Untersuchungen zur zerstörungsfreien Prüfung von CFK-Bauteilen für die fertigungsbegleitende Qualitätssicherung im Automobilbau:
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Aachen
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2012
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG - CFK-BAUTEILE IM AUTOMOBILBAU 1
1.1. AUSGANGSSITUATION - THEMATISCHE EINFUEHRUNG 1
1.2. ZIELSETZUNG U N D VORGEHENSWEISE 2
2. GRUNDLAGEN - STAND DER TECHNIK 5
2.1. ZERSTOERUNGSFREIE PRUEFUNG 5
2.1.1. RADIOGRAFISCHE VERFAHREN 7
2.1.2. ELEKTRISCHE VERFAHREN 9
2.1.3. OPTISCHE VERFAHREN 11
2.1.4. THERINOGRAFISCHE VERFAHREN 13
2.1.5. AKUSTISCHE VERFAHREN 16
2.2. QUALITAETSSICHERUNG 20
2.2.1. AUFGABEN DER QUALITAETSSICHERUNG IM PRODUKTENTST.EHUNGSPROZESS . .
20 2.2.2. F M E A UND FEHLERBAUMANALYSE 22
2.2.3. QUALITAETSPRUEFUNG U N D ROLLE DER ZERSTOERUNGSFREIEN PRUEFUNG 25
2.2.4. QUALITAETSSICHERUNG IN DER FERTIGUNG IM AUTOMOBILBAU 26
3. ANALYSE POTENTIELLER FEHLER IM FERTIGUNGSPROZESS VON CFK-BAUTEILEN 2
9
3.1. FEHLER U N D IHRE FEHLER-SCHADENS-GRENZE 29
3.2. DURCHFUEHRUNG EINER F M E A IM CFK-FERTIGUNGSPROZESS 32
3.2.1. DURCHFUEHRUNG F M E A - RTM-FERTIGUNG 33
3.2.2. ERGEBNISSE F M E A 37
3.3. SPEZIFISCHE BAUTEILFEHLER 39
3.3.1. LUFTEINSCHLUESSE 39
3.3.2. FREMDSTOFFEINSCHLUESSE 40
3.3.3. DELAMINATIONEN 41
3.3.4. STOSS- BZW. SCHLAGBEANSPRUCHUNG - I M P A C T 42
4. SYSTEMATISCHE UNTERSUCHUNGEN - Z F P VON CFK-PRUEFKOERPERN 4 5
4.1. AUSWAHL GEEIGNETER ZERSTOERUNGSFREIER PRUEFVERFAHREN 45
4.2. VERSUCHSAUFBAU U N D PRUEFTECHNIK 49
4.2.1. THERMOGRAFIE-UNTERSUCHUNGEN 49
4.2.2. ROENTGEN-UNTERSUCHUNGEN 52
4.2.3. ULTRASCHALL-UNTERSUCHUNGEN 54
4.3. PRUEFKOERPERAUFBAU U N D -HERST,EILUNG 59
4.3.1. ERZEUGUNG VON KUENSTLICHEN IMPERFEKTIONEN 60
4.3.2. EINFLUSS DER PRUEFKOERPEROBERFLAECHE 67
4.3.3. EINFLUSS DER FERTIGUNGSPARAMETER 70
4.4. DISKUSSION DER ERGEBNISSE DER PLATTEN-PRUEFKOERPER 79
4.4.1. ULTRASCHALL-TAUCHBAD-UNTERSUCHUNGEN 79
4.4.2. GEGENUEBERSTELLUNG UNTERSCHIEDLICHER ULTRASCHALLPRUEFTECHNIKEN . .
. . 86 4.4.3. UNTERSUCHUNGEN M I T OPTISCH ANGEREGTER
LOCKIN-THERMOGRAFIE . . . . 87 4.4.4. ROENTGEN-UNTERSUCHUNGEN 94
4.5. DISKUSSION DER ERGEBNISSE DER PROFIL-PRUEFKOERPER 102
4.5.1. PROFIL PR01 - GEOMETRIEN 102
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IMAGE 2
II
INHALTS VERZEICHNIS
4.5.2. PROFIL PR02 - HOHLPROFIL M I T VERKLEBUNGEN 105
4.5.3. PROFIL PR.03 - M I T PUR-HARTSCHAUMSTOFF 109
4.6. ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE 112
5. ANWENDUNG - UBERPRUEFUNG DER ANWENDBARKEIT DER Z F P - M E T H O D E N
AN E I N E M CFK-BAUTEIL 1 1 5
5.1. VERSUCHSAUFBAU UND PRUEFTECHNIK 115
5.2. DISKUSSION DER ERGEBNISSE 117
6. ZFP IM SERIENPROZESS - FERTIGUNGSBEGLEITENDE Q S IM AUTOMOBILBAU 1 2
4
6.1. ANFORDERUNGEN A N EINE FERTIGUNGSBEGLEITENDE QS 124
6.2. EINGLIEDERUNG IN DIE SERIENFERTIGUNG 126
6.3. PRUEFKONZEPT UND TECHNISCHE ASPEKTE 128
6.3.1. VARIATIONEN IM AUFBAU EINER PRUEFANLAGE 128
6.3.2. ERPROBUNG EINER MOEGLICHEN SERIENPRUEFUNG A M BEISPIEL THERMOGRAFIE
131 6.3.3. EINFLUSSGROESSEN A U F DIE PRUEFUNG IN DER AUTOMOBILEN
SERIENANWENDUNG 132 6.4. FAZIT DER KONZEPTUNTERSUCHUNGEN EINER
SERIENBEGLEITENDEN ZFP 138
7. ZUSAMMENFASSUNG 1 3 9
LITERATURVERZEICHNIS 1 4 1
A. ANHANG I
A . L . F M E A - FEHLERFUNKTIONSANALYSE I
A.2. F M E A - ERGEBNISSE IV
A.3. UBERSICHT PRUEFKOEPER XI
A.4. ZFP NORMEN XVII
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