scan Impedanzwolke Hauptorientierungs punkte ROI Selektion Selektion Messwert Matlab Verrechnung verschiedener Sensorstellungen mittels Matlab Verrechnung der Punkte zu Polardiagram CFK-Gelege [+45, -45]s Konzepterstellung ET- Prüfstand für CFK-Produktionsproben Entwurf PolarLab PolarLab Beauftragung IKTS Konzeptumsetzung am IKTS Direkte Bestimmung der Faserorientierung mittels Polardiagramm CFK-Gelege [0, 0, 90]s Patent angemeldet ZfP im Leichtbau l Seite 12

13 ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜFUNG VON CFK-BAUTEILEN. AUSBLICK VE-ROBOTER-CT. Flexible Röntgenprüfung in 2- und 3D von gesamten Bauteilzusammenbauten oder am Gesamtfahrzeug an unzugänglichen Stellen verdeckte Fehlstellen sichtbar machen. Analyse Bördelbereiche Quelle: Fraunhofer EZRT VISION Klebstoff- Unregelmäßigkeiten Roboter-CT am Seitenrahmen BMW i3 ZfP im Leichtbau l Seite 13

14 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK-BAUTEILEN IN DER FAHRZEUGENTWICKLUNG UND PRODUKTION. BMW GROUP LABORTECHNIK. LÖSUNGEN FÜR DAS NETZWERK. Labortechnik München l

15 ZFP ZUR ANALYSE VON CFK BAUTEILEN IN DER FAHRZEUGENTWICKLUNG UND PRODUKTION. VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT. Dipl.-Ing. (TU) Peter Jahnke Teamleitung ZfP Technische Integration, Werk 0 Labortechnik München Nichtmetall - ZfP München, Petuelring 130 Tel.: peter.jahnke@bmw.de Labortechnik München l