Projektbeschreibung
Photonische Siliziumsensoren für die Herstellung von Verbundwerkstoffen für die Luft- und Raumfahrt
Ein Anstieg des Flugverkehrs, verbunden mit steigenden Treibstoffkosten und strengen Umweltauflagen, treibt den verstärkten Einsatz von Verbundwerkstoffen in der Luft- und Raumfahrtindustrie voran. Unter Verwendung von siliziumphotonischen Multisensoren entwickelt das EU-finanzierte Projekt SEER intelligente selbstüberwachende Verbundwerkzeuge zur Messung von Prozess- und Werkstoffparametern. Das Ziel ist es, maschinelles Lernen zu nutzen, um eine bislang ungekannte Zuverlässigkeit des ausgehärteten Teils zu erreichen und gleichzeitig die Kosten durch vorbeugende Wartung der Werkzeuge erheblich zu senken. Im Besonderen wird das Projekt Miniatur-Photoniksensoren entwickeln, die mit einer speziellen Technik durch die Dicke des Werkzeugs hindurchdringend darin eingebettet werden, um die Veränderung der strukturellen Integrität des Werkzeugs zu minimieren. Die Sensoren können Temperatur-, Brechungsindex- und Druckdaten des Verbundbauteils bereitstellen, ohne dessen Struktur zu beeinträchtigen. Sie liefern auch einen Fingerabdruck der Teilequalität, wodurch die Qualität des Teils nach dem durchlaufenen Härtungsprozess sichergestellt wird. Die SEER-Lösung wird so gestaltet, dass sie mit den bestehenden Herstellungs- und Messverfahren für Verbundwerkstoffe kompatibel ist.
Ziel
SEER aims to develop smart self-monitoring composite tools, able to measure process and material parameters and, thus, to provide real-time process control with unprecedented reliability. SEER consortium will achieve this by: 1) developing miniature photonic sensors, 2) embedding those sensors in the tool with through-the-thickness techniques which minimise alteration of the structural integrity of the tool itself and 3) optimising the manufacturing control system through the implementation of a prototype process monitoring, optimisation, and process control unit.
SEER will adopt a multi-sensor approach that will comprise a temperature, a refractive index, and a pressure sensor, operating in the near infrared and all integrated on a miniature photonic integrated circuit (PIC). The SEER solution will be compatible with and optimise existing composite manufacturing methods and its reuse for several resin curing cycles will increase efficiency and save resources. The embedded PIC sensors in a reusable tool will cater perfectly to address pre-processing and will use acquired raw data for process optimisation, using theoretical models and machine learning algorithms, establishing for each tool a link between the sensor data, material state models, process parameters, as well as degradation of the tool. This will allow efficient preventive maintenance of the tool with less effort and provide insight on better tool design. Finally, the acquired data from quality testing of cured parts will be used to optimise the process control ensuring further enhance in the quality yield and will provide with a part quality fingerprint.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringcontrol systems
- engineering and technologymaterials engineeringcomposites
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrymetalloids
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learning
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenUnterauftrag
H2020-ICT-2019-2
Finanzierungsplan
IA - Innovation actionKoordinator
106 82 ATHINA
Griechenland