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Drahtlose Sensoren in Flugzeugstrukturen sollen Lebenszeitüberwachung ermöglichen

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AMRC-Ingenieure beteiligen sich an einem Projekt zur Integration drahtloser Sensoren in Verbundwerkstoffe, um den Zustand von Flugzeugteilen zu überwachen.

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Das Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) der Universität Sheffield ist Teil des INFINITE-Konsortiums, das sich mit der Steuerung von Fertigungsprozessen und Betriebsbedingungen für Flugzeugstrukturen sowie mit der Senkung von Bauteilkosten befasst.

Ingenieure des AMRC-Teams für Verbundwerkstoffe unterstützen das von Horizon Europe finanzierte und von IDEKO, einem spanischen Forschungs- und Entwicklungszentrum für fortgeschrittene Fertigung, geleitete Konsortium bei der Entwicklung von Technologien, mit denen drahtlose Sensoren bereits in den frühen Phasen der Herstellung von Flugzeugstrukturen in die Materialien integriert werden können.

"Wenn wir in der Lage sind, hochspezifische Sensoren so früh im Herstellungsprozess in Luft- und Raumfahrtstrukturen aus Verbundwerkstoffen zu integrieren und die gesamte Lebensdauer eines Bauteils zu überwachen, bedeutet dies einen bedeutenden Fortschritt bei der Überwachung des Fertigungs- und Strukturzustands", sagte Fatma Omrani, eine Forschungsingenieurin für Verbundwerkstoffe, die die Beteiligung des AMRC an diesem Projekt leitet. "Die frühzeitige Integration dieser Sensoren und ihre drahtlose Fähigkeit ist ein einzigartiges Merkmal, das derzeit in bestehenden Lösungen nicht vorhanden ist. Sie ermöglicht die Herstellung hochwertigerer Komponenten und eine genauere Vorhersage von Mängeln und Schäden."

MEHR AUS DER LUFT- UND RAUMFAHRT

Omrani fuhr fort: "Das Team für Verbundwerkstoffe am AMRC wird sein Wissen und seine Erfahrung in den Bereichen Überwachung des Strukturzustands, Herstellung und Vorformung von Trockenfasern, Herstellung und Reparatur von Verbundwerkstoffen bündeln, um das Projekt zu unterstützen. Dieses Projekt wird erhebliche Auswirkungen auf die Herstellung multifunktionaler und intelligenter Flugzeugstrukturen haben"

Nach Angaben des AMRC basieren die Sensoren auf magnetischen Materialien und amorphen ferromagnetischen Mikrodrähten, die auf elektromagnetische Strahlung reagieren und jederzeit Informationen über den Zustand des Bauteils liefern können. Sie werden zusammen mit den trockenen Kohlenstofffasern in den Verbundwerkstoff eingearbeitet und ihr Zustand mit einem tragbaren System überwacht, um die Kräfte und Temperaturen, denen das Teil ausgesetzt ist, sowie seinen Zustand zu analysieren.

Peio Olaskoaga, der technische Koordinator des INFINITE-Projekts, sagte: "Der Einbau dieser Sensoren in den ersten Phasen des Lebenszyklus ermöglicht die Rückverfolgbarkeit aller nachfolgenden Phasen der einzelnen Bauteile und die Überwachung ihres Zustands mit einem nicht-invasiven System, um ihre Leistung zu optimieren."