DE102007006702B4

DE102007006702B4 - Verfahren zur Beurteilung der Qualität von Vorformen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen

Info

Publication number: DE102007006702B4
Application number: DE102007006702.1A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Kleineberg Markus; Dr.-Ing. Herbeck Lars; Dipl.-Ing. Ströhlein Tobias; Dipl.-Ing. Jürgen (FH) Mosch; Julian Kuntz; Michael FRAUENHOFER; Prof. Dr. Dilger Klaus; Rolf-Georg SUNDERMANN
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2007-02-10
Filing date: 2007-02-10
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2027-02-11
Also published as: DE102007006702A1

Abstract

Verfahren zum Überprüfen von Vorformen (3) von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen, wobei die Vorformen (3) Verstärkungsfasern und ein Bindemittel, aber noch kein Harz für eine die Verstärkungsfasern einbettende Harzmatrix aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass ein magnetisches Wechselfeld in die jeweilige Vorform (3) als ein jeweiliges Prüfobjekt (2) eingekoppelt wird, dass mit dem magnetischen Wechselfeld die Temperatur des jeweiligen Prüfobjekts (2) für eine Wärmebehandlung des Bindemittels, das die Verstärkungsfasern (12) miteinander verbindet, erhöht wird, dass das Ankoppeln des jeweiligen Prüfobjekts (2) an das magnetische Wechselfeld erfasst wird, indem eine Erwärmung des jeweiligen Prüfobjekts (2) durch das magnetische Wechselfeld erfasst wird, und dass das Ankoppeln des jeweiligen Prüfobjekts (2) an das magnetische Wechselfeld mit dem Ankoppeln eines idealen Prüfobjekts an das magnetische Wechselfeld verglichen wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überprüfen von Vorformen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen, wobei die Vorformen Verstärkungsfasern und ein Bindemittel, aber noch kein Harz für eine die Verstärkungsfasern einbettende Harzmatrix aufweisen.
STAND DER TECHNIK
Faserverbundwerkstoffe weisen Verstärkungsfasern auf, die bei der Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen in eine Harzmatrix eingebettet werden. Die Verstärkungsfasern selbst können unterschiedliche Strukturen aufweisen, z. B. können sie in Form unidirektionaler (UD-)Schichten, in Form von Vliesen oder in Form von Geweben vorliegen.
Bei so genannten Nassinfusionsverfahren zur Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen werden die Verstärkungsfasern zunächst in Faserlagen trocken aufeinander gelegt und dann vorkompaktiert. Dabei können Bindemittel vorgesehen sein, um die Faserlagen aneinander zu fixieren. Diese Bindemittel können thermoplastisch sein, was ein z. B. Aufbügeln der jeweils hinzugefügten Faserlagen ermöglicht. Die Vorform aus den vorkompaktierten und vorzugsweise aneinander fixierten Faserlagen wird auch als Preform bezeichnet. Die Preform wird dann in einem Injektionswerkzeug mit Harz imprägniert, welches typischerweise durch Temperaturerhöhung in dem Injektionswerkzeug aushärtet.
Ein übliches Problem beim Ausbilden einer Preform ist die Identifikation der richtigen Faserlagen. Die Faserlagen können sich in der Art der Verstärkungsfasern, der Dicke der Verstärkungsfasern bzw. Faserbündel, der Faserausrichtung, der Art der Webung bzw. des Geleges und der Art des Bindemittels bzw. von Verbindungsfäden unterscheiden. Da oftmals bei ein und derselben Preform unterschiedliche Faserlagen für unterschiedliche Bereiche verwendet werden, ist die Verwechslungsgefahr groß. Aber nur mit der richtigen Anordnung der Faserlagen in der Preform werden die gewünschten Eigenschaften bei dem auf Basis der Preform hergestellten Bauteil erzielt.
Derzeitige Verfahren zur Qualitätssicherung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen umfassen die folgenden Maßnahmen:

– Die Identifikation der Faserlagen geschieht visuell, indem sie ggf. mit einem Muster verglichen werden. Zusätzlich sind Vorräte an den jeweiligen Faserlagen, aus denen die Faserlagen entnommen werden, beispielsweise Rollen, von denen die Faserlagen abgerollt und abgeschnitten werden, mit der jeweiligen Materialbezeichnung versehen.
– Die Anzahl der Faserlagen, die aufeinandergelegt wurden, um eine Preform auszubilden, wird durch Dickenmessung der Preform kontrolliert. Diese Kontrolle kann jedoch erfolgreich nur bei insgesamt dünnen Preformen durchgeführt werden. Bei einer größeren Anzahl von Faserlagen sind Dickenmessugen, die eine Aussage über die Anzahl der Faserlagen zulassen, durch die Rückstellkräfte der Preform in ihrer Gesamtheit zumindest vor dem Kompaktieren nicht möglich. Bei dickeren Preformen besteht auch die Gefahr, dass Dickenmessungen wegen der unvermeidbaren Messwertstreuungen keinen unmittelbaren Rückschluss darauf zulassen, ob die richtige Anzahl von Faserlagen vorliegt oder nicht.
– Die Anzahl der Lagen, die aufeinandergelegt wurden, um eine Preform auszubilden, wird durch Nachzählen der einzelnen Faserlagen kontrolliert. Dieses Nachzählen ist bei dicken Preformen nicht nur aufwändig, sondern auch fehlerbehaftet, insbesondere wenn in unterschiedlichen Bereichen derselben Preform unterschiedliche Anzahlen von Faserlagen vorzusehen sind. Zudem fransen die Faserlagen durch das manuelle Nachzählen im untersuchten Bereich stark aus, was mit einer Qualitätsminderung der daraus hergestellten Bauteile einhergeht. Bei Multiaxialgelegen ist die Identifikation der einzelnen Faserlagen besonders schwierig, da sich die einzelnen Gelegeschichten unter Schub, der beim Abheben für das Nachzählen entsteht, sehr leicht separieren.
– Die richtige Orientierung der Faserlagen wird mit Kameras aufgezeichnet. Dies erlaubt eine Protokollierung der Herstellung der Faserverbundbauteile, welche derzeit aber nur in Versuchsprojekten vorgenommen wird. Zudem ist die Auswertung von Bildern der einzelnen Faserlagen, um hieraus die korrekte Orientierung der Faserlagen bei der Preform nachzuvollziehen, sehr aufwändig.

Eine Validierung der Lagenorientierung innerhalb von Preformen mit vielen, insbesondere unterschiedlich ausgerichteten Faserlagen ist mit bekannten Techniken jedoch nicht möglich.
Die abschließende Qualitätskontrolle eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff erfolgt primär visuell durch die mit der Herstellung befasste Person, wodurch die Qualitätskontrolle sehr subjektiv ist. Daneben können die mechanischen Eigenschaften des jeweiligen Bauteils durch Messungen bestimmt werden. Um dabei Fehler bei der Auswahl und Orientierung oder auch Mängel bei der Qualität der einzelnen Faserlagen feststellen zu können, müssen jedoch sehr aufwändige Messungen vorgenommen werden, die zeitintensiv sind und teilweise auch nicht zerstörungsfrei.
Qualitätsunterschiede zwischen Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen ergeben sich nicht nur durch fehlende bzw. falsche Faserlagen und -orientierungen sondern auch durch unzureichende Kompaktierung oder Mängel der Faserlagen insgesamt oder in Teilbereichen der Preform.
Die hier für die Qualitätssicherung bei Nassinfusionsverfahren beschriebenen Schwierigkeiten treten grundsätzlich auch dann auf, wenn Bauteile aus Faserverbundwerkstoffen auf Basis sogenannter Prepregs, d. h. bereits mit dem Harz der späteren Harzmatrix imprägnierten Faserlagen aufgebaut werden.
Aus der US 4,871,412 ist es zur Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen auf der Basis von Prepregs bekannt, ein elektrisches Wechselfeld auf die zusammengepressten Prepregs einwirken zu lassen, um in leitfähigen Verstärkungsfasern, wie beispielsweise Kohlenstofffasern, elektrische Ströme zu induzieren, die zu einer Widerstandsaufheizung dieser Verstärkungsfasern und damit des umgebenden Harzes führen.
Aus der EP 0 596 996 B1 ist es bekannt, einem Faserverbundwerkstoff ein Vorzugserhitzungsmaterial z. B. in Form von magnetischen Metallpartikeln zuzuschlagen, um dieses Material durch Induktionsheizung erwärmen zu können. Durch das Vorzugserhitzungsmaterial soll vermieden werden, dass sich elektrisch leitfähige Verstärkungsfasern in dem Faserverbundmaterial selektiv aufheizen. Stattdessen wird eine Aufheizung des Harzes, aus dem die Harzmatrix ausgebildet werden soll, angestrebt.
Aus der US 4,763,071 ist ein Verfahren zum Überprüfen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen mit in eine Harzmatrix eingebetteten Kohlenstofffasern bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein magnetisches Wechselfeld in das jeweilige Prüfobjekt eingekoppelt und das Einkoppeln des jeweiligen Prüfobjekts an das magnetische Wechselfeld erfasst. Konkret wird eine Absorption von Energie aus dem magnetischen Wechselfeld durch das jeweilige Prüfobjekt registriert. Aus der US 5,028,100 ist ein ebensolches Verfahren bekannt. Auch in der WO 01/02164 A1 wird die Verwendung eines magnetischen Flächenmessgeräts für die Bestimmung einer Delaminationsausbreitung in einem Bauteil aus Faserverbundwerkstoff angesprochen. Keines dieser drei Dokumente beschäftigt sich jedoch mit der Überprüfung von Vorformen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen, d. h. zu einem Zeitpunkt, bevor die Faserverbundwerkstoffe fertiggestellt sind und Verstärkungsfasern in einer ausgehärteten Harzmatrix aufweisen. Wenn mit den bekannten Verfahren festgestellt wird, dass ein Bauteil aus Faserverbundwerkstoff nicht ordnungsgemäß ausgebildet ist, sind alle Verfahrensschritte zu seiner Herstellung umsonst gewesen.
Aus Bruce K. Fink ”A local theory of heating in cross-ply carbon fiber thermoplastic composites by magnetic induction”, Polymer Engineering and Science, Vol. 32, 1992, No. 5, S. 357–369 ist ein Verfahren zum Erwärmen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen bekannt, bei dem ein magnetisches Wechselfeld in das jeweilige Bauteil eingekoppelt wird. Mit dem magnetischen Wechselfeld wird die Temperatur des jeweiligen Bauteils für ein Erwärmen und Aufweichen des thermoplastischen Matrixharzes des jeweiligen Bauteils erhöht. Die Erwärmung des jeweiligen Bauteils durch das magnetische Wechselfeld wird punktuell durch Thermoelemente oder flächig durch Flüssigkristallschichten erfasst, die zwischen dem jeweiligen Bauteil und Glasplatten, die das jeweilige Bauteil begrenzen, angeordnet werden.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beurteilung der Qualität von Vorformen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen mit einer in eine Harzmatrix eingebetteten Verstärkungsfasern aufzuzeigen, bei denen mit geringem Aufwand und insbesondere zerstörungsfrei ein verlässlicher Hinweis darauf gewonnen werden kann, ob die Faserlagen der Verstärkungsfasern die richtige Identität, richtige Anzahl, richtige Orientierung und gewünschte Qualität aufweisen.
LÖSUNG
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen des neuen Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 und 3 beschrieben.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei dem neuen Verfahren wird ein magnetisches Wechselfeld in das jeweilige Prüfobjekt eingekoppelt und das Ankoppeln des jeweiligen Prüfobjekts an das magnetische Wechselfeld wird erfasst. Das magnetische Wechselfeld wird in eine Vorform eines fertigen Bauteils mit in eine komplett ausgehärtete Harzmatrix eingebetteten Verstärkungsfasern, d. h. z. B. in eine sogenannte Preform oder in ein Gelege von Prepregs eingekoppelt, bevor hieraus das fertige Bauteil mit ausgehärteter Harzmatrix hergestellt wird. In aller Regel sind es nämlich die Verstärkungsfasern des jeweiligen Bauteils, die an das magnetische Wechselfeld ankoppeln. Diese Ankopplung ist von der Art und Orientierung sowie Dichte und der Kompaktierung der Verstärkungsfasern abhängig und ermöglicht auf diese Weise eine Kontrolle eben dieser Parameter. Ebenso spiegeln sich lokale Mängel der vorliegenden Faserhalbzeuge, z. B. Verfilzungen, Schlaufen etc., in Form einer Variation der Ankopplung wider. Für eine einfache Qualitätskontrolle ist es dabei ausreichend, das Ankoppeln des jeweiligen Prüfobjekts an das magnetische Wechselfeld mit dem Ankoppeln eines idealen Prüfobjekts an das magnetische Wechselfeld zu vergleichen. Abweichungen beim Ankoppeln an das magnetische Wechselfeld weisen hierbei auf Fehler bei dem Prüfobjekt hin, die, soweit sie nicht korrigiert werden können, zu einem Verwerfen des Prüfobjekts führen müssen.
Zum Erfassen des Ankoppelns des jeweiligen Prüfobjekts an das magnetische Wechselfeld wird eine Erwärmung des jeweiligen Prüfobjekts durch das magnetische Wechselfeld erfasst. Dieser sekundäre Effekt lässt häufig eine höhere Ortsauflösung des Ankoppelns und damit eine höhere Ortsauflösung bei der Kontrolle in Bezug auf die Verstärkungsfasern zu. Es versteht sich, dass die Temperatur des jeweiligen Prüfobjekts mit der entsprechenden Ortsauflösung erfasst werden muss. Dies kann flächig, beispielsweise mit einer Thermokamera, aber auch punktuell z. B. mit lokal angeordneten Pyrometern geschehen. Des Weiteren ist es möglich die Temperatur des jeweiligen Prüfobjekts berührend z. B. mit einem oder mehreren Thermoelementen zu messen.
Vorzugsweise wird das jeweilige Prüfobjekt mit dem magnetischen Wechselfeld abgescannt, wobei die Relativlage und/oder die Relativorientierung des magnetischen Wechselfelds gegenüber dem jeweiligen Prüfobjekt variiert wird. Idealerweise wird beim Abscannen des jeweiligen Prüfobjekts sowohl die Relativlage als auch die Relativorientierung des magnetischen Wechselfelds gegenüber dem Prüfobjekt variiert. Damit wird über das Ankoppeln des Prüfobjekts an das magnetische Wechselfeld die maximale Information über die Verstärkungsfasern in dem jeweiligen Prüfobjekt gewonnen.
Das magnetische Wechselfeld, das gemäß dem neuen Verfahren zum Überprüfen von Vorformen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen mit in einer Harzmatrix eingebetteten Verstärkungsfasern eingesetzt wird, kann relativ schwach sein. D. h., die hierdurch hervorgerufenen Erhöhungen der Temperatur des jeweiligen Prüfobjekts können ebenfalls relativ niedrig ausfallen. Das magnetische Wechselfeld wird aber zusätzlich zur Qualitätskontrolle dazu genutzt, die Temperatur des jeweiligen Prüfobjekts für eine Wärmebehandlung eines Bindemittels, das die Verstärkungsfasern miteinander verbindet, zu erhöhen. Es versteht sich, dass daher ein vergleichsweise starkes magnetisches Wechselfeld eingesetzt werden muss, selbst wenn eine weitere Heizquelle für die Temperaturbehandlung vorgesehen ist.
Eine Vorrichtung für das Überprüfen von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen und deren Vorformen weist einen Wechselstromgenerator und eine Induktionsspule zum Erzeugen und Einkoppeln eines magnetischen Wechselfelds in das jeweilige Prüfobjekt auf. Weiterhin ist eine Messeinrichtung zum Erfassen des Ankoppelns des jeweiligen Prüfobjekts an das magnetische Wechselfeld vorgesehen. Die Messeinrichtung erfasst eine Erwärmung des jeweiligen Prüfobjekts und weist dazu beispielsweise mindestens eine Wärmekamera, ein Pyrometer oder ein Thermoelement auf.
Um das Prüfobjekt mit dem magnetischen Wechselfeld abzuscannen, kann eine Positioniereinrichtung vorgesehen sein, mit der die Relativlage und/oder die Relativorientierung der Induktionsspule gegenüber dem jeweiligen Prüfobjekt veränderbar ist. Die Positioniereinrichtung kann sowohl die Induktionsspule als auch das Prüfobjekt selbst gegenüber einer ortsfesten Basis verschieben bzw. verdrehen.
Wie bereits im Zusammenhang mit dem neuen Verfahren angedeutet wurde, sind der Wechselstromgenerator und die Induktionsspule bei der Vorrichtung Teil einer Heizvorrichtung für eine Wärmebehandlung eines Bindemittels, das die Verstärkungsfasern miteinander verbindet, oder eines Harzes, in das die Verstärkungsfasern eingebettet sind, wobei die Heizvorrichtung daneben auch noch eine weitere Heizquelle aufweisen kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von konkreten Ausführungsbeispielen weiter erläutert und beschrieben.
1 zeigt eine erste mögliche Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens; und
3 illustrierte zwei unterschiedliche Anordnungen einer Induktionsspule gegenüber einem Multiaxialgelege aus Verstärkungsfasern.
FIGURENBESCHREIBUNG
Die in 1 dargestellte Vorrichtung 1 dient hier dazu, die korrekte Anordnung von Verstärkungsfasern in einem Prüfobjekt 2 zu kontrollieren. Das Prüfobjekt 2 ist eine Vorform 3 eines fertigen Bauteils mit ausgehärteter Harzmatrix, z. B. eine sogenannte Preform, bei der zunächst nur ein Bindemittel zum Verbinden der Verstärkungsfasern untereinander vorgesehen ist. Die Vorrichtung 1 weist einen Wechselstromgenerator 4 und eine daran angeschlossene Induktionsspule 5 auf. Die Induktionsspule wird mit einem Handgriff 6 über das Prüfobjekt 2 geführt. Durch einen Wechselstrom von dem Wechselstromgenerator 4 durch die Induktionsspule 5 wird ein magnetisches Wechselfeld generiert, das in das Prüfobjekt 2 eingekoppelt wird. Abhängig von der Art und der Menge und der Orientierung der Verstärkungsfasern in dem Prüfobjekt 2 koppelt dieses unterschiedlich an das magnetische Wechselfeld an. Diese unterschiedliche Ankopplung ist mit einem unterschiedlichen Entzug von Energie aus dem magnetischen Wechselfeld verbunden, der von einer in den Wechselstromgenerator 4 integrierten Messeinrichtung erfasst wird. Weiterhin ist ein Pyrometer 7 vorgesehen, das eine Temperaturerhöhung der Oberfläche des Prüfobjekts 2 unter Einwirkung des magnetischen Wechselfelds registriert. Dabei wird das Pyrometer 7 zusammen mit der Induktionsspule 5 mittels des Handgriffs 6 gegenüber dem Prüfobjekt 2 verschoben. Die von dem Pyrometer 7 registrierte Temperaturerhöhung der Oberfläche des Prüfobjekts 2 resultiert aus dessen Ankopplung an das magnetische Wechselfeld. Je größer die Temperaturerhöhung bei ansonsten gleichbleibenden Bedingungen ist, desto besser ist die Ankopplung an das magnetische Wechselfeld. Diese Temperaturerhöhung geht unmittelbar auf einen Entzug von Energie aus dem magnetischen Wechselfeld zurück, die in dem Prüfobjekt 2 in Wärme umgewandelt wird. Diese Wärmeumwandlung basiert auf dem elektrischen Widerstand der elektrisch leitfähigen Verstärkungsfasern des Faserverbundwerkstoffs, in denen Ströme durch das magnetische Wechselfeld induziert werden.
Die in 2 gezeigte Vorrichtung 1 unterscheidet sich von derjenigen gemäß 1 dadurch, dass hier ein Aufnahmetisch 8 vorgesehen ist, der das Prüfobjekt 2 aufnimmt und gegenüber dem eine Positioniereinrichtung 9 die Induktionsspule 5 mit dem Pyrometer 7 automatisch positioniert. So kann die gesamte Oberfläche des Prüfobjekts 2 mit der Induktionsspule 5 abgescannt werden und die dabei mit dem Pyrometer 7 registrierten Temperaturerhöhungen der Oberfläche des Prüfobjekts 2 bzw. die dabei registrierten Absorptionen von Energie aus dem magnetischen Wechselfeld können mit dem Verlauf dieser Werte für ein Prüfobjekt 2 mit korrektem Aufbau verglichen werden. Treten dabei Abweichungen auf, die Grenzwerte überschreiten, ist das Prüfobjekt 2 mangelhaft und muss nachgebessert oder verworfen werden.
3 skizziert zwei verschiedene Drehstellungen der Induktionsspule 5 um eine Drehachse 10 gegenüber einem Multiaxialgelege 11 aus Verstärkungsfasern 12. Dabei weist das Multiaxialgelege 11 eine Zwischenschicht 13 aus Verstärkungsfasern 12 auf, die von außen nicht mehr sichtbar ist. Das Vorhandensein der Zwischenschicht 13 lässt sich aber dadurch nachweisen, dass bei einem bestimmten Drehwinkel 14 der Spule 5 um die Drehachse 10 eine verstärkte Ankopplung des magnetischen Wechselfelds, dessen Feldlinien 15 in 3 angedeutet sind, an die Verstärkungsfasern 12 der Zwischenschicht 13 erfolgt. Die primär resultierende Absorption von Energie aus dem magnetischen Wechselfeld bzw. die sekundär resultierende Temperaturerhöhung tritt bei diesem Winkel 14 nur dann auf, wenn die Zwischenschicht 13 in dem Multiaxialgelege 11 tatsächlich vorhanden ist. 3 macht damit auch deutlich, dass es neben einem reinen Verschieben der Induktionsspule 5 über der Oberfläche eines zu untersuchenden Bauteils auch von Interesse ist, die Orientierung der Induktionsspule 5 gegenüber dem Bauteil zu verändern, um die maximalen Informationen über die Verstärkungsfasern 12 zu erlangen. Die Achse der Induktionsspule 5 kann dabei beispielsweise grundsätzlich parallel zu der Oberfläche des Bauteils ausgerichtet sein und um die senkrecht zu der Oberfläche des Bauteils verlaufende Drehachse 10 rotieren oder oszillieren.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Prüfobjekt
3: Vorform
4: Wechselstromgenerator
5: Induktionsspule
6: Handgriff
7: Pyrometer
8: Auflagetisch
9: Positioniereinrichtung
10: Drehachse
11: Multiaxialgelege
12: Verstärkungsfaser
13: Zwischenschicht
14: Winkel
15: Feldlinie

Claims

Verfahren zum Überprüfen von Vorformen (3) von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen, wobei die Vorformen (3) Verstärkungsfasern und ein Bindemittel, aber noch kein Harz für eine die Verstärkungsfasern einbettende Harzmatrix aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass ein magnetisches Wechselfeld in die jeweilige Vorform (3) als ein jeweiliges Prüfobjekt (2) eingekoppelt wird, dass mit dem magnetischen Wechselfeld die Temperatur des jeweiligen Prüfobjekts (2) für eine Wärmebehandlung des Bindemittels, das die Verstärkungsfasern (12) miteinander verbindet, erhöht wird, dass das Ankoppeln des jeweiligen Prüfobjekts (2) an das magnetische Wechselfeld erfasst wird, indem eine Erwärmung des jeweiligen Prüfobjekts (2) durch das magnetische Wechselfeld erfasst wird, und dass das Ankoppeln des jeweiligen Prüfobjekts (2) an das magnetische Wechselfeld mit dem Ankoppeln eines idealen Prüfobjekts an das magnetische Wechselfeld verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des jeweiligen Prüfobjekts (2) punktuell oder flächig erfasst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Prüfobjekt (2) mit dem magnetischen Wechselfeld abgescannt wird, wobei die Relativlage und/oder die Relativorientierung des magnetischen Wechselfelds gegenüber dem jeweiligen Prüfobjekt (2) variiert wird.