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Maximilian Klausing
Schnelle Bewertungsalgorithmen für die Fehlerdetektion und quantitative Füllgradbestimmung von Falzverklebungen mit der Phased Array Ultraschalltechnologie
In der vorliegenden Dissertation wird ein Qualitätssicherungssystem für Falzverklebungen entwickelt. Diese Fügeverbindung wird im Automobilbau aufgrund der nicht sichtbaren Fügestellen für Anbauteile zur Verbindung des strukturgebenden Innenblechs mit dem sichtbaren Außenblech eingesetzt.
Als aussichtsreiche Prüfmethode ist die Phased Array Ultraschalltechnik identifiziert worden. Mittels dieser Technologie soll im Rahmen dieser Dissertation ein Verfahren entwickelt werden, welches möglichst alle Falzbereiche auf ihren Klebstofffüllgrad im unausgehärteten Klebstoffzustand prüft.
Anhand eines Validierungsprozesses wird in dieser Arbeit die Verfahrensqualifizierung transparent gemacht. So werden im ersten Schritt zum besseren Verständnis der Wellenausbreitung und für den prinzipiellen Eignungsnachweis der Prüfmethode Schallfeldsimulationen durchgeführt. Mittels dieser Modellbetrachtung erfolgt zudem die Ermittlung speziell für die Prüfaufgabe optimierter Ultraschallanregungsmethoden sowie Auswertungsalgorithmen. Zur Bestätigung der Wirksamkeit der simulativ ermittelten Erkenntnisse erfolgt der prototypische Aufbau des Multi Phased Array Ultraschallsystems. In anschließenden Laboruntersuchungen werden die anhand von idealisierten Proben ermittelten Messergebnisse mit weiteren Prüfverfahren validiert. Des Weiteren erfolgt durch diese systematische Gegenüberstellung der Ergebnisse ein Performancevergleich der einzelnen Prüfmethoden bezüglich ihrer Eignung, den Klebstofffüllgrad in den Falzbereichen zu detektieren. Im letzten Entwicklungsschritt erfolgt ein Reihenversuch an Realbauteilen. Ziel ist die Bestimmung der Prüfunschärfe sowie die Evaluierung, ob die neuentwickelte Prüfmethode die notwendige Robustheit für einen Einsatz im Serienumfeld aufweist.
Als aussichtsreiche Prüfmethode ist die Phased Array Ultraschalltechnik identifiziert worden. Mittels dieser Technologie soll im Rahmen dieser Dissertation ein Verfahren entwickelt werden, welches möglichst alle Falzbereiche auf ihren Klebstofffüllgrad im unausgehärteten Klebstoffzustand prüft.
Anhand eines Validierungsprozesses wird in dieser Arbeit die Verfahrensqualifizierung transparent gemacht. So werden im ersten Schritt zum besseren Verständnis der Wellenausbreitung und für den prinzipiellen Eignungsnachweis der Prüfmethode Schallfeldsimulationen durchgeführt. Mittels dieser Modellbetrachtung erfolgt zudem die Ermittlung speziell für die Prüfaufgabe optimierter Ultraschallanregungsmethoden sowie Auswertungsalgorithmen. Zur Bestätigung der Wirksamkeit der simulativ ermittelten Erkenntnisse erfolgt der prototypische Aufbau des Multi Phased Array Ultraschallsystems. In anschließenden Laboruntersuchungen werden die anhand von idealisierten Proben ermittelten Messergebnisse mit weiteren Prüfverfahren validiert. Des Weiteren erfolgt durch diese systematische Gegenüberstellung der Ergebnisse ein Performancevergleich der einzelnen Prüfmethoden bezüglich ihrer Eignung, den Klebstofffüllgrad in den Falzbereichen zu detektieren. Im letzten Entwicklungsschritt erfolgt ein Reihenversuch an Realbauteilen. Ziel ist die Bestimmung der Prüfunschärfe sowie die Evaluierung, ob die neuentwickelte Prüfmethode die notwendige Robustheit für einen Einsatz im Serienumfeld aufweist.
Schlagwörter: Phased Array Ultraschall; Falzverklebungen; zerstörungsfreie Prüfung
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