Wissenschaftler an der Technischen Universität Darmstadt haben in Zusammenarbeit mit der Inoson GmbH ein neues Paper im IEEE Open Journal of Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control veröffentlicht. Der Artikel „Air-coupled Lamb Wave Testing of Buried Air-voids in Foam-filled Sandwich Panels“ stellt eine neuartige zerstörungsfreie Prüfmethode vor, die luftgekoppelte Lamb-Wellen zum Aufspüren von Lunkern in Sandwichpaneele verwendet.

Schaumgefüllte Sandwichpaneele werden aufgrund ihrer leichten und kostengünstigen Eigenschaften häufig im Bauwesen eingesetzt. Sie sind jedoch anfällig für die Entstehung von Lufteinschlüssen während der Herstellung, die sich zu Blasen auswachsen und die strukturelle Integrität beeinträchtigen können. Unsere Forschung konzentriert sich auf die frühzeitige Erkennung dieser Hohlräume, um die Langlebigkeit und Sicherheit dieser Materialien zu gewährleisten. Die luftgekoppelte Ultraschallprüfung hat sich als geeignet für die berührungslose, zerstörungsfreie Prüfung erwiesen.

Unser Team hat eine Ultraschallprüftechnik entwickelt, die mit luftgekoppelten Lamb-Wellen arbeitet. Diese Methode ermöglicht die berührungslose Erkennung von internen Lunkern. Wir haben zwei Aufbauten mit Frequenzen von 40 kHz und 200 kHz getestet, um ihre Wirksamkeit bei der Erkennung von flachen Lunkern zu bewerten.

Die 40-kHz-Einrichtung dringt bis zu 14 mm in den Schaumstoff ein, während die 200-kHz-Einrichtung 2,5 mm tief eindringt, aber einen besseren Kontrast bei der Fehlererkennung bietet. Mit der höheren Frequenz wurde eine Amplitudenerhöhung von 27 % an Defektstellen festgestellt, mit der niedrigeren Frequenz dagegen nur 6 %.

Diese berührungslose Methode bietet ein großes Potenzial für die Integration in Produktionslinien und verbessert die Qualitätskontrolle und Effizienz bei der Herstellung von Sandwichplatten. Unsere Ergebnisse ebnen den Weg für eine schnellere und genauere Erkennung von Luftporen, was für die Verbesserung der Kosteneffizienz und die Verringerung des C02-Fingerabdrucks dieser leichten Sandwichpaneele entscheidend ist. Die vollständigen Details und Methoden sind in unserem veröffentlichten Papier zu finden.

Wir danken dem Technologietransferprogramm „TTP Leichtbau“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimapolitik für die Förderung dieses Projekts (Förderkennzeichen: 03LB3029; Ressourceneffiziente Sandwichelemente durch zerstörungsfreies Monitoring für den Leichtbau).

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Christoph Haugwitz unter christoph.haugwitz@tu-darmstadt.de.