Система обнаружения дефектов на месте в композитах во время отверждения

Обычно неразрушающая оценка композитов — ультразвуком или другими методами — проводится либо до, либо после процесса отверждения, но многие дефекты исчезают и образуются во время отверждения. Исследовательский центр НАСА в Лэнгли в сотрудничестве с Analytical Mechanics Associates разработал автоматизированную систему ультразвукового сканирования для мониторинга отверждения на месте и обнаружения дефектов композитов в автоклаве или печи.

Неразрушающая система состоит из портативной ультразвуковой автоматизированной системы С-сканирования с прикрепленным ультразвуковым контактным датчиком. Сканер помещен в изолированный сосуд, который защищает чувствительные к температуре компоненты сканера. Система охлаждения жидким азотом поддерживает температуру внутри сосуда ниже 38 °C. Моторизованный X-Y растровый сканер установлен внутри незапечатанного охлаждающего контейнера из пористых изоляционных плит с консольным сканирующим рычагом, выступающим из охлаждающего контейнера через прорезь.

Охлаждающий контейнер, в котором находится растровый сканер X-Y, периодически охлаждается с помощью системы подачи жидкого азота (LN2). Гибкие сильфоны в щелевом отверстии коробки сводят к минимуму передачу тепла между коробкой и внешней средой автоклава. Коробка и сканирующий рычаг расположены на литой инструментальной плите. Между преобразователем и пластиной инструмента помещается тонкий слой ультразвуковой контактной жидкости. Композитные детали упаковываются в вакуумные пакеты с другой стороны инструментальной плиты и проверяются. Система сканирования внутри сосуда подключена к контроллеру снаружи автоклава. Система может предоставлять изображения A-скана, B-скана и C-скана композитной панели несколько раз в процессе отверждения.

Система обеспечивает мониторинг в режиме реального времени образования и движения дефектов во время отверждения. Это не только дает лучшее понимание источников и поглотителей дефектов, но также дает возможность более точно проверять модели процессов для прогнозирования дефектов процессов устранения. Система также показывает расположение любых производственных дефектов композита по толщине во время отверждения с локализацией и отслеживанием в реальном времени. Это было продемонстрировано как для преднамеренно введенной пористости (т. е. захваченной во время укладки), так и для пористости, вызванной обработкой (например, в результате неравномерного распределения давления на детали).

Эту технологию можно использовать в качестве системы неразрушающего контроля при изготовлении композитных деталей в печи или автоклаве, включая термореактивные материалы, термопласты, композитные ламинаты, высокотемпературные смолы и керамику.

НАСА активно ищет лицензиатов для коммерциализации этой технологии. Пожалуйста, свяжитесь с консьержем НАСА по лицензированию:Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. или позвоните нам по телефону 202-358-7432, чтобы начать обсуждение лицензирования. Перейдите по этой ссылке здесь Чтобы получить больше информации.