DE102011051071A1 - Process for producing fiber-reinforced molded parts - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Formteile mit den Schritten: Bereitstellen einer Form für das herzustellende Formteil, Auflegen einer Mehrzahl von Fasern auf die Form sowie Tränken der Fasern mit einem Matrixmaterial. Dabei hängen die Festigkeit und die weiteren Materialeigenschaften derart hergestellter Formteile insbesondere davon ab, wie die Fasern vor dem Tränken mit dem Matrixmaterial in der Form angeordnet sind. Die Festigkeit solcher Formteile wird insbesondere durch Wellen und Knicke in den Fasern geschwächt. Eine Überprüfung der Fasern mit dem Auge und von Hand ist jedoch zeitaufwendig und kann, da die Fasern zumeist in einer Vielzahl von Lagen angeordnet sind, nur die oberste oder einige wenige Lagen der Fasern erfassen. Dem gegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Formteile bereitzustellen, welches es ermöglicht, die Fasern in einer Form für ein solches Formteil vor dem Tränken der Fasern mit dem Matrixmaterial auf ihre richtige Lage zu überprüfen. Dazu wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Formteile vorgeschlagen mit den Schritten Bereitstellen einer Form (9) für das herzustellende Formteil, Auflegen einer Mehrzahl von Fasern (4) auf die Form (9), Bestrahlen der Fasern (4) mit elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich, Erfassen der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) und/oder der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2), Identifizieren einer Fehlerstelle (8) der Fasern (4) anhand der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) und/oder der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2), falls eine Fehlerstelle (8) der Fasern (4) identifiziert wird, Korrigieren der Fehlerstelle (8), und Tränken der Fasern (4) mit einem Matrixmaterial.The present invention relates to a method for producing fiber-reinforced molded parts with the following steps: providing a mold for the molded part to be produced, placing a plurality of fibers on the mold, and impregnating the fibers with a matrix material. The strength and the further material properties of molded parts produced in this way depend in particular on how the fibers are arranged in the mold before they are soaked with the matrix material. The strength of such molded parts is weakened in particular by waves and kinks in the fibers. However, checking the fibers by eye and by hand is time-consuming and, since the fibers are usually arranged in a large number of layers, can only detect the topmost or a few layers of the fibers. In contrast, it is the object of the present invention to provide a method for producing fiber-reinforced molded parts which enables the fibers in a mold for such a molded part to be checked for their correct position before the fibers are soaked with the matrix material. To this end, the invention proposes a method for producing fiber-reinforced molded parts with the steps of providing a mold (9) for the molded part to be produced, placing a plurality of fibers (4) on the mold (9), and irradiating the fibers (4) with electromagnetic radiation (2 ) in the THz frequency range, detecting the electromagnetic radiation (2) reflected by the fibers (4) and / or the electromagnetic radiation (2) transmitted through the fibers (4), identifying a fault location (8) in the fibers (4) using the electromagnetic radiation (2) reflected by the fibers (4) and / or the electromagnetic radiation (2) transmitted through the fibers (4), if a fault location (8) in the fibers (4) is identified, correcting the fault location (8), and impregnating the fibers (4) with a matrix material.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Formteile mit den Schritten: Bereitstellen einer Form für das herzustellende Formteil, Auflegen einer Mehrzahl von Fasern auf die Form sowie Tränken der Fasern mit einem Matrixmaterial.The present invention relates to a method for producing fiber-reinforced molded parts comprising the steps of providing a mold for the molded part to be produced, laying a plurality of fibers on the mold and impregnating the fibers with a matrix material.

Faserverstärkte Bauteile setzen sich in allen Bereichen der Konstruktion und des täglichen Lebens durch. Sie weisen im Vergleich zu formidentischen Teilen ohne Faserverstärkung eine erheblich verbesserte Festigkeit auf. Andersherum ausgedrückt benötigt man zum Erreichen gleicher Festigkeitswerte mit konventionellen Werkstoffen deutlich größere Mengen an Werkstoff, sodass mit konventionellen Materialien gefertigte vergleichbare Teile ein erheblich höheres Gewicht aufweisen.Fiber-reinforced components prevail in all areas of construction and daily life. They have a significantly improved strength in comparison to identical parts without fiber reinforcement. In other words, significantly greater amounts of material are required to achieve the same strength values with conventional materials, so that comparable parts made with conventional materials have a considerably higher weight.

Entsprechend finden faserverstärkte Werkstoffe ihre Anwendung insbesondere in der Automobilindustrie, im Flugzeugbau sowie bei der Herstellung von Flügeln und Komponenten von Windkraftanlagen. Für diese Anwendungen werden primär faserverstärkte Kunststoffe verwendet. Allerdings finden sich faserverstärkte Werkstoffe beispielsweise auch als faserverstärkter Beton in der Bauindustrie.Accordingly, fiber-reinforced materials find their application, in particular in the automotive industry, in aircraft construction and in the production of wings and components of wind turbines. For these applications, primarily fiber-reinforced plastics are used. However, fiber-reinforced materials are also found, for example, as fiber-reinforced concrete in the construction industry.

Gemeinsam ist allen faserverstärkten Werkstoffen, dass eine Mehrzahl von verstärkenden Fasern in ein diese umgebendes Matrixmaterial eingebettet sind. Dabei sind die Fasern insbesondere Glasfasern, Kohlenstofffasern, Keramikfasern, Aramidfasern, Borfasern, Stahlfasern, Naturfasern und Nylonfasern.Common to all fiber reinforced materials is that a plurality of reinforcing fibers are embedded in a surrounding matrix material. In particular, the fibers are glass fibers, carbon fibers, ceramic fibers, aramid fibers, boron fibers, steel fibers, natural fibers and nylon fibers.

Man unterscheidet zwischen faserverstärkten Materialien mit sogenannten Endlosfasern, die zumeist in Form von Gelegen und Geweben in die Matrix eingebettet sind und Materialien mit kurzen, isotropverteilten oder langen Fasern in der Matrix.A distinction is made between fiber-reinforced materials with so-called continuous fibers, which are usually embedded in the form of layers and fabrics in the matrix, and materials with short, isotropically distributed or long fibers in the matrix.

Bei der Wahl der Matrixmaterialien unterscheidet man zwei Gruppen, nämlich Matrixmaterialien aus Kunststoff und andere, beispielsweise Zement und Beton, Metalle, Keramiken sowie Kohlenstoff.In the choice of matrix materials, two groups are distinguished, namely plastic matrix materials and others, for example cement and concrete, metals, ceramics and carbon.

Bei faserverstärkten Materialien mit Endlosfasern werden Formteile aus diesen Materialien häufig dadurch hergestellt, dass zunächst eine Form für das herzustellende Formteil bereitgestellt wird, dann eine Mehrzahl von Fasern, zumeist in Form von Gelegen und Geweben, auf die Form aufgelegt wird und dann ein Matrixmaterial zum Tränken der Fasern in die Form eingefüllt wird.In fiber reinforced continuous filament materials, molded articles of these materials are often made by first providing a mold for the molded article to be formed, then laying a plurality of fibers, mostly in the form of sheets and webs, onto the mold and then an impregnating matrix material the fibers are poured into the mold.

Dabei hängen die Festigkeit und die weiteren Materialeigenschaften solcher faserverstärkter Formteile insbesondere davon ab, wie die Fasern vor dem Tränken mit dem Matrixmaterial in der Form angeordnet sind. The strength and the further material properties of such fiber-reinforced molded parts depend in particular on how the fibers are arranged in the mold before impregnation with the matrix material.

Die Festigkeit solcher Formteile wird insbesondere durch Wellen und Knicke in den Fasern geschwächt. Daher müssen die auf die Form aufgelegten Fasern vor dem Ausgießen der Form mit dem Matrixmaterial sorgfältig mit dem Auge und von Hand auf solche Fehlerstellen in den Fasern überprüft werden. Eine solche Überprüfung ist jedoch zeitaufwendig und kann, da die Fasern zumeist in einer Vielzahl von Lagen angeordnet sind, nur die oberste oder einige wenige Lagen der Fasern erfassen.The strength of such moldings is weakened in particular by waves and kinks in the fibers. Therefore, prior to pouring the mold with the matrix material, the fibers applied to the mold must be checked carefully by eye and by hand for such imperfections in the fibers. However, such a review is time consuming and, since the fibers are mostly arranged in a plurality of layers, can only detect the topmost or a few layers of the fibers.

Eine aus den Fehlerstellen der Faserlagen resultierende Schwächung eines Formteils lässt sich dann erst nach dem Einbetten der Fasern in die Matrix mit unterschiedlichen Prüfverfahren feststellen. Die Konsequenz beim Erfassen einer Schwächung eines Formteils nach dem Einbetten der Fasern in die Matrix und dem nachfolgenden Aushärten ist jedoch, dass das vollständige Formteil weggeschmissen werden muss.A weakening of a molded part resulting from the defects of the fiber layers can then only be determined after embedding the fibers in the matrix with different test methods. However, the consequence of detecting weakening of a molded article after embedding the fibers in the matrix and subsequently curing is that the entire molded article must be discarded.

Dem gegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Formteile bereitzustellen, welches es ermöglicht, die Fasern in einer Form für ein solches Formteil vor dem Tränken der Fasern mit dem Matrixmaterial auf ihre richtige Lage zu überprüfen.In contrast, it is an object of the present invention to provide a method for producing fiber-reinforced molded parts, which makes it possible to check the fibers in a mold for such a molding prior to impregnation of the fibers with the matrix material to its correct position.

Vor diesem Hintergrund wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Formteile vorgeschlagen mit den Schritten: Bereitstellen einer Form für das herzustellende Formteil, Auflegen einer Mehrzahl von Fasern auf die Form, Bestrahlen der Fasern mit elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich, Erfassen der von den Fasern reflektierten elektromagnetischen Strahlung und/oder der durch die Fasern transmittierten elektromagnetischen Strahlung, Identifizieren einer Fehlerstelle der Fasern anhand der von den Fasern reflektierten elektromagnetischen Strahlung und/oder der durch die Fasern transmittierten elektromagnetischen Strahlung, falls Fehlerstellen in dem Bild der Fasern identifiziert werden, Korrigieren der Fehlerstellen, und Tränken der Fasern mit einem Matrixmaterial.Against this background, a method for producing fiber-reinforced molded parts is proposed according to the invention with the steps: providing a mold for the molded part, applying a plurality of fibers to the mold, irradiating the fibers with electromagnetic radiation in the THz frequency range, detecting the fibers reflected by the fibers electromagnetic radiation and / or the electromagnetic radiation transmitted through the fibers, identifying a fault location of the fibers based on the electromagnetic radiation reflected by the fibers and / or the electromagnetic radiation transmitted through the fibers, if flaws in the image of the fibers are identified, correcting the flaws , and impregnating the fibers with a matrix material.

Unter elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzebereich wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung elektromagnetische Strahlung mit einer Frequenz in einem Bereich von 1 GHz bis 30 THz verstanden. In diesem Frequenzbereich stehen mittlerweile kommerziell erhältliche Strahlungsquellen und Strahlungsempfänger bereit. Der THz-Frequenzbereich weist den Vorteil auf, dass viele Materialien, insbesondere Kunststoffe, für elektromagnetische Strahlung in diesem Frequenzbereich transparent sind. Dabei ist die elektromagnetische Strahlung im THz-Frequenzbereich im Gegensatz beispielsweise zur Röntgenstrahlung nicht ionisierend. In the context of the present application, electromagnetic radiation in the THz frequency range is understood as meaning electromagnetic radiation having a frequency in the range from 1 GHz to 30 THz. Commercially available radiation sources and radiation receivers are now available in this frequency range. The THz frequency range has the advantage that many materials, in particular plastics, are transparent to electromagnetic radiation in this frequency range. Here is the electromagnetic radiation in the THz frequency range, in contrast to, for example, X-radiation non-ionizing.

Besonders zweckmäßig ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoffen, wobei die verstärkenden Fasern Glasfasern sind und das Matrixmaterial ein Kunststoff ist. Geeignete Kunststoffe als Matrixmaterial für faserverstärkte Kunststoffe sind insbesondere Duromere (auch Duroplaste oder Kunstharze), Elastomere und Thermoplaste.The method according to the invention for the production of glass fiber reinforced plastics is particularly expedient, wherein the reinforcing fibers are glass fibers and the matrix material is a plastic. Suitable plastics as matrix material for fiber-reinforced plastics are in particular duromers (also thermosets or synthetic resins), elastomers and thermoplastics.

Allerdings ist das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Herstellung faserverstärkter Formteile mit anderen Fasern und mit anderen Matrixmaterialien als Kunststoffen geeignet, so wie sie in der Beschreibungseinleitung zusammengefasst wurden.However, the method according to the invention is also suitable for producing fiber-reinforced molded parts with other fibers and with other matrix materials as plastics, as summarized in the introduction to the description.

Die Erkennung einer Fehlerstelle der Fasern ermöglicht es, die auf die Form aufgelegten Fasern noch vor dem Tränken der Fasern mit einem Matrixmaterial auszutauschen oder ihre Lage in der Form zu korrigieren. Dieses wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung als Korrigieren einer Fehlerstelle verstanden.The detection of a fault of the fibers makes it possible to exchange the fibers placed on the mold before the impregnation of the fibers with a matrix material or to correct their position in the mold. This is understood in the sense of the present application as correcting a fault.

Während das Identifizieren einer Fehlerstelle der Fasern, d.h. das Erkennen von Knicken, Wellenähnlichem in den auf die Form aufgelegten Fasern, manuell, d.h. durch einen Betrachter eines beispielsweise auf einem Bildschirm wiedergegebenen Bildes erfolgen kann, ist es auch möglich, in einer Ausführungsform eine solche Identifizierung mit Hilfe modernere Bildgebungs- und Bilderkennungsalgorithmen auszuführen.While identifying a fault location of the fibers, i. the detection of kinks, undulations in the fibers laid on the mold, manually, i. by an observer of an image displayed, for example, on a screen, it is also possible, in one embodiment, to perform such identification using more modern imaging and image recognition algorithms.

Allgemein ist es ausreichend, die Fasern an einem einzigen Ort oder einer ausgewählten Mehrzahl von Orten mit der elektromagnetischen Strahlung im THz-Frequenzbereich zu bestrahlen und die von diesem Ort reflektierte oder durch diesen Ort transmittierten Strahlung zu erfassen. Dies kann beispielsweise an neuralgischen, d.h. für Fehlerstellen anfälligen Punkten in der Form geschehen. In einer Ausführungsform jedoch erfolgt das Bestrahlen und das Erfassen derart für eine Mehrzahl von Orten der Fasern, dass ein Bild der Fasern erzeugt wird.In general, it is sufficient to irradiate the fibers at a single location or a selected plurality of locations with the electromagnetic radiation in the THz frequency range and to detect the radiation reflected from that location or transmitted through that location. This can be done, for example, at neuralgic, i. happen for vulnerable points in the form. However, in one embodiment, the irradiation and detection is done for a plurality of locations of the fibers such that an image of the fibers is generated.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Mehrzahl von Lagen von Fasern, beispielsweise in Form von Geweben oder Gelegen, auf die Form aufgelegt. Dabei ist es in einer Ausführungsform zweckmäßig, wenn in einem ersten Schritt mindestens eine Lage von Fasern auf die Form aufgelegt werden, die Lage von Fasern mit elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich bestrahlt wird und die von den Fasern reflektierte oder durch diese transmittierte Strahlung erfasst wird, eine Fehlerstelle der Fasern anhand der von den Fasern reflektierten oder der durch die Fasern transmittierten Strahlung identifiziert wird und falls eine Fehlerstelle der Fasern identifiziert wird, die Fehlerstelle korrigiert wird und dann in einem zweiten Schritt eine weitere Lage von Fasern oder eine Mehrzahl von Lagen von Fasern auf die Form aufgelegt wird, die Fasern erneut mit elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich bestrahlt wird und die von den Fasern reflektierte oder durch diese transmittierte Strahlung erfasst wird, eine Fehlerstelle der Fasern anhand der von den Fasern reflektierten oder der durch die Fasern transmittierte Strahlung identifiziert wird und falls eine Fehlerstelle der Fasern identifiziert wird, die Fehlerstelle korrigiert wird. In one embodiment of the invention, a plurality of layers of fibers, for example in the form of woven or laid, are applied to the form. In one embodiment, it is expedient if, in a first step, at least one layer of fibers is placed on the mold, the layer of fibers is irradiated with electromagnetic radiation in the THz frequency range and the radiation reflected by or transmitted through the fibers is detected , an error location of the fibers is identified by the radiation reflected from the fibers or by the radiation transmitted through the fibers and if a defect of the fibers is identified, the defect is corrected and then in a second step another layer of fibers or a plurality of layers of Fibers is placed on the mold, the fibers are irradiated again with electromagnetic radiation in the THz frequency range and is detected by the fibers reflected or transmitted by the radiation, a fault of the fibers on the basis of the fibers reflected or transmitted through the fibers radiation ident and if an error location of the fibers is identified, the error location is corrected.

Auf diese Weise kann eine dicke Schicht von Faserlagen geprüft werden, auch wenn die Eindringtiefe der elektromagnetischen Strahlung im THz-Frequenzbereich geringer ist als die Dicke aller Lagen von Fasern zusammen.In this way, a thick layer of fiber layers can be tested, even if the penetration depth of the electromagnetic radiation in the THz frequency range is less than the thickness of all the layers of fibers together.

In einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Schritte des Bestrahlens der Fasern mit elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich und des Erfassens der von den Fasern reflektierten elektromagnetischen Strahlung und/oder der durch die Fasern transmittierten elektromagnetischen Strahlung die folgenden Schritte: Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich mit einer Strahlungsquelle, Lenken der elektromagnetischen Strahlung auf die Fasern, Erfassen der von den Fasern reflektierten elektromagnetischen Strahlung mit einem Strahlungsempfänger und/oder Erfassen der durch die Fasern transmittierten elektromagnetischen Strahlung mit einem Strahlungsempfänger.In an embodiment of the invention, the steps of irradiating the fibers with electromagnetic radiation in the THz frequency range and detecting the electromagnetic radiation reflected by the fibers and / or the electromagnetic radiation transmitted through the fibers comprise the steps of: generating electromagnetic radiation in the THz- Frequency range with a radiation source, directing the electromagnetic radiation to the fibers, detecting the electromagnetic radiation reflected by the fibers with a radiation receiver and / or detecting the electromagnetic radiation transmitted through the fibers with a radiation receiver.

Dabei kann das Erzeugen und das Erfassen der elektromagnetischen Strahlung sowohl in Reflexionsgeometrie als auch in Tranmissionsgeometrie erfolgen. D.h. insbesondere können Bilder sowohl in Reflexionsgeometrie als auch in Tranmissionsgeometrie aufgenommen werden. In this case, the generation and the detection of the electromagnetic radiation can take place both in reflection geometry and in transmission geometry. That In particular, images can be recorded both in reflection geometry and in transmission geometry.

Faserverstärkte Formteile können durch ganz unterschiedliche Ausgestaltungen des Verfahrens hergestellt werden. Eines davon wird als Faserwickeln bezeichnet, wobei trockene Fasern (d.h. ohne Matrixmaterial) auf einen im Wesentlichen zylindrischen Kern als Form aufgewickelt werden. Nach dem Aufwickeln gilt es, festzustellen, ob die Fasern, die zumeist in Form von Geweben oder Gelegen auf den Kern aufgewickelt werden, Wellen aufweisen. Dazu wird die elektromagnetische Strahlung im THz-Frequenzbereich von außen auf die Fasern gelenkt und die von den Fasern reflektierte elektromagnetische Strahlung mit einem Strahlungsempfänger erfasst.Fiber-reinforced molded parts can be produced by very different embodiments of the method. One of them is referred to as filament winding wherein dry fibers (i.e., without matrix material) are wound onto a substantially cylindrical core as a shape. After winding it is necessary to determine whether the fibers, which are mostly wound up in the form of woven or laid fibers, have corrugations. For this purpose, the electromagnetic radiation in the THz frequency range is directed onto the fibers from outside and the electromagnetic radiation reflected by the fibers is detected by a radiation receiver.

In alternativen Ausführungsformen, die insbesondere zur Herstellung komplexerer Formteile geeignet sind, wird die Form von einem zumindest abschnittsweise konkaven Körper gebildet, auf den bzw. in den die Fasern auf- bzw. eingelegt werden.In alternative embodiments, which are particularly suitable for producing more complex moldings, the shape of at least one Sectionally concave body formed on or in which the fibers are loaded or inserted.

Wie zuvor für das Faserwickeln beschrieben, können auch in einer solchen Ausführungsform des Verfahrens die Fasern in Reflexionsgeometrie erfasst werden, wobei die Strahlung von der offenen Seite der Form her auf die Fasern gelenkt wird. As described above for the fiber winding, also in such an embodiment of the method, the fibers can be detected in reflection geometry, wherein the radiation is directed onto the fibers from the open side of the mold.

In einer alternativen Ausführungsform besteht jedoch die Form selbst aus einem für die elektromagnetische Strahlung im THz-Frequenzbereich transparenten Material, sodass das Bestrahlen und das Erfassen der reflektierten oder transmittierten Strahlung in Reflexions- oder Transmissionsgeometrie erfolgen kann, wobei die elektromagnetische Strahlung durch die Form hindurch tritt. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei der Herstellung von großen Formteilen, da es so möglich ist, die Lage der Fasern in der Form mit einer entsprechenden Anordnung aus Strahlungsquelle und Strahlungsempfänger unterhalb der Form zu erfassen, während über der Form freier Raum zum Arbeiten verbleibt. In an alternative embodiment, however, the shape itself consists of a material which is transparent to the electromagnetic radiation in the THz frequency range, so that irradiation and detection of the reflected or transmitted radiation can take place in reflection or transmission geometry, with the electromagnetic radiation passing through the form , This is particularly advantageous in the production of large moldings, since it is thus possible to detect the position of the fibers in the mold with a corresponding arrangement of radiation source and radiation receiver below the mold, while leaving over the mold free space to work.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst der Schritt des Tränkens der Fasern mit einem Matrixmaterial ein Auflegen einer Folie auf die Fasern, ein Abdichten der Folie gegen die Form, ein Evakuieren eines Volumens zwischen der Folie und der Form und ein Einbringen von flüssigem Matrixmaterial in das Volumen zwischen der Folie und der Form. Ein solches Verfahren wird als Vakuuminfusion zum Tränken der Fasern bezeichnet. In a further embodiment of the method according to the invention, the step of impregnating the fibers with a matrix material comprises applying a film to the fibers, sealing the film against the mold, evacuating a volume between the film and the mold, and introducing liquid matrix material into it the volume between the foil and the mold. Such a process is referred to as vacuum infusion for impregnating the fibers.

Dabei wird in einer Ausführungsform zusätzlich ein Trenngewebe zwischen die Fasern und die Folie eingebracht und zusätzlich ein Verteilermedium zwischen das Trenngewebe und die Folie, um ein gleichmäßiges Fließen der Matrix zu ermöglichen.In one embodiment, a separating fabric is additionally introduced between the fibers and the film and, in addition, a distribution medium is introduced between the separating fabric and the film in order to allow uniform flow of the matrix.

Durch das Evakuieren eines Volumens zwischen der Folie und der Form, d.h. das Anlegen eines Vakuums, vorzugsweise mit Hilfe einer Vakuumpumpe, presst der Luftdruck die in der Form befindlichen Fasern zusammen und fixiert sie. Das flüssige Matrixmaterial wird darüber hinaus von dem angelegten Vakuum in das Fasermaterial gesaugt und verteilt sich dort gleichmäßig. By evacuating a volume between the film and the mold, i. by applying a vacuum, preferably by means of a vacuum pump, the air pressure compresses and fixes the fibers in the mold. In addition, the liquid matrix material is sucked into the fiber material by the applied vacuum and is distributed uniformly there.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird vor dem Einlegen der Fasern in die Form die Form mit einem Trennmittel beschichtet, um ein Entformen des Formteils aus der Form zu erleichtern.In one embodiment of the invention, prior to loading the fibers into the mold, the mold is coated with a release agent to facilitate demoulding of the mold from the mold.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Formteil nach dem Tränken der Fasern mit einem Matrixmaterial ausgehärtet, wobei nach dem Aushärten und vor oder nach dem Entformen des Formteils aus der Form das Formteil mit elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich bestrahlt wird und die von dem Formteil reflektierte oder durch diese transmittierte Strahlung erfasst wird.In one embodiment of the invention, the molded part is cured after impregnation of the fibers with a matrix material, wherein after curing and before or after removal of the molded part from the mold, the molded article is irradiated with electromagnetic radiation in the THz frequency range and reflected from the molded part or is detected by this transmitted radiation.

Anhand einer solchen Messung und ggf. Bilderzeugung des fertigen Formteils lassen sich beispielsweise Delaminierungen, d.h. Ablösungen der Matrix von den Fasern im fertigen Formteil erkennen.On the basis of such a measurement and, where appropriate, image formation of the finished molding, delaminations, i. Detach detachment of the matrix from the fibers in the finished part.

In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Bestrahlen und Erfassen bzw. die Erzeugung des Bildes mit Hilfe von RADAR (Radio Detection and Ranging). Dabei wird insbesondere aus der erfassten Strahlung die Laufzeit bzw. der Laufweg der Strahlung von der Strahlungsquelle über den Hohlkörper zu dem Strahlungsempfänger bestimmt. In one embodiment of the invention, the irradiation and detection or the generation of the image takes place with the aid of RADAR (Radio Detection and Ranging). In particular, the transit time or the path of the radiation from the radiation source via the hollow body to the radiation receiver is determined from the detected radiation.

Grundsätzlich stehen für eine Laufzeit- bzw. Laufwegmessung der elektromagnetischen Strahlung zwischen der Strahlungsquelle und dem Strahlungsempfänger drei voneinander zu unterscheidende Verfahren zur Verfügung, welche alle die gleiche Information über den Abstand zwischen dem zu prüfenden Gegenstand und der Strahlungsquelle bzw. dem Strahlungsempfänger liefern:Basically, there are three methods to be distinguished for a propagation or travel measurement of the electromagnetic radiation between the radiation source and the radiation receiver, all of which provide the same information about the distance between the object to be tested and the radiation source or the radiation receiver:

In einer ersten Ausführungsform umfasst der Schritt des Erzeugens von elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich mit der Strahlungsquelle ein Frequenzmodulieren der elektromagnetischen Strahlung, wobei die Änderung der Frequenz gegenüber der Zeit vorzugsweise konstant ist, und wobei der Schritt des Erfassens der elektromagnetischen Strahlung mit dem Strahlungsempfänger eine Bestimmung der Differenzfrequenz zwischen einem Referenzsignal und der von dem Strahlungsempfänger empfangenen elektromagnetischen Strahlung umfasst und wobei aus der Differenzfrequenz die Laufzeit der elektromagnetischen Strahlung zwischen der Strahlungsquelle und dem Strahlungsempfänger berechnet wird. In a first embodiment, the step of generating electromagnetic radiation in the THz frequency range with the radiation source comprises frequency modulating the electromagnetic radiation, wherein the change in frequency is preferably constant over time, and wherein the step of detecting the electromagnetic radiation with the radiation receiver comprises Determining the difference frequency between a reference signal and the electromagnetic radiation received by the radiation receiver, and wherein the transit time of the electromagnetic radiation between the radiation source and the radiation receiver is calculated from the difference frequency.

Ein derartiges Verfahren zum Messen des Abstands zwischen dem Hohlkörper und/oder der Dichtung funktioniert dann insbesondere gut, wenn die Frequenz der erzeugten elektromagnetischen Strahlung über die Zeit kontinuierlich variiert wird, sodass jeder Zeitpunkt der Abstrahlung eindeutig durch die abgestrahlte Frequenz kodiert ist. Ein solches Verfahren zur Abstandsmessung wird auch als FMCW-Radar bezeichnet.Such a method for measuring the distance between the hollow body and / or the seal works particularly well if the frequency of the generated electromagnetic radiation is varied continuously over time, so that each time of the emission is clearly encoded by the radiated frequency. Such a method of distance measurement is also referred to as FMCW radar.

Um die Differenzfrequenz zwischen der zu dem definierten Zeitpunkt von der Strahlungsquelle abgestrahlten elektromagnetischen Frequenz im THz-Frequenzbereich und der zu dem definierten Zeitpunkt von dem Strahlungsempfänger empfangenen Strahlung bestimmen zu können, erfolgt in einer Ausführungsform an dem Strahlungsempfänger eine kohärente Detektion, bei der ein Referenzsignal von der Strahlungsquelle mit dem empfangenen Signal gemischt wird, um ein Signal mit der Differenzfrequenz zu erzeugen.In order to be able to determine the difference frequency between the electromagnetic frequency radiated by the radiation source in the THz frequency range and the radiation received at the defined time by the radiation receiver, in one embodiment a coherent detection takes place at the radiation receiver, in which a reference signal is mixed by the radiation source with the received signal to produce a signal at the difference frequency.

Unter der Annahme, dass die Strahlungsquelle und der Strahlungsempfänger im Wesentlichen den gleichen Abstand von den zu erfassenden Fasern aufweisen, lässt sich die Entfernung r (einfacher Abstand) zwischen Strahlungsquelle bzw. Strahlungsempfänger und den Fasern wie folgt aus der erzeugten Differenzfrequenz Δf zwischen der Frequenz der zu einem definierten Zeitpunkt von der Strahlungsquelle erzeugten elektromagnetischen Strahlung und er zu dem definierten Zeitpunkt im Strahlungsempfänger erfassten elektromagnetischen Strahlung berechnen: r = c / 2Δt = c / 2Δf / df/dt, wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist und t die Zeit ist, welche die von der Strahlungsquelle erzeugte und abgestrahlte elektromagnetische Strahlung benötigt, um mit Lichtgeschwindigkeit die Entfernung r zum reflektierenden Objekt, hier den Fasern, hin- und zurückzudurchlaufen. Das Verhältnis df / dt bezeichnet die Änderungsrate, mit der die Frequenz f der erzeugten und abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung über die Zeit t geändert wird. Diese wird auch als Chirprate bezeichnet.Assuming that the radiation source and the radiation receiver have substantially the same distance from the fibers to be detected, the distance r (simple distance) between the radiation source and the fibers can be determined as follows from the generated difference frequency Δf between the frequency calculate electromagnetic radiation generated by the radiation source at a defined time and calculate electromagnetic radiation detected at the defined time in the radiation receiver: r = c / 2Δt = c / 2Δf / df / dt, where c is the speed of light and t is the time it takes for the electromagnetic radiation generated and radiated by the radiation source to travel at the speed of light back and forth from the distance r to the reflecting object, here the fibers. The ratio df / dt denotes the rate of change with which the frequency f of the generated and radiated electromagnetic radiation is changed over time t. This is also called Chirprate.

Alternativ zur Verwendung eines FMCW-Radars umfasst in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens der Schritt des Erzeugens von elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich mit der Strahlungsquelle ein Erzeugen von im Zeitbereich impulsförmiger elektromagnetischer Strahlung. Die Laufzeit eines Impulses mit einer gegenüber dem zu erfassenden Abstand kurzen Impulsdauer lässt sich einfach bestimmen. Dazu kann die Laufzeit zwischen Strahlungsquelle, Hohlkörper und Strahlungsempfänger mit der Laufzeit eines Referenzimpulses über einen bekannten Weg verglichen werden. Ein solches Verfahren wird als Impuls-RADAR bezeichnet. Alternatively to the use of an FMCW radar, in one embodiment of the method according to the invention the step of generating electromagnetic radiation in the THz frequency range with the radiation source comprises generating in the time domain pulsed electromagnetic radiation. The duration of a pulse with a short pulse duration compared to the distance to be detected is easy to determine. For this purpose, the transit time between the radiation source, the hollow body and the radiation receiver can be compared with the transit time of a reference pulse via a known path. Such a method is called impulse RADAR.

Alternativ umfasst der Schritt des Erzeugens der elektromagnetischen Strahlung im THz-Frequenzbereich mit der Strahlungsquelle das Erzeugen und Abstrahlen einer Mehrzahl von Frequenzen zeitlich nacheinander und der Schritt des Erfassens der elektromagnetischen Strahlung mit dem Strahlungsempfänger umfasst eine Messung der Phase der elektromagnetischen Strahlung für jede einzelne Frequenz relativ zu einem Referenzsignal. Aus der Messung der relativen Phasenlagen der einzelnen Strahlungskomponenten mit einer Mehrzahl von voneinander verschiedenen Frequenzen lässt sich ebenfalls die Laufzeit bzw. der Laufweg zwischen Strahlungsquelle, Fasern und Strahlungsempfänger eindeutig bestimmen.Alternatively, the step of generating the electromagnetic radiation in the THz frequency range with the radiation source comprises generating and emitting a plurality of frequencies sequentially, and the step of detecting the electromagnetic radiation with the radiation receiver comprises measuring the phase of the electromagnetic radiation for each individual frequency relative to a reference signal. From the measurement of the relative phase angles of the individual radiation components with a plurality of mutually different frequencies, the transit time or the travel path between the radiation source, fibers and radiation receiver can likewise be determined unambiguously.

In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Strahlungsquelle und/oder der Strahlungsempfänger relativ zu den Fasern bewegt. Dies ist insbesondere dann angezeigt, wenn es sich bei dem herzustellenden Formteil um ein sehr großes Teil, wie zum Beispiel einen Windkraftanlagenflügel, handelt.In embodiments of the method according to the invention, the radiation source and / or the radiation receiver is moved relative to the fibers. This is particularly indicated when the molded part to be produced is a very large part, such as a wind turbine blade.

Obwohl es denkbar ist, dass in einer Ausführungsform der Strahlungsempfänger nur einen einzigen Bildpunkt aufweist, hat der Strahlungsempfänger in Ausführungsformen eine Mehrzahl von Bildpunkten, die zeilenförmig oder matrixförmig angeordnet sind.Although it is conceivable that in one embodiment the radiation receiver has only a single pixel, in embodiments the radiation receiver has a plurality of pixels which are arranged in a line-shaped or matrix-shaped manner.

In Abhängigkeit von der Anzahl der Bildpunkte und ihrer Anordnung im Strahlungsempfänger muss der Strahlungsempfänger in Ausführungsformen entweder in nur einer Richtung oder für eine vollständige Abtastung des Formteils in zwei Richtungen über das Formteil bewegt werden.Depending on the number of pixels and their arrangement in the radiation receiver, in embodiments the radiation receiver has to be moved in two directions over the molding in either one direction only or for a complete scan of the molding.

Während es denkbar ist, zum Erzeugen des Bildes der Fasern ein abbildendes System aus einer Spiegel- oder Linsenoptik für die elektromagnetische Strahlung im THz-Frequenzbereich zu verwenden, wird in einer Ausführungsform der Erfindung ein Verfahren zur synthetischen Bildgebung zur Erzeugung des Bildes der Fasern genutzt.While it is conceivable to use an imaging system of mirror or lens optics for the electromagnetic radiation in the THz frequency range to produce the image of the fibers, in one embodiment of the invention a synthetic imaging technique is used to produce the image of the fibers.

Das Prinzip der synthetischen Bildgebung, welche häufig auch als Bildgebung mit synthetischer Apertur bezeichnet wird, besteht darin, die Momentaufnahme einer Antenne oder eines Objektivs mit großer Apertur durch eine Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Aufnahmen einer bewegten Antenne oder eines bewegten Objektivs mit kleiner Apertur oder auch durch eine Mehrzahl von zeitlich aufeinanderfolgenden Aufnahmen einer Mehrzahl ortsfester Antennen oder ortsfester Objektive mit kleiner Apertur zu ersetzen. Das bekannteste System zur synthetischen Bildgebung ist das sogenannte Synthetic Aperture Radar (kurz SAR). Dabei werden die Sende- und die Empfangsantenne eines Radarsystems, welches beispielsweise auf einem Flugzeug montiert ist, an einem Objekt vorbei bewegt. Im Verlauf dieser Bewegung wird das Objekt unter veränderlichem Blickwinkel abgestrahlt und entsprechend aufgenommen. Sofern der Weg der Sende- und Empfangsantenne hinreichend bekannt ist, kann aus Intensität und Phasenlage des von der Sendeantenne ausgestrahlten und von dem Objekt zurück in die Empfangsantenne reflektierten Hochfrequenzsignals die Apertur einer großen Antenne synthetisiert und somit eine hohe Ortsauflösung in Bewegungsrichtung der Antenne erzielt werden. Mit Hilfe der aufgezeichneten Daten des reflektierten Radarsignals wird für jeden von der Sendeantenne im Verlauf des Vorbeifluges angestrahlten Ort eine eigene synthetische Antenne oder ein synthetisches Objektiv berechnet, deren Winkelauflösung im AC-Mode so gewählt wird, dass für alle betrachteten Entfernungen die geometrische Auflösung in Flug- bzw. Bewegungsrichtung gleich ist.The principle of synthetic imaging, which is often referred to as synthetic aperture imaging, is to take the snapshot of an antenna or large aperture lens through a plurality of temporally successive shots of a moving or small aperture lens to replace a plurality of temporally successive recordings of a plurality of fixed antennas or stationary lenses with a small aperture. The best-known synthetic imaging system is the so-called Synthetic Aperture Radar (SAR for short). In this case, the transmitting and the receiving antenna of a radar system, which is mounted for example on an aircraft, moved past an object. In the course of this movement, the object is radiated from a variable angle and recorded accordingly. If the path of the transmitting and receiving antenna is sufficiently well-known, the aperture of a large antenna can be synthesized from the intensity and phase position of the radio-frequency signal emitted by the transmitting antenna and reflected by the object back into the receiving antenna, thus achieving high spatial resolution in the direction of movement of the antenna. With the aid of the recorded data of the reflected radar signal, a separate synthetic antenna or a synthetic one is generated for each location illuminated by the transmitting antenna in the course of the flyby Objectively calculated, whose angular resolution in the AC mode is selected so that the geometric resolution in the direction of flight or movement is the same for all the distances considered.

Für eine stationäre Anwendung, wie die in dieser Anmeldung beschriebene, werden in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vielzahl von Strahlungsquellen und Strahlungsempfängern verwendet, welche die Fasern unter unterschiedlichen Winkeln abbilden und deren Signale nach dem SAR-Prinzip ausgewertet werden. Um eine möglichst gute räumliche Auflösung zu erhalten, wird in einer Ausführungsform das von einer einzigen Strahlungsquelle abgestrahlte Signal mit einer Vielzahl von Strahlungsempfängern empfangen.For a stationary application, as described in this application, a plurality of radiation sources and radiation receivers are used in an embodiment of the method according to the invention, which image the fibers at different angles and their signals are evaluated according to the SAR principle. In order to obtain the best possible spatial resolution, in one embodiment the signal emitted by a single radiation source is received by a plurality of radiation receivers.

Um die von den einzelnen Strahlungsquellen abgestrahlten Signale nach ihrer Reflektion von den Fasern oder ihrer Transmission durch die Fasern beim Empfang mit einer Mehrzahl von Strahlungsempfängern voneinander unterscheiden zu können, strahlen die einzelnen Strahlungsquellen in einer Ausführungsform ihre Signale, welche alle die gleiche Frequenz aufweisen, zeitlich nacheinander ab. Das heißt die Signalabstrahlung von den einzelnen Sendern erfolgt zeitlich seriell. Bei diesem Verfahren kann zu jedem Zeitpunkt das an einem Strahlungsempfänger empfangene Signal eindeutig einer Strahlungsquelle zugeordnet werden.In order to distinguish the signals emitted by the individual radiation sources after their reflection from the fibers or their transmission through the fibers when received by a plurality of radiation receivers, in one embodiment the individual radiation sources radiate their signals, which all have the same frequency, in time one after the other. This means that the signal emission from the individual transmitters takes place serially. In this method, the signal received at a radiation receiver can be unambiguously assigned to a radiation source at any time.

Alternativ können in einer Ausführungsform alle Strahlungsquellen gleichzeitig, d.h. zeitlich parallel, ihre Signale abstrahlen, wobei jede Strahlungsquelle ein Signal mit einer anderen Frequenz abstrahlt. Auf diese Weise sind die Signale einer jeden Strahlungsquelle frequenzkodiert. Da es in einer solchen Ausführungsform keine zwei Strahlungsquellen mit identischer Frequenz des jeweils abgestrahlten elektromagnetischen Signals gibt, ist jedes von einem Empfänger empfangene Signal eindeutig einer einzigen Strahlungsquelle zuordenbar. Im Sinne einer solchen Ausführungsform ist die Frequenz der elektromagnetischen Signale deren Trägerfrequenz und nicht etwa deren Modulationsfrequenz. Alternatively, in one embodiment, all the radiation sources can be simultaneously, i. parallel in time, emit their signals, each radiation source emitting a signal at a different frequency. In this way, the signals of each radiation source are frequency-encoded. Since, in such an embodiment, there are no two radiation sources of identical frequency of the respective radiated electromagnetic signal, each signal received by a receiver is uniquely assignable to a single radiation source. In the context of such an embodiment, the frequency of the electromagnetic signals is their carrier frequency and not their modulation frequency.

In einer Ausführungsform wird daher zum Erzeugen des Bildes der Fasern mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich ein Verfahren mit den folgenden Schritten verwendet: Abstrahlen eines ersten elektromagnetischen Signals mit einer ersten Frequenz von einer ersten Strahlungsquelle, Abstrahlen mindestens eines zweiten elektromagnetischen Signals mit einer zweiten Frequenz von einer zweiten Strahlungsquelle, wobei die erste und die zweite Frequenz voneinander verschieden sind, und im Wesentlichen gleichzeitiges Empfangen des ersten Signals und des zweiten Signals mit einem ersten Empfänger und im Wesentlichen gleichzeitiges Empfangen des ersten Signals und des zweiten Signals mit mindestens einem zweiten Empfänger. Dabei ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf das Abstrahlen und das Empfangen zweier Signale beschränkt, sondern in einer Ausführungsform der Erfindung werden mehr als zwei Signale abgestrahlt und empfangen.In one embodiment, therefore, to generate the image of the fibers by means of electromagnetic radiation in the THz frequency range, a method is used comprising the steps of emitting a first electromagnetic signal having a first frequency from a first radiation source, emitting at least a second electromagnetic signal to a second one Frequency from a second radiation source, wherein the first and the second frequency are different from each other, and substantially simultaneously receiving the first signal and the second signal with a first receiver and substantially simultaneously receiving the first signal and the second signal with at least one second receiver , In this case, the method according to the invention is not restricted to the emission and the reception of two signals, but in one embodiment of the invention more than two signals are emitted and received.

Empfängt in einer solchen Ausführungsform jeder der räumlich getrennten Strahlungsempfänger gleichzeitig ein erstes Signal von einer ersten Strahlungsquelle und ein zweites Signal von einer zweiten Strahlungsquelle, wobei die erste und die zweite Strahlungsquelle an voneinander getrennten Orten angeordnet sind, so kann aus den empfangenen Signalen in kurzer Zeit eine große Apertur synthetisiert und ein Bild mit hoher Auflösung berechnet werden.In such an embodiment, each of the spatially separated radiation receivers receives simultaneously a first signal from a first radiation source and a second signal from a second radiation source, wherein the first and the second radiation source are arranged at separate locations, then the received signals can be generated in a short time a large aperture is synthesized and a high resolution image is calculated.

Insbesondere ist in einer Ausführungsform ein Verfahren denkbar, bei dem die Erzeugung des Bildes der Fasern mit einer Anordnung mit langem Arbeitsabstand zwischen der Strahlungsquelle und dem Strahlungsempfänger erfolgt. Auf diese Weise lässt sich ein Bild der Fasern beispielsweise von der Hallendecke eines Produktionsbetriebes für faserverstärkte Formteile aus erzeugen.In particular, in one embodiment, a method is conceivable in which the generation of the image of the fibers takes place with an arrangement with a long working distance between the radiation source and the radiation receiver. In this way, an image of the fibers can be generated, for example, from the hall ceiling of a production plant for fiber-reinforced molded parts.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen und der dazugehörigen Figuren deutlich. Further advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of embodiments and the associated figures.

1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten Vorrichtung zum Erzeugen eines Bildes der Fasern. 1 shows the basic structure of a device used for the inventive method for producing an image of the fibers.

2 zeigt schematisch den Aufbau zum Erzeugen eines Bildes der Fasern in einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows schematically the structure for generating an image of the fibers in a first embodiment of the method according to the invention.

3 zeigt schematisch einen Aufbau zum Erzeugen eines Bildes gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 schematically shows a structure for generating an image according to a second embodiment of the method according to the invention.

4 zeigt schematisch einen Aufbau zum Erzeugen eines Bildes gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 4 schematically shows a structure for generating an image according to another embodiment of the method according to the invention.

In den 1 bis 4 sind identische Elemente mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the 1 to 4 identical elements are identified by identical reference numerals.

Die Bildgebungsapparatur aus 1 weist eine Strahlungsquelle 1 zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung 2 im THz-Frequenzbereich, hier um 250 GHz, auf. Um eine Abstandsmessung vornehmen zu können, wird die Frequenz der von der Strahlungsquelle 1 erzeugten und abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung 2 kontinuierlich variiert, so wie dies durch das Diagramm 3 in der Strahlungsquelle 1 (aufgetragen ist die abgestrahlte Frequenz über die Zeit) angedeutet ist. Das heißt, die Frequenz wird kontinuierlich mit der Zeit geändert, wobei die Rate der Frequenzänderung konstant ist.The imaging device off 1 has a radiation source 1 for generating electromagnetic radiation 2 in the THz frequency range, here around 250 GHz. In order to make a distance measurement, the frequency of the radiation source 1 generated and radiated electromagnetic radiation 2 varies continuously, as shown by the diagram 3 in the radiation source 1 (Plotted is the radiated frequency over time) is indicated. That is, the frequency is changed continuously with time, the rate of frequency change being constant.

Die von der Strahlungsquelle 1 erzeugte Strahlung wird abgestrahlt und auf den zu erfassenden Gegenstand, hier eine Mehrzahl von Lagen von Fasermatten 4, gelenkt.The of the radiation source 1 generated radiation is emitted and on the object to be detected, here a plurality of layers of fiber mats 4 , steered.

Die von den zu inspizierenden Fasern 4 zurückreflektierte Strahlung wird mit Hilfe eines Strahlungsempfängers 5 erfasst. Dabei handelt es sich bei dem Strahlungsempfänger 5 um einen kohärenten Strahlungsempfänger, d.h. in dem Strahlungsempfänger 5 wird die erfasste Strahlung 6 mit einem von der Quelle 1 stammenden Referenzsignal 7 gemischt und ein Signal mit der Differenzfrequenz zwischen dem zu einem definierten Zeitpunkt erzeugten THz-Signal und dem zu diesem definierten Zeitpunkt erfassten THz-Signal erzeugt. Das Referenzsignal 7 spiegelt die aktuell von der Strahlungsquelle 1 abgestrahlte Frequenz der elektromagnetischen Strahlung wider.The fibers to be inspected 4 Back-reflected radiation is detected by means of a radiation receiver 5 detected. This is the radiation receiver 5 a coherent radiation receiver, ie in the radiation receiver 5 becomes the detected radiation 6 with one from the source 1 originating reference signal 7 mixed and generates a signal with the difference frequency between the generated at a defined time THz signal and the THz signal detected at this defined time. The reference signal 7 reflects the current from the radiation source 1 radiated frequency of electromagnetic radiation.

Da der Zeitpunkt der Erzeugung bzw. Abstrahlung der elektromagnetischen Strahlung 2 von der Strahlungsquelle 1 somit frequenzkodiert ist, lässt sich die Laufzeit der elektromagnetischen Strahlung 2 zwischen der Strahlungsquelle 1, den Fasern 4 und dem Strahlungsempfänger 5 unmittelbar bestimmen, wenn die Differenzfrequenz zwischen dem aktuell von der Strahlungsquelle 1 abgestrahlten Signal und dem im gleichen definierten Zeitpunkt von dem Strahlungsempfänger 5 erfassten Signal bekannt ist. Da der Strahlungsempfänger 5 durch Mischen des Referenzsignals 7 und des erfassten Signals 6 ein Signal mit der Differenzfrequenz erzeugt, ist dies gegeben. Der Abstand r zwischen dem Strahlungsempfänger 5 und den erfassenden Fasern 4 berechnet sich dann unter der Annahme, dass die Strahlungsquelle 1 und der Strahlungsempfänger 5 den gleichen Abstand von den Fasern 4 haben, als r = c / 2Δt = c / 2Δf / df/dt , wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist und t die Zeit ist, welche die von der Strahlungsquelle erzeugte und abgestrahlte elektromagnetische Strahlung benötigt, um mit Lichtgeschwindigkeit die Entfernung r zum reflektierten Objekt hin- und zurückzudurchlaufen.Since the time of generation or radiation of the electromagnetic radiation 2 from the radiation source 1 thus frequency-coded, can be the duration of the electromagnetic radiation 2 between the radiation source 1 , the fibers 4 and the radiation receiver 5 Immediately determine if the difference frequency between the current from the radiation source 1 radiated signal and the same time defined by the radiation receiver 5 detected signal is known. As the radiation receiver 5 by mixing the reference signal 7 and the detected signal 6 This generates a signal with the difference frequency. The distance r between the radiation receiver 5 and the sensing fibers 4 then calculates on the assumption that the radiation source 1 and the radiation receiver 5 the same distance from the fibers 4 have, as r = c / 2Δt = c / 2Δf / df / dt , where c is the speed of light and t is the time required for the electromagnetic radiation generated and radiated by the radiation source to travel back and forth at the speed of light the distance r to the reflected object.

In der dargestellten Ausführungsform weist die Strahlungsquelle 1 eine Bandbreite der erzeugten und abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung in einem Bereich von 230 GHz bis 320 GHz auf, wobei die Frequenz mit konstanter Rate geändert wird, sodass der Bereich von 230 GHZ bis 320 GHZ in 100 μs durchgestimmt wird.In the illustrated embodiment, the radiation source 1 a bandwidth of the generated and radiated electromagnetic radiation in a range of 230 GHz to 320 GHz, wherein the frequency is changed at a constant rate, so that the range of 230 GHZ to 320 GHZ in 100 μs is tuned.

Anhand von 2 wird nun eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, wobei zur Erzeugung des Bildes der Fasern eine Apparatur verwendet wird, wie sie schematisch unter Bezug auf 1 beschrieben wurde.Based on 2 Now, a first embodiment of the method according to the invention will be described, wherein an apparatus is used to generate the image of the fibers, as schematically with reference to 1 has been described.

Zum Herstellen von Formkörpern, hier einem Windkraftanlagenflügel aus glasfaserverstärktem Epoxydharz, werden zunächst Glasfasermatten 4 in eine Form 9 eingelegt. Die Glasfasermatten 4 sind in der dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens Gewebe mit Kett- und Schussfäden, sodass sich die Glasfasern einer Lage 4a, 4b, 4c, ... zumindest in zwei senkrechten Richtungen zueinander erstrecken. Um die notwendige Festigkeit des Bauteils zu erreichen, sind mehrere Lagen 4a, 4b, 4c, ... in der Form 9 übereinander angeordnet.For the production of moldings, here a wind turbine wing made of glass fiber reinforced epoxy resin, glass fiber mats are first 4 in a mold 9 inserted. The fiberglass mats 4 are in the illustrated embodiment of the method according to the invention fabric with warp and weft threads, so that the glass fibers of a layer 4a . 4b . 4c , ... at least extend in two perpendicular directions to each other. To achieve the necessary strength of the component, there are several layers 4a . 4b . 4c , ... in the shape 9 arranged one above the other.

Derzeit werden die einzelnen Lagen von Fasergeweben 4a, 4b, 4c, ... von Hand in die Form 9 eingelegt. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass dieses Auflegen bzw. Einlegen der Fasern in die Form zukünftig automatisiert erfolgen wird. Currently, the individual layers of fiber fabrics 4a . 4b . 4c , ... by hand in the form 9 inserted. However, it can not be ruled out that this placement or insertion of the fibers into the mold will be automated in the future.

Bei den schematisch in den 2 bis 4 dargestellten Verfahren zur Herstellung eines Windkraftanlagenflügels wird die Form 9 vor dem Einlegen der Glasfasermatten 4a, 4b, 4c, ... mit einem Trennmittel beschichtet, um ein einfaches Entformen des fertigen Formkörpers nach dem Aushärten der Matrix zu ermöglichen.In the schematic in the 2 to 4 The illustrated method of manufacturing a wind turbine blade becomes the mold 9 before inserting the glass fiber mats 4a . 4b . 4c , ... coated with a release agent to allow easy demolding of the finished molding after curing of the matrix.

Die textilen, d.h. gewebten Glasfasermatten 4a, 4b, 4c weisen den Vorteil auf, dass sie hochgradig flexibel sind und sich so der Innenwand 10 der Form 9 anpassen und deren Verlauf folgen. Beim Einlegen der Glasfasergewebe 4a, 4b, 4c kommt es jedoch nicht selten zu Fehlerstellen.The textile, ie woven glass fiber mats 4a . 4b . 4c have the advantage that they are highly flexible and so the inner wall 10 the form 9 adjust and follow their course. When inserting the fiberglass fabric 4a . 4b . 4c However, it often comes to blemishes.

Dabei ist in 2 sowie in den folgenden 3 und 4 der am häufigsten vorkommende Typ von Fehlerstellen mit 8 bezeichnet. Dabei handelt es sich um eine Welle oder Ondulation in einem Teil der Lagen von Glasfasergeweben 4a, 4b, 4c, ... Aufgrund der hohen Biegsamkeit der einzelnen Glasfasergewebe 4a, 4b, 4c, ... sind solche Wellen mit bloßem Auge nach dem Einlegen aller Gewebe 4a, 4b, 4c in die Form 9 nicht mehr erkennbar, da die Welle 8 in der Regel so wie abgebildet von weiteren Geweben überdeckt wird.It is in 2 as well as in the following 3 and 4 the most common type of defect is 8. This is a wave or ondulation in a part of the layers of glass fiber fabrics 4a . 4b . 4c , ... Due to the high flexibility of each fiberglass fabric 4a . 4b . 4c , ... are such waves with the naked eye after inserting all tissues 4a . 4b . 4c into the mold 9 no longer recognizable as the wave 8th usually covered as shown by other tissues.

Daher wird nach dem Einlegen der Gewebe 4a, 4b, 4c in die Form 9 ein Bild der Fasern mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung 2 im THz-Frequenzbereich erzeugt, welches es aufgrund der inhärenten Eigenschaften der elektromagnetischen Strahlung in diesem Frequenzbereich ermöglicht, in den Bereich zwischen dem obersten Fasergewebe 4a und der Form 9 hineinzuschauen und die Fehlerstelle 8 zu erkennen.Therefore, after inserting the tissue 4a . 4b . 4c into the mold 9 an image of the fibers with the help of electromagnetic radiation 2 generated in the THz frequency range, which makes it possible, due to the inherent properties of the electromagnetic radiation in this frequency range, in the area between the uppermost fiber fabric 4a and the shape 9 to look in and the flaw 8th to recognize.

Wird eine solche Fehlerstelle 8 in dem mit der Anordnung aus Strahlungsquelle 1 und Strahlungsempfänger 5 erzeugten Bild erkannt, so kann diese Fehlerstelle durch erneutes Einlegen oder Glattstreichen der Fasermatten 4a, 4b, 4c, ... korrigiert werden. Entscheidend ist dabei, dass die Aufnahme des Bildes der Fasern erfolgt, bevor diese mit einem Matrixmaterial, in der dargestellten Ausführungsform Epoxydharz, getränkt werden.Will such a fault 8th in that with the arrangement of radiation source 1 and radiation receiver 5 detected image, this fault can by re-inserting or smoothing the fiber mats 4a . 4b . 4c , ... Getting corrected. It is crucial that the recording of the image of the fibers takes place before they are impregnated with a matrix material, in the illustrated embodiment, epoxy resin.

Nach dem Einlegen der Glasfasergewebe 4, dem Erzeugen des Bildes und gegebenenfalls Korrigieren der Lage der Glasfasergewebe 4, wird ein Trenngewebe auf die Fasern aufgelegt, gefolgt von einem Verteilermedium und einer luftundurchlässigen Folie, d.h. eine Vakuumfolie (in den Figuren nicht gezeigt). Während Trenngewebe und das Verteilermedium dafür sorgen, dass sich das in die Form 9 einströmende Matrixmaterial besser in der Form verteilt und damit die Fasern gleichmäßiger tränkt, wird die Folie an ihren Rändern mit den Rändern der Form luftdicht abgedichtet. Als nächstes wird an die Form bzw. das Volumen zwischen der Folie und der Oberfläche 10 der Form 9, ein Vakuum angelegt, wodurch die Glasfasermatten gegen die Form gedrückt werden und das Matrixmaterial nach Öffnen eines entsprechenden Zuflusskanals in die Form gesaugt wird.After inserting the fiberglass fabric 4 , generating the image and optionally correcting the position of the glass fiber fabrics 4 , a release fabric is placed on the fibers, followed by a dispensing medium and an air impermeable film, ie a vacuum film (not shown in the figures). While release fabric and the distribution medium ensure that this is in the mold 9 As the inflowing matrix material is better distributed in the mold and so that the fibers soak more uniformly, the film is sealed airtight at its edges with the edges of the mold. Next, the shape or volume between the film and the surface 10 the form 9 , A vacuum is applied, whereby the glass fiber mats are pressed against the mold and the matrix material is sucked into the mold after opening a corresponding inflow channel.

Sind die Fasermatten 4 gleichmäßig mit Matrixmaterial getränkt, so lässt man den Formkörper aushärten.Are the fiber mats 4 soaked evenly with matrix material, so let the molding harden.

In einem weiteren Schritt kann nach dem Aushärten und Entformen des Formteils aus der Form 9 dieses optional nochmals mit Hilfe von elektromagnetischer Strahlung im THz-Frequenzbereich geprüft werden, wozu erneut ein Bild der Fasern, jedoch jetzt eingebettet in das Matrixmaterial aufgenommen wird und das Bild nachfolgend auf Fehlerstellen, z.B. Delaminationen, untersucht wird.In a further step, after curing and removal of the molding from the mold 9 this optionally be checked again with the aid of electromagnetic radiation in the THz frequency range, for which purpose an image of the fibers, but now embedded in the matrix material is taken and the image is subsequently examined for flaws, eg delaminations.

Bei der Ausführungsform aus 2 wird das Bild der Fasern von der Seite der Form her aufgenommen. Daher ist die Form 9 in der in 2 dargestellten Ausführungsform aus Polypropylen gefertigt, welches für die verwendete elektromagnetische Strahlung weitgehend transparent ist, sodass diese einen formseitigen Blick auf die Fasern 4 ermöglicht.In the embodiment of 2 the image of the fibers is picked up from the side of the mold. Therefore, the form 9 in the in 2 illustrated embodiment made of polypropylene, which is largely transparent to the electromagnetic radiation used, so that they form a view of the fibers 4 allows.

Die 3 und 4 beschreiben im Prinzip den gleichen Prozessablauf wie im Zusammenhang mit 2 zuvor beschrieben. Daher sind auch die Form 9, deren Oberfläche 10, die Strahlungsquelle 1 sowie der Strahlungsempfänger 5 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.The 3 and 4 describe in principle the same process flow as in connection with 2 previously described. That's why the shape is the same 9 whose surface 10 , the radiation source 1 as well as the radiation receiver 5 denoted by the same reference numerals.

Allerdings zeigen die 3 und 4 abweichend von der Darstellung aus 2, andere Blickrichtungen auf die Glasfasern 4. However, the show 3 and 4 deviating from the illustration 2 , other points of view on the glass fibers 4 ,

In 3 erfolgt die Aufnahme des Bildes ebenso wie in der Darstellung aus 2 in einer Reflexionsanordnung, hier jedoch von der offenen Seite der Form 9 her. Auf diese Weise befindet sich nach dem Einlegen der Glasfasern 4 in die Form 9 kein weiteres Material zwischen der Strahlungsquelle 1 bzw. dem Strahlungsempfänger 5 und den Glasfasern 4.In 3 the picture is taken as well as in the illustration 2 in a reflection arrangement, but here from the open side of the mold 9 ago. In this way, after inserting the glass fibers 4 into the mold 9 no further material between the radiation source 1 or the radiation receiver 5 and the glass fibers 4 ,

4 zeigt eine Anordnung der Strahlungsquelle 1 und des Strahlungsempfängers 5 in Transmissionsgeomtrie, d.h. die elektromagnetische Strahlung 2 im THz-Frequenzbereich tritt ausgehend von der Strahlungsquelle 1 zunächst durch die für diesen Frequenzbereich transparente Form 9 hindurch, durch die Glasfasergewebe 4a, 4b, 4c, ... und erreicht erst dann den Strahlungsempfänger 5. 4 shows an arrangement of the radiation source 1 and the radiation receiver 5 in transmission geometry, ie the electromagnetic radiation 2 in the THz frequency range occurs from the radiation source 1 initially by the transparent shape for this frequency range 9 through, through the fiberglass fabric 4a . 4b . 4c , ... and only then reaches the radiation receiver 5 ,

Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarere Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.For purposes of the original disclosure, it is to be understood that all such features as will become apparent to those skilled in the art from the present description, drawings, and claims, even if concretely described only in connection with certain other features, both individually and separately any combination with other of the features or feature groups disclosed herein are combinable, unless this has been expressly excluded or technical conditions make such combinations impossible or pointless. For the sake of brevity and readability of the description, the comprehensive, explicit representation of all conceivable combinations of features is omitted here.

Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben wurde, erfolgt diese Darstellung und Beschreibung lediglich beispielhaft und ist nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, so wie er durch die Ansprüche definiert wird. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, such illustration and description is exemplary only and is not intended to limit the scope of the protection as defined by the claims. The invention is not limited to the disclosed embodiments.

Abwandlungen der offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann aus den Zeichnungen, der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisen“ nicht andere Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel „eine“ oder „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in unterschiedlichen Ansprüchen beansprucht sind, schließt ihre Kombination nicht aus. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht. Variations of the disclosed embodiments will be apparent to those skilled in the art from the drawings, the description and the appended claims. In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a" or "an" does not exclude a plurality. The mere fact that certain features are claimed in different claims does not exclude their combination. Reference signs in the claims are not intended to limit the scope of protection.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Strahlungsquelle radiation source
22
elektromagnetische Strahlung electromagnetic radiation
33
Diagramm diagram
44
Glasfasern glass fibers
4a4a
Glasgewebe glass fabric
4b4b
Glasgewebe glass fabric
4c4c
Glasgewebe glass fabric
55
Strahlungsempfänger radiation receiver
66
erfasstes Signal detected signal
77
Referenzsignal reference signal
88th
Fehlerstelle fault location
99
Form shape
1010
Oberfläche surface

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Formteile mit den Schritten Bereitstellen einer Form (9) für das herzustellende Formteil, Auflegen einer Mehrzahl von Fasern (4) auf die Form (9), Bestrahlen der Fasern (4) mit elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich, Erfassen der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) und/oder der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2), Identifizieren einer Fehlerstelle (8) der Fasern (4) anhand der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) und/oder der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2), falls eine Fehlerstelle (8) der Fasern (4) identifiziert wird, Korrigieren der Fehlerstelle (8), und Tränken der Fasern (4) mit einem Matrixmaterial.Process for producing fiber-reinforced molded parts comprising the steps of providing a mold ( 9 ) for the molded part to be produced, laying a plurality of fibers ( 4 ) on the shape ( 9 ), Irradiating the fibers ( 4 ) with electromagnetic radiation ( 2 ) in the THz frequency range, detecting the of the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) and / or through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ), Identifying a fault ( 8th ) of the fibers ( 4 ) on the basis of the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) and / or through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ) if an error location ( 8th ) of the fibers ( 4 ), correcting the fault ( 8th ), and impregnating the fibers ( 4 ) with a matrix material. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (4), Glasfasern sind und das Matrixmaterial ein Kunststoff ist.Method according to claim 1, characterized in that the fibers ( 4 ), Glass fibers and the matrix material is a plastic. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (4) in Form eines Geleges oder Gewebes (4a, 4b, 4c, ...) auf die Form (9) aufgelegt werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the fibers ( 4 ) in the form of a fabric or fabric ( 4a . 4b . 4c , ...) on the shape ( 9 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (4) in Lagen auf die Form (9) aufgelegt werden, wobei mindestens eine erste Lage von Fasern (4a, 4b, 4c, ...) auf die Form (9) aufgelegt wird, die Fasern (4) mit elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich bestrahlt werden, die von den Fasern (4) reflektierte elektromagnetische Strahlung (2) und/oder die durch die Fasern (4) transmittierte elektromagnetische Strahlung (2) erfasst wird, eine Fehlerstelle (8) der Fasern (4a, 4b, 4c, ...) anhand der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) und/oder der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2) identifiziert wird, falls eine Fehlerstelle (8) der Fasern identifiziert wird, die Fehlerstelle (8) korrigiert wird, mindestens eine weitere Lage von Fasern (4a, 4b, 4c, ...) auf die erste Lage von Fasern (4) aufgelegt wird, die Fasern (4) mit elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich bestrahlt werden, die von den Fasern (4) reflektierte elektromagnetische Strahlung (2) und/oder die durch die Fasern (4) transmittierte elektromagnetische Strahlung (2) erfasst wird, eine Fehlerstelle (8) der Fasern (4) anhand der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) und/oder der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2) identifiziert wird und falls eine Fehlerstelle (8) der Fasern identifiziert wird, die Fehlerstelle (8) korrigiert wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fibers ( 4 ) in layers on the mold ( 9 ), wherein at least a first layer of fibers ( 4a . 4b . 4c , ...) on the shape ( 9 ), the fibers ( 4 ) with electromagnetic radiation ( 2 ) are irradiated in the THz frequency range emitted by the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) and / or through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ), an error location ( 8th ) of the fibers ( 4a . 4b . 4c , ...) on the basis of the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) and / or through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ) is identified if an error location ( 8th ) of the fibers is identified, the fault location ( 8th ), at least one further layer of fibers ( 4a . 4b . 4c , ...) on the first layer of fibers ( 4 ), the fibers ( 4 ) with electromagnetic radiation ( 2 ) are irradiated in the THz frequency range emitted by the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) and / or through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ), an error location ( 8th ) of the fibers ( 4 ) on the basis of the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) and / or through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ) and if an error location ( 8th ) of the fibers is identified, the fault location ( 8th ) is corrected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Bestrahlens der Fasern (4) mit elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich und des Erfassens der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) und/oder der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2), folgende Schritte umfassen Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich mit einer Strahlungsquelle (1), Lenken der elektromagnetischen Strahlung (2) auf die Fasern (4), Erfassen der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) mit einem Strahlungsempfänger (5) und/oder Erfassen der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2) mit einem Strahlungsempfänger (5).Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the steps of irradiating the fibers ( 4 ) with electromagnetic radiation ( 2 ) in the THz frequency range and the detection of the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) and / or through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ), the following steps include generating electromagnetic radiation ( 2 ) in the THz frequency range with a radiation source ( 1 ), Directing the electromagnetic radiation ( 2 ) on the fibers ( 4 ), Detecting the of the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) with a radiation receiver ( 5 ) and / or detecting the through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ) with a radiation receiver ( 5 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (9) aus einem für die elektromagnetische Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich transparenten Material besteht.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shape ( 9 ) from one for the electromagnetic radiation ( 2 ) in the THz frequency range transparent material. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Tränkens folgende Schritte umfasst Auflegen einer Folie auf die Fasern (4), Abdichten der Folie gegen die Form (9), Evakuieren eines Volumens zwischen der Folie und der Form (9) und Einbringen von flüssigem Matrixmaterial in das Volumen zwischen der Folie und der Form (9).Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the step of impregnation comprises the following steps laying a film on the fibers ( 4 ), Sealing the foil against the mold ( 9 ), Evacuating a volume between the film and the mold ( 9 ) and introducing liquid matrix material into the volume between the foil and the mold ( 9 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus einem für die elektromagnetische Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich transparenten Material besteht.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the film from a for the electromagnetic radiation ( 2 ) in the THz frequency range transparent material. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil ein Flügel für eine Windkraftanlage ist.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the molded part is a wing for a wind turbine. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil ausgehärtet wird, wobei nach dem Aushärten das Formteil mit elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich bestrahlt wird, die von den Fasern (4) reflektierte elektromagnetische Strahlung (2) und/oder die durch die Fasern (4) transmittierte elektromagnetische Strahlung (2) erfasst wird und eine Fehlerstelle des Formteils identifiziert wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the molding is cured, wherein after curing, the molding with electromagnetic radiation ( 2 ) is irradiated in the THz frequency range emitted by the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) and/ or through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ) is detected and a fault of the molded part is identified. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Erzeugens von elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich mit der Strahlungsquelle (1) und des Erfassens der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) mit dem Strahlungsempfänger (5) und/oder des Erfassens der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2) mit dem Strahlungsempfänger (5) so ausgeführt werden, dass sie mit RADAR erfolgen.Method according to one of claims 5 to 10, characterized in that the steps of generating electromagnetic radiation ( 2 ) in the THz frequency range with the radiation source ( 1 ) and detecting the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) with the radiation receiver ( 5 ) and / or grasping through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ) with the radiation receiver ( 5 ) to be done with RADAR. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen von elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich mit der Strahlungsquelle (1) und das Erfassen der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) mit dem Strahlungsempfänger (5) und/oder das Erfassen der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2) mit dem Strahlungsempfänger (5) in Form einer Laufzeitmessung der elektromagnetischen Strahlung (2) zwischen der Strahlungsquelle (1) und dem Strahlungsempfänger (5) erfolgen.Method according to one of claims 5 to 11, characterized in that the generation of electromagnetic radiation ( 2 ) in the THz frequency range with the radiation source ( 1 ) and the detection of the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) with the radiation receiver ( 5 ) and / or detecting the through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ) with the radiation receiver ( 5 ) in the form of a transit time measurement of the electromagnetic radiation ( 2 ) between the radiation source ( 1 ) and the radiation receiver ( 5 ) respectively. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erzeugens von elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich mit der Strahlungsquelle (1) ein Frequenzmodulieren der elektromagnetischen Strahlung (2) umfasst, wobei die Änderung der Frequenz gegenüber der Zeit vorzugsweise konstant ist, und dass der Schritt des Erfassens der elektromagnetischen Strahlung (2) mit dem Strahlungsempfänger (5) eine Bestimmung einer Differenzfrequenz zwischen einem Referenzsignal (7) und der von dem Strahlungsempfänger empfangenen elektromagnetischen Strahlung (2) umfasst und wobei aus der Differenzfrequenz die Laufzeit der elektromagnetischen Strahlung (2) zwischen der Strahlungsquelle (1) und dem Strahlungsempfänger (5) berechnet wird.Method according to one of claims 5 to 12, characterized in that the step of generating electromagnetic radiation ( 2 ) in the THz frequency range with the radiation source ( 1 ) a frequency modulation of the electromagnetic radiation ( 2 ), wherein the change in frequency is preferably constant over time, and in that the step of detecting the electromagnetic radiation ( 2 ) with the radiation receiver ( 5 ) a determination of a difference frequency between a reference signal ( 7 ) and the electromagnetic radiation received by the radiation receiver ( 2 ) and wherein from the difference frequency the transit time of the electromagnetic radiation ( 2 ) between the radiation source ( 1 ) and the radiation receiver ( 5 ) is calculated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (1) und/oder der Strahlungsempfänger (5) relativ zu den Fasern (4) bewegt wird.Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the radiation source ( 1 ) and / or the radiation receiver ( 5 ) relative to the fibers ( 4 ) is moved. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte des Bestrahlens der Fasern (4) mit elektromagnetischer Strahlung (2) im THz-Frequenzbereich und des Erfassens der von den Fasern (4) reflektierten elektromagnetischen Strahlung (2) und/oder der durch die Fasern (4) transmittierten elektromagnetischen Strahlung (2) an einer Mehrzahl von Orten der Fasern (4) erfolgt und so ein Bild der Fasern (4) erzeugt wird.Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that the steps of irradiating the fibers ( 4 ) with electromagnetic radiation ( 2 ) in the THz frequency range and the detection of the fibers ( 4 ) reflected electromagnetic radiation ( 2 ) and / or through the fibers ( 4 ) transmitted electromagnetic radiation ( 2 ) at a plurality of locations of the fibers ( 4 ) and so a picture of the fibers ( 4 ) is produced.
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