Um einem Schiffsrumpf die typische hochseetaugliche Form zu geben, wird aktuell noch per Hand gespachtelt, geschliffen und lackiert. Dieses enorm aufwendige händische Verfahren zur Schiffsrumpfbeschichtung soll nun zunehmend durch automatisierte hartschaumbasierte Beschichtungssysteme ersetzt werden, bei welchem ein Robotersystem die Schicht aufträgt und in Form bringt.
Die Entwicklung eines solchen neuartigen Beschichtungssystems für Schiffsrümpfe ist auch das Ziel des Förderprojekts „MegaYachtSchaum“. Zudem soll in diesem Projekt durch Entwicklung eines an die neuartige Beschichtung angepassten Messverfahrens sichergestellt werden, dass die Schaumbeschichtung in Hinblick auf Defekte wie Rissbildung und Delamination verbesserte Eigenschaften als die bisherigen Oberflächenbeschichtungen aufweist.
Im ISAT wird das Projekt von den Ingenieuren Viktor Fairuschin und Alexander Backer bearbeitet. Im Institut nun Messungen mit neu entwickelten akustischen Sensorarrays gestartet, über welches man die Eigenschaften der neuartigen Schiffsrumpfbeschichtung ermitteln will. Alexander Backer erklärt den Aufbau: „Bei der aktuell laufenden Versuchsreihe wurden Stahlplatten, die auch im Schiffsbau eingesetzt werden, mit einer Reihe von Signallaufstrecken bestehend aus Piezoelementen zur Anregung und Detektion von sogenannten geführten akustischen Wellen ausgestattet.“ Durch die gezielte Anpassung der Geometrie sowie Auswahl einer geeigneten Piezokeramik können unterschiedlichste Wellentypen und Wellenmoden angeregt werden. Diese unterscheiden sich unter anderem in der Ausbreitungsgeschwindigkeit, Dämpfung und Empfindlichkeit gegenüber Änderungen in den Schichteigenschaften oder Defekte. Ziel dieser Messreihe ist es, die Messempfindlichkeit gegenüber einer Ablösung des Schaums von der Stahlplatte zu untersuchen und den Messeffekt und die Empfindlichkeit zwischen den verschiedenen Wellentypen und Wellenmoden zu vergleichen. Hierfür werden die bestückten und bereits vermessenen Stahlplatten von einem Projektpartner fertig eingeschäumt und gezielt Fehlstellen, die eine Ablösung simulieren sollen, eingebracht. Bei der erneuten Vermessung der künstlich vorgeschädigten Platte können die Einflüsse des Schaums sowie der Fehlstellen auf die Schallausbreitung untersucht werden.
Bei dem Projekt handelt es sich um ein Verbundvorhaben mit insgesamt 7 Partnern aus Industrie und Forschung. Im Teilvorhaben des ISAT ist die Entwicklung eines zerstörungsfreien, robusten und onlinefähigen Structural Health Monitoring-Systems (SHM) für die ortsaufgelöste Messung von Schäden am Schiffsrumpf vorgesehen, welches insbesondere an das im Vorhaben entwickelte neuartige Beschichtungssystem angepasst ist. Für die Überwachung werden geführte akustische Wellen und die am ISAT entwickelten akustischen Messverfahren eingesetzt.
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