Untersuchung einer Faserverbundplatte mit Piezosensoren. (Bild: Thilo Schmülgen / TH Köln)
„Wir setzen die Leiterbahnen des Gitters reihenweise unter Strom. Liegt ein Schaden vor, sind die Leiterbahnen unterbrochen und das System registriert die Änderung der elektrischen Eigenschaften“, erklärt Projektsprecher Prof. Dr. Jochen Blaurock. Zurzeit werden Werkstücke aus Faserverbundkunststoff bei der Wartung häufig einer aufwändigen Ultraschallprüfung unterzogen, um Schäden festzustellen. Durch die neue Technik können Probleme im Moment ihres Entstehens erkannt werden. Da die Leiterbahnen im Bereich von Millisekunden durchgetaktet werden, wird das Bauteil permanent komplett überwacht. Dabei wird die Lokalisierung umso genauer, je enger die Maschen des Gitters angeordnet sind. Das Team sucht nach einem geeigneten Material für die Diodengitter. „Neben der Leitfähigkeit ist besonders wichtig, dass das Material eine ähnliche Bruchdehnung hat wie die Faserverbundkunstoffe, in die es eingebaut wird. Das heißt, der Faserverbundwerkstoff und die Leiterbahnen sollten ähnliche mechanische Eigenschaften aufweisen. Denn wenn eines von beiden früher versagt als das andere, können die Schäden nicht exakt gemessen werden“, so Blaurock. Damit die neue Technologie in der industriellen Serienfertigung verwendet werden kann, wird jetzt eine Methode entwickelt, das Diodengitter effizient in die Bauteile zu integrieren. Idealerweise wird das Drahtgitter auf eine Folie aufgebracht, die während des Fertigungsprozesses in das Bauteil implementiert wird. Dazu wird noch Unterstützung durch einen Industriepartner gesucht.
