Izi-Direct – Innovative zerstörungsfreie Methode zur Inline-Charakterisierung und Qualitätssicherung von diskontinuierlichen, recycelten Carbonfaserhalbzeugen

Die Abbildung zeigt das verwendete Messgerät der Firma Suragus, welches am Fraunhofer IGCV zur Wirbelstrommessung verwendet wird.

Ein spezieller Sensor der Firma Suragus ermöglicht die Bestimmung der Orientierung der Carbonfasern im Vlies. Dies ist eine entscheidende Kenngröße, da die Orientierung der Fasern bestimmend für die mechanischen Eigenschaften des aus dem Vlies hergestellten CFK-Bauteils sind.

Mittels Wirbelstrommessung wurde die Orientierung der Carbonfasern in UD-Material und isotropem Carbonfaservlies bestimmt. Die abgebildeten Polardiagramme zeigen Ergebnisse von Beispielmessungen.  

Neben der Orientierung der Carbonfasern im Vlies soll auch die Homogenität, das Flächengewicht und der Faservolumengehalt des Vlieses während der Produktion überwacht werden, um die Qualität der Vliesstoffe aus recycleten Carbonfasern zu steigern. Durch die Forschungspartner ITA Augsburg und Fraunhofer IGCV, welche sich beide am Technologiezentrum Augsburg befinden und starke Kontakte in die carbonfaserverarbeitende Industrie besitzen, werden die Wirbelstrom-Sensoren evaluiert und bewertet. Die Vorgehensweise des Fraunhofer IGCV ist exemplarisch in folgender Abbildung gezeigt. Einerseits kann mit dem Wirbelstromsensor die Homogenität von Vliesstücken bewertet werden, andererseits auch eine Kalibrierkurve aus vielen Vliesstücken ermittelt werden, welche für die Inline-Anwendung eine Grundlage darstellen kann.

Parallel zu der Sensorevaluierung erarbeitet der Partner CIKONI eine Simulationsmethode zur Vorhersage der mechanischen Materialeigenschaften auf Basis der gemessenen Parameter und vergleicht diese mit dem realen Verhalten von Carbonfaserkunststoffen aus rCF-Vliesstoffen.