Scanner 3D pentru curenți turbionari pentru materiale plastice armate cu fibră de carbon
Institutul Fraunhofer pentru tehnologii și sisteme ceramice IKTS
Materialele plastice armate cu fibră de carbon (CFRP) pot reduce greutatea avioanelor și a automobilelor fără a pierde rigiditatea, stabilitatea dinamică sau rezistența. Cu toate acestea, acest lucru se aplică numai materialelor fără defecte. Institutul Fraunhofer pentru tehnologii și sisteme ceramice IKTS dezvoltă sisteme de diagnosticare bazate pe curenți turbionari (EddyCUS®), cu care CFRP-urile pot fi testate de-a lungul lanțului de procesare, de la țesătura brută până la producerea ansamblurilor întregi din CFRP.
Odată cu dezvoltarea unui sistem de scanare a curentului turbionar 3D la Institutul Fraunhofer pentru tehnologii și sisteme ceramice, Institutul de Diagnosticare a Materialelor IKTS-MD, a fost realizat un pas important către diagnosticul integrat în producție al ansamblurilor CFRP. Are următoarele avantaje:
- Testarea fără contact a structurilor 3D
- Adâncime de penetrare superioară comparativ cu ultrasunetele
- Adaptare rapidă pentru diferite sarcini de testare
- Ușor de utilizat fără protecție împotriva radiațiilor sau agenți de cuplare
- Viteză mare de bandă de până la 500 mm/s
- Compensarea automată a denivelărilor pe suprafața de testare
- Sensibilitate ridicată la erori prin detectarea cu mai multe frecvențe și sondele de testare dependente de direcție
Sistem de scanare 3D curent turbionar
Metodele de testare bazate pe curent turbionar utilizează proprietățile electrice ale fibrelor de carbon pentru evaluarea calității. Datorită ușurinței lor de utilizare (fără agent de cuplare, nu este necesară protecție împotriva radiațiilor), acestea sunt deosebit de potrivite pentru testarea rapidă, legată de proces. Scanerul EddyCUS® pentru curenți turbionari parametrizabil universal de la Fraunhofer IKTS poate fi utilizat și pe structuri 3D datorită generației de imagini de conductivitate fără distorsiuni. Componenta care urmează să fie testată într-o manieră integrată în proces este digitalizată cu un aparat de fotografiat cu bandă. Conform unei planificări a traseului determinate automat, robotul ghidează senzorul de curent turbionar ortogonal pe suprafața componentei. Rezultatele măsurătorii sunt combinate într-o imagine raster (C-Scan).
O adaptare rapidă a sarcinilor de testare este posibilă prin intermediul digitalizării suprafeței practic ajustate cu inginerie inversă. Inegalitatea este aproape complet uniformizată pentru a menține efectele de ridicare la minimum. În plus față de viteza mare de scanare și rezoluția ridicată, caracteristicile principale sunt urmărirea senzorului pe suprafețe plane înclinate și parametrizarea flexibilă a senzorilor ușor de schimbat. Dispozitivul standard poate acoperi o suprafață maximă de 300 x 300 mm cu o viteză de 500 mm/s și o rată de eșantionare de 3000 S/s. În plus, software-ul MPECS (Multi Parameter Eddy Current Scanner) oferă achiziție secvențială cu mai multe frecvențe cu până la patru frecvențe. Împreună cu sondele de testare dependente de direcție, aceasta permite o diferențiere precisă între tipurile de defecte.
(Institutul Fraunhofer pentru tehnologii și sisteme ceramice IKTS, 27.02.2014 - AKR)