Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rotorblattfertigung: Verbesserte Prüfmethode reduziert Upscale-Risiko

25.02.2011
Eine neue Methode für die Klebnahtprüfung bei der Rotorblattfertigung ist ein Ergebnis des EUForschungsprojekts UpWind, das am Freitag nach fünfjähriger Laufzeit abgeschlossen wird. Vor der Fertigung von Prototypen wurden Klebstoffprüfungen bisher nur an Couponproben vorgenommen.

Forscher des Fraunhofer IWES haben zusammen mit Industriepartnern einen Subkomponententest als Zwischenschritt entwickelt. Dieser ergänzt das Verständnis des Materialverhaltens um die strukturrelevante Dimension. Dieser umfassendere Ansatz reduziert Unsicherheiten bei der Skalierung der reinen Materialeigenschaften auf die Struktur-Ebene.

Ziel des UpWind-Projektes war die Entwicklung exakter Methoden und Konzepte für sehr große Windenergieanlagen (8-10 MW). Für die Leistungsklassen im Multimegawattbereich werden zunehmend längere Rotorblätter eingesetzt. Sie bestehen zumeist aus zwei Halbschalen, die mit einem speziellen Klebstoff fixiert werden. Die Lasten, die auf die Klebverbindung wirken, sowie der Anspruch, eine Nutzungsdauer von 20 Jahren zu garantieren, stellen extreme Anforderungen die Klebnaht, die eine Dicke von rund 10 Millimetern und Länge von rund 60 Metern erreichen kann.

Realistischere Lastenverteilung
Bisher werden dafür vor der Prototypenphase nur ca. 15 Zentimeter langen Couponproben zertifiziert. Die Lastenverteilung auf diese Materialproben weicht aufgrund von Fertigungs- und Geometrieeffekten jedoch erheblich von der tatsächlichen Verteilung an einem Rotorblatt-Prototypen ab. In dem EU-Projekt UpWind untersuchten Wissenschaftler des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES), ob ein so genannter Balkentest diese Anforderungen erfüllen kann. Diese Untersuchungen erhielten durch parallel durchgeführte Projekte für Henkel weitere zielführende Impulse.

„Für die Beurteilung unserer Klebstoffe sind Untersuchungen unter betriebsnahen Bedingungen unerlässlich,“ erklärt Felix Kleiner, Abteilungsleiter Adhesive Engineering bei der Henkel AG & Co. KGaA. „Mit dem entwickelten Modell sind wir in der Lage, Klebstoff- und Designvariationen ökonomisch auf ihr Langzeitver-halten zu untersuchen.“ Als Grundmodell diente ein in Kooperation mit Henkel entwickelter I-Balken.

Erweitertes Materialverständnis
Diese Tests lieferten Ergebnisse zu den Mechanismen der Materialermüdung und des -versagens. “In order to investigate the mechanical behavior of the adhesive in a relative large adhesive volume, the beams were designed to have a
critical section”, describes Dipl.-Ing. Florian Sayer, Team Leader "Component and Material Testing" at Fraunhofer IWES. Auf der Grundlage des erweiterten Materialverständnisses soll in einem Folgeforschungsprojekt weitere Klebnahtgestaltungen in der Windindustrie untersucht und in einem Detailkatalog zusammengefasst werden. Darüber hinaus soll ein vereinfachtes numerisches Balkenmodell entwickelt werden, das die Materialermüdung an der Klebnaht

simuliert. Die im UpWind-Projekt validierte Balkentestmethode wird als Dienstleistung angeboten.

Uwe Krengel | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.upwind.eu
http://www.iwes.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen
23.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Ein Wimpernschlag vom Isolator zum Metall
17.04.2018 | Forschungsverbund Berlin e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Erkheimer Ökohaus-Pionier eröffnet neues Musterhaus „Heimat 4.0“

25.04.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

25.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics