Seit einigen Jahren entwickelt das ZAL die Infrastruktur für das Laser-Shock-Peening (LSP) weiter. Die Technologie hat bereits beeindruckende Ergebnisse erzielt. Das Verfahren erzeugt Eigenspannungen im Material, die zu einer Verformung des Bauteils führen können. Die durch LSP hervorgerufenen Eigenspannungen erhöhen die Ermüdungslebensdauer. Außerdem verbessern sie die Schadenstoleranz von Metallstrukturen und das Korrosionsverhalten. Somit kann diese Technik als Reparaturlösung gegen die Alterung von Flugzeugflotten eingesetzt werden und deren Lebensdauer verlängern.
Um LSP- und 3D-Prozesse zu bewerten, hat das ZAL seine Forschungsinfrastruktur um ein inkrementelles Lochbohrsystem erweitert. Das ist eine der verbreitesten Techniken zur Messung von tiefenaufgelösten Eigenspannungen in metallischen Bauteilen. Das funktioniert so: Der Experte bohrt ein kleines Loch in das Material. Das führt durch die Umverteilung der Eigenspannungen zu einer Oberflächenverformung um das Loch herum. Aus Oberflächenverformungen, die man mit den Dehnungsmessstreifen misst, berechnet man die ursprünglich vorhandenen Eigenspannungen.
Die Lochbohrmethode ist bekannt für ihre Robustheit und die geringen Kosten pro Messung. Sie ist einfach und schnell vorbereitet. Die Methode ist halbzerstörend, da ein Loch in das Teil gebohrt wird.
Die ZAL GmbH hat das Lochbohrsystem mit einem optischen Tisch und einem Spannsystem ausgestattet, um Eigenspannungen in Teilen mit komplexer Geometrie zu messen. Im Labor ermitteln die Experten die Spannungen in Bauteilen im industriellen Maßstab (maximale Größe 2m x 2m x 2m). Darüber hinaus ist das System mit einer speziellen Aufspannung für die Messung im Feld ausgestattet. Das Hole Drilling System kann überall hin transportiert werden und kann daher auch für große unbewegliche Industrieteile eingesetzt werden.