WO2012055488A1 - Vorrichtung zum erfassen einer mechanischen schädigung eines bauteils - Google Patents

Vorrichtung zum erfassen einer mechanischen schädigung eines bauteils Download PDF

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WO2012055488A1
WO2012055488A1 PCT/EP2011/005073 EP2011005073W WO2012055488A1 WO 2012055488 A1 WO2012055488 A1 WO 2012055488A1 EP 2011005073 W EP2011005073 W EP 2011005073W WO 2012055488 A1 WO2012055488 A1 WO 2012055488A1
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component
sensor
fiber
transponder
fibers
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PCT/EP2011/005073
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Frank Buschbeck
Günter Nagel
Eckhard Reese
Jochen Rupprecht
Hans-Rudolf Steinert
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Daimler Ag
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    • G01M11/08—Testing mechanical properties
    • G01M11/083—Testing mechanical properties by using an optical fiber in contact with the device under test [DUT]
    • G01M11/086—Details about the embedment of the optical fiber within the DUT
    • G—PHYSICS
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    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0091—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by using electromagnetic excitation or detection

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting a mechanical damage of a component made of a fiber-reinforced plastic material, according to the closer defined in the preamble of claim 1.
  • FRP fiber composite plastics
  • rovings for example made of carbon aramid or glass fibers, which are embedded in a plastic matrix of thermosetting or thermoplastic plastic material.
  • the plastic matrix takes over the connection of the fibers with each other and ensures a stable shape of the component, while the fibers provide for the transmission of forces in the component.
  • Fiber composite plastics on mechanical damage often very difficult, as in contrast to metals, a visual inspection is often insufficient.
  • components made of fiber composite plastics can still have a sufficient residual strength, the so-called damage tolerance, before they fail - without further notice - visual inspection often allows individual broken or cracked fibers or fiber bundles to be clad with the material not comparatively elastic material of the plastic matrix detect, so that a pre-damage unnoticed and then lead to a sudden failure at the next upcoming load peak, for example, in a vehicle, when driving through a pothole, can lead.
  • the object of the present invention is now to provide a device for detecting a mechanical damage of a component made of a fiber-reinforced plastic material, which with minimal additional effort a
  • a sensor is used for detecting a mechanical damage of the component from the fiber-reinforced plastic material, wherein at least a part of the sensor is formed integrated in the component.
  • a sensor integrated into the component made of fiber-reinforced plastic material can be integrated into the component, for example, at points relevant to the load.
  • An integration, for example, over the entire length of the component is comparatively easy and efficient in a fiber-reinforced plastic material, without the component is heavier or significantly heavier.
  • the integrated into the component sensor allows the monitoring of the state of the component and thus allows to detect in case of failure of the component of this failure, without this is visible on the component, for example, from the outside. Through the into the component integrated sensor can thus be a constant monitoring of the condition of the component with respect to mechanical damage.
  • the component has electrically conductive fibers which form part of the sensor.
  • electrically conductive fibers which form part of the sensor.
  • single or more extending through the component carbon fibers can be used directly because of their electrical conductivity to be traversed by a small electrical current.
  • damage to the fiber bundles flowing through the electrical current for example as a result of tearing of the fiber or plastic stretching, a change in the electrical conductivity occurs, which can be detected and evaluated by means of suitable measuring arrangements.
  • statements about the state of the component can be generated and any mechanical damage can be detected in good time.
  • the component comprises photoconductive fibers which form part of the sensor.
  • This variant of the device according to the invention is particularly suitable if all or individual reinforcing fibers of the fiber-reinforced plastic material are realized in the form of glass fibers. These can then be traversed as a light guide of light, which is conducted, for example, pulsed through the glass fibers or a fiber bundle of glass fibers. The light guided through the fibers is then evaluated correspondingly, for example, via a photocell or the like, and a reduced or absent detection of the light introduced into the light-conducting fibers at the other end of the component allows conclusions to be drawn about a mechanical
  • fiber-reinforced component anyway existing fibers can be used to take over the task of sensor technology in addition to the force transmission. Further It would also be possible to use additional fiber bundles, which are specially designed for the sensor system and which, for example, are led out of the component in a suitable manner and are provided with current transmitters and ammeters or light-emitting and light-receiving components.
  • a metallic thread to be integrated as a sensor in the component.
  • a metallic thread may for example be integrated at one or more locations in the component.
  • the thread can be formed as a constantan thread, which can be used, for example, for measuring in the manner of a strain gauge to detect a corresponding expansion of the component by a changing electrical resistance. If the elongation is different than predicted, it can be concluded that individual fibers have already failed and the greater elongation than expected occurs due to the inadequate mechanical stability of the component.
  • the metallic thread or the electrically conductive fibers are connected to a transponder or form such a transponder, which is formed integrated in the component.
  • a transponder can be designed, for example, as an RFID transponder of known type. This can then be detected by a reader outside the component, so that the state of the component can be detected and evaluated by this reader outside the component.
  • RFI D sensors are again particularly simple and efficient, since they can be glued to the component, for example, as simple flexible platelets. These can then be encased with a corresponding layer, for example, after bonding together with the entire component in an injection molding process to be encapsulated. Since the RFI D technology transports the required energy for the sensor to the transponder via the reader via magnetic waves or radio waves and evaluates this accordingly, there is nothing
  • the RFID technology has the Advantage that RFID chips can be performed particularly simple and inexpensive, so that no or no significant cost in terms of the cost of the fiber-reinforced component arises for the RFID chip itself.
  • Humidity and temperature can be documented over the life of the component by means of a suitable file, in order to be able to predict a critical aging of the component and to carry out a maintenance or a test independently of any damage which can be detected by a strain sensor
  • the use of the technology in vehicles is of particular interest, so that the preferred use of the device in the embodiment according to the invention is the monitoring of a load-bearing component made of fiber-reinforced plastic material of a vehicle.
  • the integration of a sensor for monitoring the mechanical damage is of particular advantage, since this sensor is only the exhaustion of the complete lightweight potential of the fiber-reinforced
  • Plastic material allows. Since any weight saving in vehicles is accompanied by a saving in fuel, so can the very high volumes, which are common in the automotive industry, by the lightweight potential of the
  • the structure with an RFI D chip as a sensor or part of a sensor is particularly elegant and simple, since in a motor vehicle RFID transponders are typically used anyway, for example in the area of tire pressure sensors, the detection of seat occupancy and similar tasks.
  • the on-board computer of a vehicle is therefore typically designed so that it has the function of a
  • Software programming is required to take over in addition to the above-mentioned functionalities and a monitoring of the state of fiber-reinforced components in a vehicle with.
  • FIG. 1 shows an exemplary component made of fiber-reinforced plastic material with integrated sensors
  • Fig. 2 is a stress-strain diagram for a fiber-reinforced plastic material
  • 3 is a schematic diagram of an RFID chip
  • Fig. 5 shows a cross section through the possible structure of a component integrated sensor.
  • an exemplary component or a section of an exemplary component 1 is shown in fiber-reinforced plastic material in principle. Some of the reinforcing fibers are indicated in principle in the illustration of Figure 1 and provided with the reference numeral 2. One of these
  • Reinforcing fibers 2 is used as a sensor fiber 3 and forms part of a sensor which is at least partially integrated into the component 1.
  • the fiber materials may be the sensor or a part of the sensor forming fiber 3 either a specially introduced for this purpose in the component 1 fiber or a bundle of fibers, a so-called roving, or it may be one of the reinforcing fibers 2 are used as sensor fiber 3.
  • the reinforcing fibers 2 are used as sensor fiber 3.
  • one or more of the reinforcing fibers 2 can also be used for sensor technology since carbon fibers can conduct electricity and glass fibers light.
  • a signal generator 4 is attached at one end, which is connected to the sensor fiber 3, that it can initiate suitable signal, such as a stream of carbon fibers or light, in particular pulsed light, in the sensor fiber 3 in glass fibers.
  • suitable signal such as a stream of carbon fibers or light, in particular pulsed light
  • a signal sensor 5 is then present, which evaluates this sent by the signal generator 4 by the sensor fiber 3 signal accordingly.
  • Sensor fiber 3 is unchanged, is correspondingly stretched or may even have a fraction, results in a different conductivity for the light
  • a pre-damage of the fiber-reinforced component 1 could later to a
  • a corresponding warning can be generated via the sensor from signal generator 4, sensor fiber 3 and signal sensor 5 and output via a display element and the component 1 can then be checked and, if necessary, replaced.
  • a typical stress-strain curve for a component 1 made of a fiber composite plastic is shown by way of example in a stress-strain diagram ( ⁇ - ⁇ diagram).
  • the stress-strain diagram of the undamaged component typically shows a linear course with a
  • Fiber quantities can be omitted to increase security.
  • the fiber-reinforced component 1 is thus easier and less expensive, without compromising on component safety, since typically the materials of the fibers are responsible for the major part of the material costs of the component 1.
  • the structure with respect to the sensor can still, at least in the
  • Transponder 6 can be used, which manages without external connections and makes both the signals required for the sensor and the result of a reader 7 wirelessly accessible.
  • a transponder 6 with integrated sensor or connected to the transponder sensor can then be integrated directly into the component 1 and can be laminated, for example, in the manufacturing process in the component 1 and so firmly connected to the component 1.
  • a semi-finished fiber-reinforced plastic can be used as a component 1, which is then provided with such a transponder / sensor 6 and subsequently with a protective layer of plastic, for example, from the matrix material, is encapsulated.
  • a so-called RFI D transponder or RFID chip 6 will serve. Such is indicated in principle in the illustration of Figure 3.
  • the RFID 6 can either be used as a sensor itself or provided with a corresponding sensor.
  • connection of the RFID with a Konstantanfaden as
  • the component 1 which can be seen in the representation of Figure 4, is a so-called torsion bar or a torsion spring 1 for use in a motor vehicle.
  • Such torsion springs 1 are torsion springs intended to reduce the swaying motion of a vehicle.
  • the torsion bar springs are comparatively heavy and highly stressed components, which are typically made of high-strength spring steel in the form of a round solid material or a tubular profile.
  • the torsion bar 1 in the embodiment shown here is intended to be made of a fiber-reinforced
  • thermoplastic matrix material for example PA, PPA or PEEK, which with reinforcing fibers,
  • thermoplastic For example, glass fibers, aramid fibers, Kevlar fibers or especially carbon fibers and combinations thereof is reinforced. Due to the thermoplastic
  • Matrix material has excellent chemical resistance and low water absorption and a high notched impact strength.
  • the torsion bar 1 in the embodiment shown here will now each have an RFID 6 as an integrated sensor in the range of three loaded areas.
  • the RFIDs 6 are at loaded, but uncritically loaded points of the torsion bar 1 integrated into this, so they can accommodate due to the integration in a loaded area corresponding strain data without being located in a critically loaded area, by increasing the notch effect due to their integration into the torsion spring 1 could lead to disadvantages in terms of the strength of the torsion spring 1.
  • the individual RFIDs 6 are connected to the reading device 7 in connection, which by way of example in the indicated
  • On-board computer 8 of the vehicle not shown in its entirety, is shown integrated.
  • RFIDs as sensor elements are used more frequently in the field of vehicles, for example in the field of tire pressure monitoring, the
  • the on-board computer 8 therefore typically has the reader 7 for the RFIDs, so that this has to be modified or reprogrammed only slightly by the new application of the RFIDs 6 to the sensor system in the area of fiber-reinforced plastic components 1.
  • the effort is thus very low and makes it possible to monitor such a highly loaded component as the torsion bar 1 safely and reliably with respect to a possible mechanical damage.
  • the highly stressed component of the torsion bar 1 can ideally be designed with a minimum of matrix material and reinforcing fibers, so that a very lightweight component is produced, which can easily meet all requirements. This can realize significant weight savings, which when used in a vehicle to save fuel and reduce the
  • Such a torsion bar 1 made of fiber-reinforced plastic material can for example be encased in an injection molding process with a protective layer 10 to the
  • torsion spring 1 is connected via an intermediate layer 9, for example an adhesive layer or a primer, with the fiber-reinforced material of the torsion spring 1.
  • the intermediate layer 9 serves both the attachment of the RFID 6 during the Production as well as an electrical isolation of the RFID 6 with respect to the fibers of the torsion bar 1, as it could come here by different electro corrosiveness of the fibers and the metallic material of the RFID otherwise to contact corrosion.
  • the construction of torsion spring 1, intermediate layer 9 and RFID 6 is then, as has already been described above, for example, in an injection molding machine with a plastic layer whose material corresponds, for example, the plastic matrix of the fiber-reinforced component 1, coated.
  • This plastic layer is provided in the illustration of Figure 5 by the reference numeral 10. It encloses the component 1 and the RFID 6, which has been previously simply glued, and thus forms an integrated finished component of the torsion spring 1, which can then be installed accordingly in a vehicle, for example in the region of the rear axle or in the front axle.

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Abstract

Vorrichtung zum Erfassen einer mechanischen Schädigung eines Bauteils (1) aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial mittels eines Sensors (3, 4, 5; 6), wobei zumindest ein Teil des Sensors (3, 4, 5; 6) in das Bauteil (1) integriert ausgebildet ist.

Description

Vorrichtung zum Erfassen einer mechanischen Schädigung eines Bauteils
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen einer mechanischen Schädigung eines Bauteils aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind faserverstärkte Kunststoffe
beziehungsweise Faserverbundkunststoffe (FVK) bekannt. Diese faserverstärkten Kunststoffe werden häufig als Leichtbaumaterialien, beispielsweise im Bereich des Fahrzeugbaus oder im Bereich der Luftfahrtindustrie eingesetzt. Sie bestehen im
Allgemeinen aus Faserbündeln, sogenannten Rovings, beispielsweise aus Kohlenstoff- Aramid oder Glasfasern, welche in einer Kunststoffmatrix aus duroplastischem oder thermoplatischem Kunststoffmaterial eingebettet sind. Die Kunststoffmatrix übernimmt dabei die Verbindung der Fasern untereinander und sorgt für eine stabile Form des Bauteils, während die Fasern für die Weiterleitung der Kräfte in dem Bauteil sorgen.
Durch den zunehmenden Austausch von Bauteilen, welche bisher insbesondere aus metallischen Materialien hergestellt worden sind, durch derartige Leichtbauteile aus faserverstärktem Kunststoffmaterial entstehen neben Vorteilen beim Gewicht jedoch auch zusätzliche Probleme. Im Gegensatz zu Metallen gestaltet sich die Prüfung von
Faserverbundkunststoffen auf mechanische Beschädigungen häufig sehr schwierig, da im Gegensatz zu Metallen eine Sichtprüfung oft nicht ausreichend ist. Bauteile aus Faserverbundkunststoff können einerseits bei teilweisem Versagen immer noch eine ausreichende Restfestigkeit, die sogenannte„damage tolerance" besitzen, bevor sie dann - und dies ohne weitere Vorankündigung - versagen. Eine Sichtprüfung lässt häufig einzelne gebrochene oder gerissene Fasern beziehungsweise Faserbündel aufgrund der Ummantelung mit dem vergleichsweise elastischen Material der Kunststoffmatrix nicht erkennen, sodass eine Vorschädigung unbemerkt vorliegen und dann zu einem schlagartigen Versagen bei der nächsten anstehenden Lastspitze, beispielsweise bei einem Fahrzeug, wenn dieses durch ein Schlagloch fährt, führen kann. Dies ist äußerst problematisch, sodass in vielen Leichtbaustrukturen auf Basis von faserverstärkten Kunststoffen die Auslegung mit einer vergleichsweise hohen Sicherheit erfolgt, um eine möglichst hohe Schwelle der Reservefestigkeit zu erreichen. Letztlich führt dieses Sicherheitsdenken jedoch dazu, dass einerseits das wertvolle Leichtbaupotential des Werkstoffs nicht gänzlich ausgeschöpft wird, und dass außerdem ein vergleichsweise teures Bauteil entsteht, da der Großteil der Materialkosten des Bauteils durch die Fasern verursacht wird.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zum Erfassen einer mechanischen Schädigung eines Bauteils aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial anzugeben, welche mit minimalem Mehraufwand eine
Funktionsüberwachung des Bauteils hinsichtlich Schädigung ermöglicht, und so das verfügbare Leichtbaupotential des Bauteils besser erschließt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Eine besonders vorteilhafte
Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Anspruch 1 1 beschrieben. Der hiervon abhängige Unteranspruch beschreibt eine besonders günstige Weiterbildung einer derartigen Verwendung.
Erfindungsgemäß wird zum Erfassen einer mechanischen Schädigung des Bauteils aus dem faserverstärkten Kunststoffmaterial ein Sensor eingesetzt, wobei zumindest ein Teil des Sensors in das Bauteil integriert ausgebildet ist. Ein solcher in das Bauteil aus faserverstärktem Kunststoffmaterial integrierter Sensor kann beispielsweise an hinsichtlich der Belastung relevanten Stellen in das Bauteil integriert werden. Auch eine Integration beispielsweise über die gesamte Baulänge des Bauteils ist bei einem faserverstärkten Kunststoffmaterial vergleichsweise einfach und effizient möglich, ohne dass das Bauteil dadurch schwerer oder nennenswert schwerer wird. Der in das Bauteil integrierte Sensor ermöglicht die Überwachung des Zustands des Bauteils und erlaubt es so, im Falle eines Versagens des Bauteils dieses Versagen zu erkennen, ohne dass dieses an dem Bauteil beispielsweise von außen ersichtlich ist. Durch den in das Bauteil integrierten Sensor kann also eine ständige Überwachung des Zustands des Bauteils hinsichtlich mechanischer Schädigungen erfolgen. Auf zusätzliche, die
Versagenssicherheit erhöhende Faseranteile oder das Bauteil verstärkende Materialien kann dadurch weitgehend verzichtet werden, sodass durch die erfindungsgemäße Integration des Sensors das Leichtbaupotential des Materials ohne Sicherheitsrisiko voll ausgeschöpft werden kann.
In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Bauteil dabei elektrisch leitfähige Fasern auf, welche einen Teil des Sensors bilden. Bei dieser Ausgestaltung, welche sich insbesondere für mit Kohlefasern verstärkte Bauteile eignet, können einzelne beziehungsweise mehrere durch das Bauteil verlaufende Kohlefasern aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit direkt genutzt werden, um von einem kleinen elektrischen Strom durchflössen zu werden. Bei einer Schädigung der vom elektrischen Strom durchflossenen Faserbündel, beispielsweise durch ein Reißen der Faser oder ein plastisches Dehnen, tritt eine Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit auf, welche über geeignete Messanordnungen erfasst und ausgewertet werden kann. Dadurch lassen sich Aussagen über den Zustand des Bauteils generieren und eine eventuelle mechanische Schädigung kann rechtzeitig erkannt werden.
In einer ergänzenden oder alternativen Ausgestaltung hiervon ist es dabei vorgesehen, dass das Bauteil lichtleitfähige Fasern aufweist, welche einen Teil des Sensors bilden. Diese Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist besonders dann geeignet, wenn alle oder einzelne Verstärkungsfasern des faserverstärkten Kunststoffmaterials in Form von Glasfasern realisiert sind. Diese können dann als Lichtleiter von Licht durchströmt werden, welches beispielsweise gepulst durch die Glasfasern beziehungsweise ein Faserbündel von Glasfasern geleitet wird. Das durch die Fasern geleitete Licht wird dann beispielsweise über eine Fotozelle oder dergleichen entsprechend ausgewertet und eine verringerte oder ausbleibende Detektion des in die lichtleitfähigen Fasern eingeleiteten Lichts am anderen Ende des Bauteils lässt Rückschlüsse auf eine mechanische
Schädigung des Glasfaserbündels und damit verbunden eine mechanische Schädigung des Bauteils zu.
Die beiden eben beschriebenen Varianten haben den Vorteil, dass die in dem
faserverstärkten Bauteil ohnehin vorhandenen Fasern verwendet werden können, um neben der Kraftweiterleitung auch die Aufgabe der Sensorik zu übernehmen. Ferner könnten auch zusätzliche Faserbündel, welche speziell für die Sensorik ausgebildet sind und beispielsweise in geeigneter Art und Weise aus dem Bauteil herausgeführt sind und mit Stromgebern und Strommessgeräten beziehungsweise lichtemittierenden und lichtempfangenden Bauteilen versehen sind, verwendet werden.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung außerdem vorgesehen sein, dass ein metallischer Faden als Sensor in das Bauteil integriert ist. Ein solcher metallischer Faden kann beispielsweise an einer oder mehreren Stellen in das Bauteil integriert sein. Insbesondere kann der Faden dabei als Konstantan-Faden ausgebildet sein, welcher beispielsweise zur Messung in der Art eines Dehnungsmessstreifens verwendet werden kann, um durch einen sich ändernden elektrischen Widerstand eine entsprechende Dehnung des Bauteils zu detektieren. Erfolgt die Dehnung dabei anders als vorausberechnet, kann darauf geschlossen werden, dass einzelne Fasern bereits versagt haben und die größere Dehnung als erwartet aufgrund der nicht mehr ausreichenden mechanischen Stabilität des Bauteils auftritt.
In einer besonders günstigen und vorteilhaften Weiterbildung dieser Idee ist es dabei vorgesehen, dass der metallische Faden oder die elektrisch leitfähigen Fasern mit einem Transponder verbunden sind oder einen solchen Transponder bilden, welcher in das Bauteil integriert ausgebildet ist. Ein solcher Transponder kann beispielsweise als RFID- Transponder bekannter Bauart ausgebildet sein. Dieser kann dann von einem Lesegerät außerhalb des Bauteils erfasst werden, sodass durch dieses Lesegerät außerhalb des Bauteils der Zustand des Bauteils detektiert und ausgewertet werden kann.
Dabei ist die Verendung von RFI D-Sensoren wieder besonders einfach und effizient, da diese beispielsweise als einfache flexible Plättchen auf das Bauteil aufgeklebt werden können. Diese können dann mit einer entsprechenden Schicht ummantelt werden, beispielsweise nach dem Aufkleben zusammen mit dem gesamten Bauteil in einem Spritzgussprozess umspritzt werden. Da die RFI D-Technologie durch das Lesegerät über magnetische Wellen beziehungsweise Radiowellen die benötigte Energie für den Sensor zum Transponder transportiert und diesen entsprechend auswertet, ist keinerlei
Anbindung über Kabel oder dergleichen notwendig, sodass hierdurch kein zusätzlicher Aufwand entsteht und keine Stellen vorhanden sein müssen, an denen die Ummantelung des Bauteils durchbrochen werden muss. Die RFID-Technologie hat darüberhinaus den Vorteil, dass RFID-Chips besonders einfach und kostengünstig ausgeführt werden können, sodass für den RFID-Chip selbst kein oder kein nennenswerter Kostenaufwand im Hinblick auf die Kosten für das faserverstärkte Bauteil entsteht.
Einfachste und kostengünstige RFID-Chips selbst, wie sie beispielsweise zur
Warenerkennung und/oder Diebstahlüberwachung im Einzelhandel eingesetzt werden, können einfach und effizient auf einen Rohling des Bauteils aufgeklebt und mit einer entsprechenden Schutzschicht ummantelt beziehungsweise überzogen werden. Bereits eine Verformung des RFID-Chips selbst ändert dessen elektrische Eigenschaften, sodass hier ohne weiteren Aufwand eine Nutzung des RFID-Chips als in das faserverstärkte Bauteil integrierter Sensor möglich wird.
Neben der Messung einer spannungsabhängigen Dehnung des Bauteils aus dem faserverstärkten Kunststoffmaterials ist es auch möglich, über am Markt an sich bekannte und erhältliche RFID-basierte Sensoren Feuchtigkeit und/oder Temperatur im Bereich des Bauteils zu messen. Dies gibt Aufschluss über Umgebungstemperaturen,
beispielsweise dann, wenn das Bauteil in einem Fahrzeug in der Nähe eines Auspuffs oder des Motors eingesetzt wird. Über eine geeignete Datei kann über die Lebensdauer des Bauteils Feuchte und Temperatur dokumentiert werden, um so eine kritische Alterung des Bauteils vorhersagen zu können und unabhängig von eventuellen Schäden, welche von einem Dehnungssensor detektiert werden können, eine Wartung oder einen
Austausch einzuleiten.
Dabei ist der Einsatz der Technologie in Fahrzeugen von besonderem Interesse, sodass die bevorzugte Verwendung der Vorrichtung in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung in der Überwachung eines tragenden Bauteils aus faserverstärktem Kunststoffmaterial eines Fahrzeugs dient. Insbesondere hier ist die Integration eines Sensors zur Überwachung der mechanischen Schädigung von besonderem Vorteil, da dieser Sensor erst die Ausschöpfung des kompletten Leichtbaupotentials des faserverstärkten
Kunststoffmaterials ermöglicht. Da jede Gewichtseinsparung bei Fahrzeugen auch mit einer Einsparung an Kraftstoff einhergeht, können so bei den sehr hohen Stückzahlen, welche in der Fahrzeugindustrie üblich sind, durch das Leichtbaupotential des
faserverstärkten Kunststoffmaterials erhebliche Mengen an Gewicht und damit auch erhebliche Mengen an Kraftstoff bezogen auf die großen bei Fahrzeugen üblichen Stückzahlen erreicht werden. Insbesondere beim Einsatz der Vorrichtung bei einem faserverstärkten Bauteil in einem Kraftfahrzeug ist der Aufbau mit einem RFI D-Chip als Sensor oder Teil eines Sensors besonders elegant und einfach, da in einem Kraftfahrzeug ohnehin typischerweise RFID- Transponder eingesetzt werden, beispielsweise im Bereich von Reifendrucksensoren, der Erkennung der Sitzbelegung und bei ähnlichen Aufgaben. Der Bordcomputer eines Fahrzeugs ist daher typischerweise so ausgebildet, dass er die Funktion eines
Lesegeräts für derartige RFI D-Transponder übernehmen kann, sodass außer der Integration des sehr kostengünstig ausführbaren RFID-Sensors in das faserverstärkte Bauteil kein zusätzlicher Bauteilaufwand entsteht und lediglich eine zusätzliche
Softwareprogrammierung erforderlich ist, um neben den oben genannten Funktionalitäten auch eine Überwachung des Zustande von faserverstärkten Bauteilen in einem Fahrzeug mit zu übernehmen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich dabei aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand des
Ausführungsbeispiels deutlich, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben wird.
Dabei zeigen:
Fig. 1 ein beispielhaftes Bauteil aus faserverstärktem Kunststoffmaterial mit integrierter Sensorik;
Fig. 2 ein Spannungs-Dehnungs-Diagramm für ein faserverstärktes Kunststoffmaterial; Fig. 3 eine Prinzipdarstellung eines RFID-Chips;
Fig. 4 ein Halbzeug in Form eines faserverstärkten Kunststoffbauteils mit aufgebrachten Sensoren; und
Fig. 5 einen Querschnitt durch den möglichen Aufbau eines bauteilintegrierten Sensors.
In der Darstellung der Figur 1 ist prinzipmäßig ein beispielhaftes Bauteil beziehungsweise ein Ausschnitt aus einem beispielhaften Bauteil 1 aus faserverstärktem Kunststoffmaterial dargestellt. Einige der Verstärkungsfasern sind dabei in der Darstellung der Figur 1 prinzipmäßig angedeutet und mit dem Bezugszeichen 2 versehen. Eine dieser
Verstärkungsfasern 2 wird dabei als Sensorfaser 3 genutzt und bildet einen Teil eines Sensors, welcher zumindest teilweise in das Bauteil 1 integriert ausgeführt ist. Je nach Aufbau des Bauteils und Verwendung der Fasermaterialien kann die den Sensor beziehungsweise einen Teil des Sensors bildende Faser 3 dabei entweder eine eigens zu diesem Zweck in das Bauteil 1 eingebrachte Faser beziehungsweise ein Bündel von Fasern, ein sogenanntes Roving, sein, oder es kann eine der Verstärkungsfasern 2 als Sensorfaser 3 genutzt werden. Werden beispielsweise Kohlefasern oder Glasfasern als Verstärkungsfasern 2 in dem Bauteil aus faserverstärktem Kunststoffmaterial eingesetzt, dann können einzelne oder mehrere der Verstärkungsfasern 2 auch zur Sensorik mit genutzt werden, da Kohlefasern elektrischen Strom und Glasfasern Licht leiten können.
An der Sensorfaser 3 ist an dem einen Ende ein Signalgeber 4 angebracht, welcher so mit der Sensorfaser 3 verbunden ist, dass er geeignetes Signal, beispielsweise einen Strom bei Kohlenstofffasern oder Licht, insbesondere gepulstes Licht, bei Glasfasern in die Sensorfaser 3 einleiten kann. Am anderen Ende des Bauteils 1 beziehungsweise des durch die Sensorfaser 3 zu überwachenden Abschnitts des Bauteils 1 ist dann ein Signalaufnehmer 5 vorhanden, welcher dieses durch den Signalgeber 4 durch die Sensorfaser 3 geschickte Signal entsprechend auswertet. Je nachdem, ob die
Sensorfaser 3 unverändert ist, entsprechend gedehnt ist oder eventuell sogar einen Bruch aufweist, ergibt sich eine unterschiedliche Leitfähigkeit für das Licht
beziehungsweise den elektrischen Strom, je nach Fasertyp der Sensorfaser 3. Eine solche Abweichung vom Idealfall kann in dem Signalaufnehmer 5 entsprechend ausgewertet werden und lässt Rückschlüsse auf eine vorliegende mechanische
Schädigung des Bauteils 1 zu, wenn die Leitung des elektrischen Stroms
beziehungsweise des Lichts entsprechend beeinträchtigt oder verändert ist.
Eine Vorschädigung des faserverstärkten Bauteils 1 könnte später zu einem
schlagartigen Versagen des Bauteils 1 führen, sobald Kräfte eingeleitet werden, welche die Reststeifigkeit durch das Matrixmaterial des Kunststoffs und die noch unversehrten Fasern überschreitet. Um dies zu vermeiden, kann über den Sensor aus Signalgeber 4, Sensorfaser 3 und Signalaufnehmer 5 eine entsprechende Warnung generiert und über ein Anzeigeelement ausgegeben werden und das Bauteil 1 kann daraufhin überprüft und gegebenenfalls ausgetauscht werden.
In der Darstellung der Figur 3 ist beispielhaft in einem Spannungs-Dehnungs-Diagramm (σ-ε-Diagramm) ein typischer Spannungsdehnungsverlauf für ein Bauteil 1 aus einem Faserverbundkunststoff dargestellt. Das Spannungs-Dehnungs-Diagramm des unversehrten Bauteils zeigt typischerweise einen linearen Verlauf mit einer
charakteristischen Steigung, wie er in dem Bereich zwischen dem Nullpunkt und dem mit I bezeichneten Punkt dargestellt ist. Im Bereich dieses mit I bezeichneten Punkts liegt ein erster Zwischenfaserbruch vor, wie er durch die Ausschnittsdarstellung zu diesem Punkt I angedeutet ist. Zwischen den Punkten I und II kommt es dann zu einer veränderten Steigung der Kennlinie im Spannungs-Dehnungs-Diagramm. Ab dem mit II bezeichneten Punkt tritt dann ein Fortschritt des Risses in der Ebene auf, wie er in dem zugehörigen Querschnittsbild dargestellt ist. Auch dies verändert wiederum die Steigung und die Form der Kennlinie im Spannungs-Dehnungs-Diagramm zwischen den Punkten II und III. Im Bereich des Punkts III kommt es dann zu ersten Zwischenfaserbrüchen in anderen Ebenen, wie es durch das zugehörige Bild dargestellt ist. Im Bereich des mit IV bezeichneten Punkts tritt dann ein endgültiger Faserbruch und damit ein Versagen des Bauteils 1 auf. Auch dies ist in dem mit dem Punkt IV korrespondierenden
Querschnittsbild entsprechend angedeutet.
Die oben beschriebene Möglichkeit der bauteilintegrierten Sensorik ermöglicht es bereits in einem frühen Stadium der Schädigung, also in einem Bereich, der zwischen den Punkten I und II im Spannungs-Dehnungs-Diagramm liegt, entsprechend einzugreifen und das Bauteil 1 zu überprüfen oder auszutauschen. Damit lässt sich aufgrund der integrierten Sensorik das Leichtbaupotential des faserverstärkten Kunststoffmaterials ideal ausnutzen, da durch ein schnelles Erkennen einer Schädigung auf größere
Fasermengen zur Erhöhung der Sicherheit verzichtet werden kann. Das faserverstärkte Bauteil 1 wird ohne Einbußen hinsichtlich der Bauteilsicherheit damit leichter und kostengünstiger, da typischerweise die Materialien der Fasern für den größten Teil der Materialkosten des Bauteils 1 verantwortlich sind.
Der Aufbau hinsichtlich der Sensorik kann dabei nach wie vor, zumindest in der
Prinzipdarstellung, welche für die Figur 1 gewählt worden ist, vergleichsweise aufwändig sein, da er eine entsprechende Anbindung des Signalgebers 4 und des
Signalaufnehmers 5 erforderlich macht. Dies wird deutlich vereinfacht, wenn ein
Transponder 6 eingesetzt werden kann, welcher ohne externe Anschlüsse auskommt und sowohl die für die Sensorik benötigten Signale als auch das Ergebnis über ein Lesegerät 7 drahtlos zugänglich macht. Ein solcher Transponder 6 mit integriertem Sensor oder mit an den Transponder angebundener Sensorik kann dann direkt in das Bauteil 1 integriert werden und kann beispielsweise im Herstellungsverfahren in das Bauteil 1 einlaminiert und so fest mit dem Bauteil 1 verbunden werden. Insbesondere kann auch ein Halbzeug aus faserverstärktem Kunststoff als Bauteil 1 verwendet werden, welches dann mit einem derartigen Transponder/Sensor 6 versehen und nachträglich mit einer Schutzschicht aus Kunststoff, beispielsweise aus dem Matrixmaterial, umspritzt wird. Als Beispiel für einen Transponder, welcher hier besonders günstig und effizient eingesetzt werden kann, wird ein sogenannter RFI D-Transponder beziehungsweise RFID-Chip 6 dienen. Ein solcher ist in der Darstellung der Figur 3 prinzipmäßig angedeutet. Der RFID 6 kann entweder selbst als Sensor genutzt werden oder mit einem entsprechenden Sensor versehen sein.
Beispielsweise ist die Verbindung des RFID mit einem Konstantanfaden als
Dehnungssensor bekannt und üblich. Auch der Einsatz von RFID-basierten Temperatur und Feuchtigkeitssensoren ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Diese Sensoren werden über elektromagnetische Wellen des Lesegeräts 7, welches in der Darstellung der Figur 4 zu erkennen ist, mit der notwendigen Leistung versorgt und liefern die Messergebnisse zurück an das Lesegerät 7.
In der Darstellung der Figur 4 soll nun eine konkrete Anwendung unter Verwendung des RFID 6 näher beschrieben werden. Das Bauteil 1 , welches in der Darstellung der Figur 4 zu erkennen ist, ist dabei ein sogenannter Drehstab beziehungsweise eine Drehstabfeder 1 für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug. Bei derartigen Drehstabfedern 1 handelt es sich dabei um Torsionsfedern, welche die Schwankbewegungen eines Fahrzeugs vermindern sollen. Die Drehstabfedern sind dabei vergleichsweise schwere und hochbelastete Bauteile, welche typischerweise aus hochfesten Federstählen in Form eines runden Vollmaterials oder eines rohrförmigen Profils gefertigt werden. Die Drehstabfeder 1 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel soll aus einem faserverstärkten
Kunststoffmaterial bestehen, welches aus einem thermoplastischen Matrixwerkstoff, beispielweise PA, PPA oder PEEK besteht, welcher mit Verstärkungsfasern,
beispielsweise Glasfasern, Aramidfasern, Kevlarfasern oder insbesondere Kohlefasern sowie Kombinationen hiervon verstärkt ist. Aufgrund des thermoplastischen
Matrixmaterials sind kurze Herstellungszeiten des Drehstabs 1 möglich und das
Matrixmaterial weist eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit sowie eine geringe Wasseraufnahme und eine hohe Kerbschlagzähigkeit auf. Außerdem wir der Aufbau der Drehstabfeder 1 entsprechend temperaturstabil, sodass diese sowohl im Bereich der Hinterachse als auch im Bereich der Vorderachse, bei der die Drehstabfeder durch den vergleichsweise warmen Bereich des Motorraums geleitet werden muss, eingesetzt werden kann. Die Drehstabfeder 1 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel soll nun im Bereich von drei belasteten Bereichen jeweils einen RFID 6 als integrierten Sensor aufweisen. Die RFIDs 6 sind dabei an belasteten, jedoch unkritisch belasteten Stellen der Drehstabfeder 1 in diese integriert, sodass diese aufgrund der Integration in einem belasteten Bereich entsprechende Dehnungsdaten aufnehmen können, ohne in einem kritisch belasteten Bereich angeordnet zu sein, indem sie durch die Erhöhung der Kerbwirkung aufgrund ihrer Integration in die Drehstabfeder 1 zu Nachteilen hinsichtlich der Festigkeit der Drehstabfeder 1 führen könnten. Die einzelnen RFIDs 6 stehen dabei mit dem Lesegerät 7 in Verbindung, welches beispielhaft in dem angedeuteten
Bordcomputer 8 des in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Fahrzeugs integriert dargestellt ist. RFIDs als Sensorelemente sind im Bereich von Fahrzeugen häufiger eingesetzt, beispielsweise im Bereich der Reifendrucküberwachung, der
Sitzbelegungserkennung oder dergleichen. Der Bordcomputer 8 weist also typischerweise ohnehin das Lesegerät 7 für die RFIDs auf, sodass dieses durch die neue Anwendung der RFIDs 6 zur Sensorik im Bereich von faserverstärkten Kunststoffbauteilen 1 lediglich geringfügig modifiziert beziehungsweise umprogrammiert werden muss. Der Aufwand ist damit sehr gering und ermöglicht es, ein so hoch belastetes Bauteil wie den Drehstab 1 sicher und zuverlässig hinsichtlich einer eventuellen mechanischen Schädigung zu überwachen. Dadurch kann das hochbelastete Bauteil des Drehstabs 1 idealerweise mit einem Minimum an Matrixmaterial und Verstärkungsfasern ausgelegt werden, sodass ein sehr leichtes Bauteil entsteht, welches alle Anforderungen problemlos erfüllen kann. Damit lassen sich erhebliche Gewichtseinsparungen realisieren, was bei der Anwendung in einem Fahrzeug zu einer Kraftstoffeinsparung und zu einer Reduzierung des
Ausstoßes an Kohlendioxid führt.
Ein derartiger Drehstab 1 aus faserverstärktem Kunststoffmaterial kann beispielsweise in einem Spritzgussverfahren mit einer Schutzschicht 10 ummantelt werden, um die
Chemikalienbeständigkeit weiter zu erhöhen und um Anbauteile, wie Lagerelemente, Aufnahmebuchsen oder dergleichen, an das Bauteil des Drehstabs 1 mit anzuspritzen. Dies kann auch ideal genutzt werden, um den RFID 6 als Sensor in das Bauteil zu integrieren und diesen sicher und zuverlässig vor Umgebungseinflüssen zu schützen.
In der Darstellung der Figur 5 ist in einem Querschnitt ein solcher Aufbau beispielhaft dargestellt. Der RFID 6 ist über eine Zwischenschicht 9, beispielsweise eine Klebeschicht oder einen Primer, mit dem faserverstärkten Material der Drehstabfeder 1 verbunden. Die Zwischenschicht 9 dient dabei sowohl der Befestigung des RFID 6 während der Herstellung als auch einer elektrischen Isolation des RFID 6 gegenüber den Fasern des Drehstabs 1 , da es durch unterschiedliche Elektrokorrosivitäten der Fasern und des metallischen Materials des RFID hier ansonsten zur Kontaktkorrosion kommen könnte. Der Aufbau aus Drehstabfeder 1 , Zwischenschicht 9 und RFID 6 wird anschließend, wie es oben bereits beschrieben worden ist, beispielsweise in einer Spritzgussmaschine mit einer Kunststoffschicht, deren Material beispielsweise der Kunststoffmatrix des faserverstärkten Bauteils 1 entspricht, ummantelt. Diese Kunststoffschicht ist in der Darstellung der Figur 5 mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Sie umschließt das Bauteil 1 und den RFID 6, welcher zuvor einfach aufgeklebt worden ist, und bildet so ein integriertes fertiges Bauteil der Drehstabfeder 1 , welches dann in einem Fahrzeug beispielsweise im Bereich der Hinterachse oder auch im Bereich der Vorderachse entsprechend verbaut werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Erfassen einer mechanischen Schädigung eines Bauteils (1) aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial mittels eines Sensors (3, 4, 5; 6), dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Teil des Sensors (3, 4, 5; 6) in das Bauteil (1 ) integriert ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bauteil (1 ) elektrisch leitfähige Fasern (3) aufweist, welche einen Teil des Sensors (3, 4, 5; 6) bilden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bauteil lichtleitfähige Fasern (3) aufweist, welche einen Teil des Sensors (3, 4, 5; 6) bilden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein metallischer Faden als Sensor (3, 4, 5; 6) oder Teil des Sensors (3, 4, 5; 6) in das Bauteil (1 ) integriert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der metallische Faden aus Konstanten besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der metallische Faden oder die elektrisch leitfähigen Fasern (3) mit einem
Transponder (6) verbunden sind, oder einen Transponder (6) bilden, welcher in das Bauteil integriert ausgebildet ist, wobei der Transponder vorzugsweise als RFID- Transponder ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
sie ein Lesegerät (7) zum berührungslosen Empfang der Signale des Transponders (6) umfasst sowie vorzugsweise ein Auswertegerät zum Auswerten empfangenen Signale sowie vorzugsweise ein Meldegerät zum melden der ausgewerteten Signale..
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Transponder (6) einen Feuchte- und/oder Temperatursensor aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem faserverstärkten Bauteil (1 ) und dem metallischen Faden und/oder dem Transponder (6) eine elektrisch isolierende Zwischenschicht (9) angeordnet ist.
10. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
zur Überwachung eines Bauteils (1) aus faserverstärktem Kunststoffmaterial in einem Fahrzeug, vorzugsweise zur Überwachung eines tragenden Bauteils (1 ), insbesondere einer Drehstabfeder (1 ), im Fahrwerk eines Fahrzeugs.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013223262A1 (de) * 2013-11-14 2015-05-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Überprüfen eines Bauelements
EP3604876B2 (de) 2018-08-03 2024-04-03 SISTO Armaturen S.A. Membrandiagnose über luftschnittstelle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214387A (en) * 1989-03-06 1993-05-25 Fenner Richard D Electrolytic resistivity leak detector
EP0989215A1 (de) * 1998-02-18 2000-03-29 Toray Industries, Inc. Material auf basis von kohlenfasern zur verstärkung, laminat und überwachungsverfahren
WO2004068095A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-12 Fabio Sarchi Wireless structural health monitoring with elongated carbon fiber or matrix sensor
US6930820B1 (en) * 2004-04-21 2005-08-16 The Boeing Company Embedded fiber optic demodulator
DE102008026781A1 (de) * 2008-06-04 2009-12-10 Hardung, Heimo von, Prof. Dr. Bauteil für einen Flugkörper, und System und Verfahren zur Feststellung von Schadstellen in einem solchen Bauteil
DE102008058882A1 (de) * 2008-11-26 2010-06-10 Acentiss Gmbh Faserverstärkte Kunststoffstruktur

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10024118A1 (de) * 2000-05-18 2001-11-29 Freudenberg Carl Fa Einrichtung zur Überwachung der Unversehrtheit einer Membran
DE10218781A1 (de) * 2002-04-26 2003-11-13 Tuev Automotive Gmbh Auf einer Felge montierbarer Luftreifen, Sensornetz, Umdrehungsmesseinheit und Fahrzeugüberwachungssystem
DE102004008432B4 (de) * 2004-02-19 2015-05-28 Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh Dehnungsmessstreifen zur Erfassung von Dehnungen oder Stauchungen an Verformungskörpern
DE102006005104B3 (de) * 2006-02-04 2007-09-13 Institut Für Verbundwerkstoffe Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Bauteils aus einem Kunststoffmaterial
EP1987945A1 (de) * 2007-05-04 2008-11-05 Sgl Carbon Ag Halbzeug zur Herstellung von Bauteilen aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5214387A (en) * 1989-03-06 1993-05-25 Fenner Richard D Electrolytic resistivity leak detector
EP0989215A1 (de) * 1998-02-18 2000-03-29 Toray Industries, Inc. Material auf basis von kohlenfasern zur verstärkung, laminat und überwachungsverfahren
WO2004068095A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-12 Fabio Sarchi Wireless structural health monitoring with elongated carbon fiber or matrix sensor
US6930820B1 (en) * 2004-04-21 2005-08-16 The Boeing Company Embedded fiber optic demodulator
DE102008026781A1 (de) * 2008-06-04 2009-12-10 Hardung, Heimo von, Prof. Dr. Bauteil für einen Flugkörper, und System und Verfahren zur Feststellung von Schadstellen in einem solchen Bauteil
DE102008058882A1 (de) * 2008-11-26 2010-06-10 Acentiss Gmbh Faserverstärkte Kunststoffstruktur

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