Nutzungs- und Lebensdaueranalyse
Die in SCALE entwickelte skalierbare Produktionstechnik kann skalierungsbedingte Bauteildefekte und Abweichungen in der Fertigungsgenauigkeit mit sich bringen. Durch den Einsatz autonomer und parallel arbeitender Robotereinheiten entstehen mögliche Geometrie- und Materialinhomogenitäten, etwa durch Kerben, Versätze oder Bauteilverzüge, die die Stabilität beeinträchtigen können.
Diese Defekte müssen identifiziert und ihre Auswirkungen auf die spätere Einsatzdauer und Zuverlässigkeit vorhergesagt werden.
Im Forschungsschwerpunkt 06 werden daher sowohl eine ganzheitliche Validierung der erforschten Fertigungstechnologien als auch Methoden zur skalenunabhängigen Nutzungs- und Lebensdaueranalyse entwickelt. Dabei kommen die im Forschungsschwerpunkt 05 entstandenen bauteilintegrierten Sensorsysteme und 3D‑Messverfahren zum Einsatz. Die Sensoren werden an unterschiedliche Bauteilgrößen angepasst, kalibriert und über geeignete Topologien mit inhärenten Zuleitungen und kontaktierenden Verfahren vernetzt. Dadurch können Messdaten bereits direkt am Sensorknoten verarbeitet werden. Perspektivisch sollen intelligente, autarke Sensorknoten entstehen, die ihre Daten kabellos übertragen und sich über Energy Harvesting selbst versorgen.
©
Alphatradezone auf Pexels
©
Kevin Shek auf Unsplash
Ergänzend wird mithilfe präziser 3D‑Messtechnik ein digitales Abbild des Bauteils (digitaler Zwilling) erstellt. Dieser dient der Zustandsbewertung funktionskritischer Geometrieelemente und dem Vergleich mit der Sollgeometrie. Die in Forschungsschwerpunkt 05 entwickelten optischen Messverfahren bilden dabei die Grundlage für eine multiskalige Gestalterfassung.
Diese ermöglicht neue Ansätze zur Detektion und Charakterisierung von Verschleiß- und Schadensmechanismen an Großbauteilen unter realen Einsatzbedingungen.
