Projekt „3D-Strain-Sense“ hebt ab

Der Wandel in der Luftfahrt hin zu emissionsfreiem Fliegen erfordert neue Technologien – insbesondere im Leichtbau. Genau hier setzt das von der FFG geförderte Forschungsprojekt „3D-Strain-Sense“ an. Ziel ist die Entwicklung neuartiger Ultra-Leichtbauteile aus bionisch optimierten Strukturen, die durch integrierte Sensorik eine kontinuierliche Zustandsüberwachung ermöglichen. Der Clou: Die Sensoren werden direkt auf komplexe, mehrfach gekrümmte Oberflächen aufgedruckt.

Klassische Fertigungsmethoden stoßen bei solchen Freiformgeometrien schnell an ihre Grenzen. Daher wird in diesem Projekt auf additive Fertigung gesetzt, wobei hier JOANNEUM RESEARCH die nötigen Fertigungsverfahren und Materialien liefert.

Besonders innovativ ist die Sensorintegration mittels robotergestütztem Tintenstrahldruck: Ein flexibler Roboterarm bewegt das Bauteil während des Drucks in alle Richtungen, wodurch leitfähige Tinten präzise auch auf stark gekrümmte Oberflächen aufgetragen werden können. Damit entstehen feinste Sensorstrukturen, die mechanische Belastungen in Echtzeit erfassen – und so Inspektionsintervalle verlängern und Wartungskosten reduzieren.

Im praktischen Test werden aktuell Zusatztankhalterungen in Kleinflugzeugen mit den Sensoren überwacht. Erste Ergebnisse sind vielversprechend – nicht nur in Hinblick auf Effizienz, sondern auch im wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn zur strukturellen Überwachung bionischer Bauteile.