Messmethoden für den Leichtbau: Einführung

Will man sich der Fragestellung nähern, welche Messmethoden für den Leichtbau eingesetzt werden, muss man zunächst klären, was man eigentlich unter dem Begriff Leichtbau verstehen will. Aus Sicht der Produktionstechnik sind hierbei vor allem 2 Aspekte interessant: Stoffleichtbau und konstruktiver Leichtbau. Für beide Fälle ergeben sich stark unterschiedliche Herangehensweisen, welche Messtechnik eingesetzt wird und welche Messaufgaben vorliegen. Einfacher ist der konstruktive Leichtbau einzuordnen. Hierbei geht es z. B. um eine gewichtsoptimierte Gestaltung der Bauteile oder um gewichtsoptimierte Fügetechniken etc. Die dabei eingesetzen Prozesse sind meist bekannt, ebenfalls die eingesetzten Messtechniken. Größere Herausforderungen stellt der heute sehr aktuelle Stoffleichtbau dar. Hierunter wird die Verwendung von Leichtbauwerkstoffen gesehen. Klassische Werkstoffe wie Magnesium, Titan, Aluminium sind hierbei vergleichsweise problemlos mit Standardmessmethoden zu erfassen. Schwieriger gestalten sich Messmethoden und Messmittel für faseverstärkter Werkstoffe - meist Kunststoffe. Darunter fallen CFK und GFK. Die Herstellmethoden im industriellen Maßstab, von der Urformung, der Umformung sowie der trennenden Bearbeitung sind relativ neu und in ständiger Weiterentwicklung. Weiterhin werden diese Werkstoffe zu hybriden Bauteilen mit Metallen kombiniert. Dadurch stellen sich andere Anforderungen an die Messtechnik. Form und Lage lassen sich mit den klassischen Methoden der taktilen und optischen 2D und 3D Messtechnik ermitteln. Mit Mitteln der Bildverarbeitung können von außen sichtbare Defekte detektiert werden. Defekte unter der Bauteiloberfläche lassen sich unter bestimmten Voraussetzungen mit Thermografie, Shearographie, Akustik, Ultraschall- und Wirbelstromtechnik entdecken. Eine vollständige Analyse sowohl von Form und Lage als auch von inneren Bauteilstrukturen ermöglicht die Computertomographie. Der kombinierte Einsatz von unterschiedlichen, sich ergänzenden Methoden ermöglicht auch im Leichtbau eine zuverlässige Qualitätssicherung