Die WK-Potenzial-Initiative

Neben den Anwendungen im medizinischen Bereich spielen Ultraschallverfahren eine bedeutende Rolle in der zerstörungsfreien Materialprüfung. Insbesondere bei metallischen Werkstoffen und Bauteilen hat sich die Leistungsfähigkeit einfacher und fortgeschrittener Prüfmethoden gezeigt.

Neue Herausforderungen ergeben sich aus der Übertragung von Ultraschalltechnologien auf Kunststoffe. Hier ist der Leichtbau einer der Treiber. Die Anwendung von Ultraschallmethoden auf die Prüfung von Bauteilen, die aus verschiedensten Kunststoffen bestehen können, unter industrienahen Bedingungen stellt Entwickler und Anwender vor spezielle Herausforderungen. Dies ist zum einen durch die akustischen Eigenschaften der Kunststoffmaterialien aber auch die große Vielfalt der Werkstoffe begründet. Deshalb stellt die Entwicklung entsprechender industrietauglicher Verfahren erhöhte Anforderungen an das Zusammenwirken der Partner in der Entwicklungskette. Im Vorhaben werden das Fachwissen und die Erfahrung von Geräte-, Elektronik- und Softwareentwicklern, Kunststoffphysikern, Werkstoffwissenschaftlern und Ultraschallexperten in einer Wertschöpfungskette gebündelt.
 

Ausgangssituation

• Der Raum Mitteldeutschland verfügt über ein jahrzehntelang gewachsenes Know-how im Bereich der produzierenden Polymer- und Kunststoffindustrie.
• An der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und der Hochschule Merseburg besteht eine langjährige Tradition auf dem Gebiet der Ultraschallprüftechnik und -sensorik in der Medizin und Materialprüfung.
• An der Hochschule Merseburg wird im Bereich der zerstörungsfreien Kunststoffprüfung und -charakterisierung an der Weiterentwicklung von Ultraschall-Materialprüfverfahren gearbeitet.
• In der mitteldeutschen Region beschäftigen sich Unternehmen mit der Entwicklung und Produktion von Ultraschallmess- und Prüftechnik sowie Automatisierungstechnik für den Einsatz in der industriellen Produktion.

Die Ziele

Ziel des WK-Potenzial-Vorhabens ist es, neue Ultraschall-Prüfverfahren und prototypische Prüfgeräte für die Kontrolle bei der Herstellung von Kunststoffen und zur Bauteilprüfung zu entwickeln. Zur Lösung dieser Aufgabe wollen die Verbundpartner das in der Region Halle vorhandene Know-how in der Kunststoffprüfung nutzen.

Der Schwerpunkt ist ein Technologietransfer von der HS Merseburg hin zu den Partnern. Mit einer Plattform für modulare, mobile und stationäre Prüfgeräte soll die Anwendbarkeit einer Vielzahl von spezifischen Verfahren erreicht werden, die eine große Anpassbarkeit an die jeweiligen Fragestellungen in industrieller Umgebung ermöglicht. Damit soll mittelfristig die regionale Kompetenz auf dem Gebiet der Ultraschalltechnik ausgebaut werden und diese dann auch überregional ausstrahlen.

Im Rahmen der Arbeiten werden entwickelt:
 

• neue, an die Prüfaufgabe angepasste Prüfköpfe zur direkt- und kontaktlosen Ankopplung an Kunststoffe
• ein- und mehrkanalige Prüfgeräte mit der Möglichkeit der Einbindung in die Steuerung von Produktionsprozessen
• Software zur Signalbe- und -verarbeitung
• Prüfkörper aus verschiedenen Kunststoffen
• kundenspezifische Prüfverfahren für Kunststoffindustrie
• Simulationswerkzeug zur Ausbreitung von Ultraschall in Kunststoffen

Der Technologietransfer soll insbesondere dazu beitragen, unsere am Vorhaben beteiligten Unternehmen im internationalen Wettbewerb zu stärken, entsprechende Marktpositionen aufzubauen und durch neue Produkte, Verfahren und Dienstleistungen sowie Umsätze weitere Arbeitsplätze in der Region zu schaffen.
 

Die Projekte

Hochschule Merseburg: Forschungstransfer und konzeptionelle Arbeiten

Weiterentwicklung der modernen, flexiblen Geräteplattform für komplexere und vielkanalige Ultraschallmessungen auf deren Basis die spätere Serienfertigung von Ultraschallprüfgeräten und -anlagen insbesondere für Kunststoffe erfolgen kann. Prototypische Teilimplementierungen mit passenden RAD-Tools (Rapid Application Development) wie MATLAB/Simulink und LabVIEW, FPGA und RIO (Reconfigurable I/O) Plattformen und auf der Software Frameworks
 

SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH: Ultraschallsensorik und Prüftechnik

Entwicklung von neuen Prüfgeräten zur Prozessüberwachung bei der Kunststoffherstellung; Entwicklung von Prüfgeräten zur zerstörungsfreien Ultraschallprüfung von Kunststoffen und Leichtbauteilen; Entwicklung von Spezialprüfköpfen zur Lösung der obigen Aufgaben in der Kunststoffprüfung
 

Netco Professional Services GmbH: Entwicklung einer Gerätebasis für eine flexible Ultraschallprüfung

Umsetzung eines Gerätekonzeptes, das den unterschiedlich gelagerten Anforderungen der industriellen Ultraschallprüfung entspricht
 

GMBU e.V. Halle: Modellbildung und Simulation (WAVE CALCULUS)

Etablierung und Validierung von mathematischen Modellwerkzeugen zur Unterstützung der Verfahrensauswahl und Prüfkopfentwicklung für die zerstörungsfreie Prüfung von Fügeverbindungen in Thermoplasten und multilaminierten Bauteilen
 

Polymer Service GmbH Merseburg: Untersuchungen von Fügenähten mittels akustischer und mechanischer Prüfverfahren zur Ermittlung von Geräteparametern

Entwicklung und Herstellung von Prüfkörpern, die Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der Werkstoffsysteme sowie die Auswerte- und Prüfmethodik
 

Die Partner

Fünf Unternehmen und Forschungseinrichtungen werden ihre Kompetenzen zur Umsetzung des Vorhabens bündeln:
 

• Hochschule Merseburg
• SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH
• NetCo Professional Services GmbH
• Gesellschaft zur Förderung der Medizin-, Bio- und Umwelttechnik (GMBU)
• Polymer Service GmbH Merseburg

Kontakt

Prof. Dr. Peter Holstein
SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH
Nauendorfer Straße 2
06112 Halle (Saale)
Tel.: 0345 13317-44
Fax: 0345 13317-99
E-Mail: p.holstein[at]sonotec.de

Laufzeit: 01.04.2012-31.03.2014

Berichterstattung aus dem "Blickpunkt" finden Sie hier.