Der zunehmende Einsatz von Faserverbundwerkstoffen und die systematische Optimierung von Bauteilen setzen eine genaue Kenntnis des Belastungszustandes voraus. In vielen Anwendungsfällen kann erst durch die Sensorintegration die Anforderung an moderne Leichtbaustrukturen hinsichtlich Fertigungskontrolle, Lastmonitoring, Schadensanalyse und Generierung von Steuersignalen erfüllt werden.

Der HBM-Dehnungsmessstreifen LI66 wird direkt während des Fertigungsprozesses von Faserverbundwerkstoffen mit in die Struktur eingebettet. Dies erlaubt Messungen an Stellen, die nach der Fertigung nicht mehr zugänglich sind.

Praktischer Anschluss des Dehnungsmessstreifens nach der Fertigung

Das augenfälligste Merkmal des LI66-DMS sind die zwei senkrecht aufgebrachten Kontaktpins, die die Kontaktierung des im Werkstoff eingebetteten DMS ermöglichen. Der Anschluss der Messleitungen an die vergoldeten Pins erfolgt erst nach der Fertigung außerhalb der Struktur, wodurch das gesamte Handling erleichtert wird.

Der Aufbau des DMS erlaubt – je nach Anforderung – die Kontaktierung der Pins auf der Strukturinnenseite oder auf der Außenseite. So können zum Beispiel bei Sandwich-Strukturen die Messleitungen oder eine kundenspezifische Elektronik im Schaumkern eingebracht werden.

Das spezielle Layout des DMS ist so gestaltet, dass die Messgitter außerhalb der um den Pin herumlaufenden Fasern liegen. Des Weiteren wird durch eine spezielle Zugentlastung der Lötstützpunkte verhindert, dass auf den Pin wirkende Kräfte auf das Messgitter übertragen werden.

Bei der Integration wird der DMS durch das Matrixharz mit dem Werkstoff verklebt. Mit dem Pinkonzept wird erreicht, dass die Messleitungen nicht mit in den Faserverbundwerkstoff eingebettet werden.

Funktionsfähigkeit und Messgenauigkeit in Untersuchungen bestätigt

In zahlreichen Untersuchungen wurde das Messverhalten des integrierten Dehnungsmessstreifens LI66 verifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass die hohe Messgenauigkeit von Dehnungsmessstreifen durch das Integrationskonzept vollständig erhalten bleibt. Weiterführende Untersuchungen zur Schadensanalyse zeigen, dass die Empfindlichkeit der DMS ausreichend ist, um das Entstehen von Harzrissen und Delaminationen im Faserverbundbauteil zu ermitteln.

Weitere Informationen zum Einsatz von LI66 finden Sie in unserem Fachartikel „Strukturintegration von Dehnungsmessstreifen“.

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