Hochschule Hannover Labor für Werkstofftechnik Auftraggeber: Prof. Dr.-Ing Sindelar , Prof. Dr.-Ing Greife, Dipl. Inform. Wirt. (FH) Bauer Projektleitung: Jan Breitfelder Projektpartner: Flugsportvereinigung Celle Segelfluggruppe e.V.

Thermografie an Holzbauteilen eines Segelflugzeugs

Jan Breitfelder, 27.11.14

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Studentisches Projekt an der Hochschule Hannover

Inhalt und Zielsetzung: Ergänzende Untersuchungen bei der Grundüberholung eines Segelflugzeugs mittels Thermografie sowie die Standardisierung des Verfahrens.

Projektleitung: Jan Breitfelder

Team: Marcin Schendel, Martin Krull, Vincent Tillmans, Jaspar Holland, Teng Wu BEng

Auftraggeber: Prof. Dr. –Ing. Sindelar, Prof. Dr. – Ing. Greife, Dipl. Inform. Wirt. (FH) Bauer

Partner: Flugsportvereinigung Celle Segelfluggruppe e.V.

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Segelflugzeug vom Typ ASK 13 - Mitteldecker in Gemischtbauweise - Bauzeitraum: 1966 - 1980 - Grundüberholung ist von Betriebsstunden und

Zustand abhängig

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Bildquelle: [eigene]

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Allgemeines zur Thermografie aktive und passive Thermografie

aktiv gesamtes Bauteil

wird in Schwingung versetzt

Wärme entsteht durch innere Reibung

an Materialfehlern

passiv Erzeugung eines

Wärmeflusses durch externe Wärmequelle

Materialfehler sollte quer zur

Wärmeflussrichtung liegen

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Besondere Anforderungen bei der Prüfung ab einer Temperatur von 30°C können die Verleimung beschädigt werden

NDT Thermografie

Abkühlung und

Erwärmung

Leistungs-fähigkeit der

Kamera

Sinnvoller Wärme-

fluss

Fehler sollten quer zum Wärmefluss liegen

Von uns festgelegten Arbeitsbereich: Taupunkt ( 7°C) bis 30°C können wir durch Kühlung mit Trockeneis einhalten

thermische Auflösung: 0,02 °C bei 30° C

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28°C

25°C

22°C

23°C

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Welche Teile des Flugzeugs wurden von uns untersucht? Delamination an Rippe I des Höhenruders kann zum Absturz führen!

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Vorangestellte Vergleichstests mit Probekörpern Maßstabgetreue Nachbildung der Höhenruderaufnahme

Probekörper mit 5 Metallstreifen - Dicke: 0,15 mm - Breite: 2 - 10 mm)

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Vorangestellte Vergleichstests mit Probekörpern Maßstabgetreue Nachbildung der Höhenruderaufnahme

4 mm

6 mm

8 mm

Sichtbare Delamination:

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Vorangestellte Vergleichstests mit Probekörpern Zugscherprobe zur Untersuchung unterkritischer Schäden

Probekörper Zugscherversuch - Breite: 20 mm - Überlappung: 20 mm

???

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Vorangestellte Vergleichstests mit Probekörpern Zugscherprobe zur Untersuchung unterkritischer Schäden

Delamination (Fehler in der Verleimung )

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Untersuchung der Flugzeugteile nach entwickelten Standards

Abkühlung der Bauteile in einer Isolierbox mittels Trockeneis auf 10°C außen/12°C innen

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Untersuchung der Flugzeugteile nach entwickelten Standards

15 Sekunden Bestrahlung mit 500W- Halogenscheinwerfer. Aufwärmung der Beplankung auf 27 ºC.

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Untersuchung der Flugzeugteile nach entwickelten Standards

Die Betrachtung erfolgte aus gleichbleibendem Abstand und bei gleichen Kameraeinstellungen

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Ausblick

Thermografie an Holzflugzeugen bietet unserer Meinung nach ein großes Einsatzpotential.

Die Zulassungszahlen sprechen für sich:

- Ca 560 ASK 13 und ca 1000 Ka 8 in Gemischtbauweise weltweit*

- Etwa 2200 Motorflugzeuge in Holzbauweise der Herstellers Robin Aviation und Apex Aircraft in Europa**

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Quelle:* [Richard Cawsey]; **[pro:Holz Arbeitsgemeinschaft der Östereichischen Holzwirtschaft]

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Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

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