Promienie rentgenowskie nadają zupełnie nową jakość testom nieniszczącym w lotnictwie

Polimery lub plastiki wzmacniane włóknami węglowymi (CFRP) to lekkie, wysokowytrzymałe materiały, dzięki którym przemysł lotniczy zmniejszył zużycie paliwa i poziom emisji bez uszczerbku dla osiągów. Kolejna generacja statków powietrznych, w tym Airbus A350 XWB, ma zawierać ponad 50% materiałów kompozytowych.

Zakres komponentów, które mogą być utworzone z tych materiałów stale rośnie, obejmując projekty o złożonych kształtach i strukturze wewnętrznej. Rewolucyjna platforma technologiczna przeznaczona do nieniszczącego testowania komponentów lotniczych jest aktualnie opracowywana w ramach finansowanego przez UE projektu "Quantitative inspection of complex composite aeronautic parts using advanced X-ray techniques" (QUICOM). Tak jak lekarz wykorzystuje obrazy rentgenowskie do diagnozowania, tak samo inżynierowie lotnictwa wykorzystują je do charakteryzowania wewnętrznej struktury komponentu.

W ramach tego projektu naukowcy opracowali zoptymalizowane metody pozyskiwania i przetwarzania obrazu umożliwiające analizę porów, włókna i komponentów matrycy kompozytów. Dodatkowo opracowano scenariusze symulacji dla małych, wysokonakładowych części z tworzyw CFRP, aby przedstawić charakterystyczne cechy, takie jak pory, żywice, włókna, delaminacja itp.

Badanych jest wiele różnych technik tomografii komputerowej (CT), w celu uzyskania szczegółowych informacji na temat charakterystyki materiałów i komponentów. Techniki te obejmują zrobotyzowane badanie CT, szybkie zintegrowane badanie CT, wieloenergetyczne badanie CT, badanie CT o wysokiej rozdzielczości, jak również zaawansowane techniki RTG. . Na przykład pomyślnie wykorzystano detekcję pojedynczych fotonów do uzyskania doskonałych obrazów kompozytów z wkładkami metalowymi, jak również struktur wielowarstwowych z rdzeniem metalowym.

Rozpoczęto także modelowanie dużych i złożonych części z tworzyw CFRP. Aktualnie opracowywana jest również nowa metoda obliczania porowatości bezwzględnej kompozytów bez konieczności korzystania z próbek referencyjnych. Opracowywane i oceniane są również dwie różne metody analizowania i wizualizacji wyników.

Strona internetowa projektu została już uruchomiona, a branżowa grupa interesu odbyła już pierwsze spotkanie. Osoby zainteresowane udziałem mogą nadal dołączyć, kontaktując się z koordynatorem projektu. Kolejne spotkanie branżowej grupy interesu zaplanowano na marzec 2015 r.

Podsumowując, oczekuje się, że opracowana w ramach projektu QUICOM platforma technologiczna zrewolucjonizuje nieniszczące badania kompozytów z tworzyw CFRP. Niedrogi i szybki dostęp do szczegółowej i nieniszczącej charakterystyki 3D wyniesie europejski przemysł lotniczy na nowe wyżyny.