Schäftung von CFK mittels Vakuumsaugstrahlen

Der hohe Einsatz von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) in der Luftfahrt und anderen Industriebranchen verlangt bei Beschädigungen der Bauteile häufig geklebte Reparaturen, für deren Vorbehandlung der Bereich um die Schadstelle großflächig stufenweise abgetragen, d.h. geschäftet wird. Die bisher per manuell geführtem Schleifgerät erfolgten Schäftungen sind wegen der freigesetzten Stäube für den Durchführenden ergonomisch bedenklich. Automatisierte Lösungen wie Fräsen, Laserabtrag oder Wasserstrahlen sind in der Entwicklung, jedoch für den Serieneinsatz noch nicht vollends qualifiziert.

In dieser Arbeit wird Vakuumsaugstrahlen (VSS) als neue Technologie zum Schäften etabliert. Während VSS bisher nur zum oberflächlichen Aufrauen der CFK-Harzdecklage eingesetzt wurde, wird bei Einstellung geeigneter Parameter auch ein präziser und schädigungsfreier Faserabtrag ermöglicht. Mittels eines Abtragmodells können die Parameter zum Schäften simuliert werden. Die Validierung des Modells zeigt eine hohe Übereinstimmung mit Vergleichsversuchen. Die Schäftungsergebnisse mit VSS zeigen unter anderem einen zeitlichen Vorteil im Vergleich zu herkömmlichen Schäftungsmethoden.