경화 중 복합 재료의 현장 결함 감지 시스템

일반적으로 초음파 또는 기타 수단에 의한 복합재의 비파괴 평가는 경화 공정 전후에 수행되지만 많은 결함이 경화 중에 사라지고 형성됩니다. NASA Langley Research Center는 Analytical Mechanics Associates와 협력하여 오토클레이브 또는 오븐에서 복합 재료의 현장 경화 모니터링 및 결함 감지를 위한 자동화된 초음파 스캐닝 시스템을 개발했습니다.

비파괴 시스템은 초음파 접촉 프로브가 부착된 휴대형 초음파 자동 C-스캔 시스템으로 구성됩니다. 스캐너는 스캐너의 온도에 민감한 구성 요소를 보호하는 절연 용기 내부에 배치됩니다. 액체 질소 냉각 시스템은 용기 내부를 38°C 이하로 유지합니다. 전동식 X-Y 래스터 스캐너는 슬롯을 통해 냉각 용기 밖으로 돌출된 캔틸레버 스캐닝 암과 함께 다공성 단열 보드로 만들어진 밀봉되지 않은 냉각 용기 내부에 장착됩니다.

X-Y 래스터 스캐너를 수용하는 냉각 용기는 액체 질소(LN2) 전달 시스템을 사용하여 주기적으로 냉각됩니다. 상자의 슬롯 입구에 있는 유연한 벨로우즈는 상자와 외부 오토클레이브 환경 사이의 열 전달을 최소화합니다. 상자와 스캐닝 암은 정밀 주조 도구 플레이트에 있습니다. 트랜스듀서와 공구 플레이트 사이에 얇은 초음파 결합층이 놓입니다. 복합 부품은 공구 플레이트의 다른 면에 진공 포장되어 검사됩니다. 용기 내부의 스캐닝 시스템은 오토클레이브 외부의 컨트롤러에 연결됩니다. 시스템은 경화 과정에서 복합 패널의 A-스캔, B-스캔 및 C-스캔 이미지를 여러 번 제공할 수 있습니다.

이 시스템은 경화 중 결함 형성 및 움직임을 실시간으로 모니터링합니다. 이는 결함 소스 및 싱크에 대한 더 나은 이해를 제공할 뿐만 아니라 경화 프로세스 결함 예측을 위한 프로세스 모델을 보다 정확하게 검증하는 기능을 제공합니다. 이 시스템은 또한 실시간 위치 파악 및 추적을 통해 경화 중 복합재 제조 결함의 두께 위치를 보여줍니다. 이는 의도적으로 도입된 다공성(예:레이업 동안 갇힘)과 가공으로 인한 다공성(예:부품의 고르지 않은 압력 분포로 인한) 모두에 대해 입증되었습니다.

이 기술은 열경화성 수지, 열가소성 수지, 복합 라미네이트, 고온 수지 및 세라믹을 포함하는 오븐 또는 오토클레이브에서 복합 부품을 만들 때 비파괴 평가 시스템으로 사용할 수 있습니다.

NASA는 이 기술을 상업화할 라이선스 사용권자를 적극적으로 찾고 있습니다. 이 이메일 주소는 스팸봇으로부터 보호됩니다. 그것을 보려면 JavaScript가 활성화되어 있어야 합니다. 또는 202-358-7432로 전화하여 라이선스 논의를 시작하십시오. 여기 링크를 따르십시오. 자세한 내용은.