3D örvényáram-szkenner szénszállal erősített műanyagokhoz

Fraunhofer Kerámia Technológiai és Rendszertani Intézet IKTS

A szénszálerősítésű műanyagok (CFRP) csökkenthetik a repülőgépek és a gépkocsik tömegét anélkül, hogy elveszítenék a merevségüket, a dinamikus stabilitásukat vagy az erejüket. Ez azonban csak a hibátlan anyagokra vonatkozik. A Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS örvényáram-alapú diagnosztikai rendszereket (EddyCUS®) fejleszt ki, amelyekkel a CFRP-k a feldolgozási lánc mentén tesztelhetők, a nyers anyagtól kezdve a CFRP-ből készült teljes egységek gyártásáig.

szénszállal

A Fraunhofer Kerámiai Technológiai és Rendszertani Intézet, az IKTS-MD Intézet Anyagdiagnosztika 3D örvényáram-letapogató rendszerének kifejlesztésével fontos lépés volt a CFRP-egységek gyártás-integrált diagnosztikája felé. A következő előnyökkel rendelkezik:

- 3D struktúrák érintés nélküli tesztelése

- Kiválóbb behatolási mélység az ultrahanghoz képest

- Gyors alkalmazkodás a különböző tesztelési feladatokhoz

- Könnyen használható sugárvédelem vagy kapcsolószerek nélkül

- Nagy szalagsebesség 500 mm/s-ig

- A tesztfelület egyenlőtlenségeinek automatikus kompenzálása

- Nagy hibaérzékenység többfrekvenciás érzékeléssel és irányfüggő tesztszondákkal

3D örvényáramú letapogató rendszer

Az örvényáram-alapú vizsgálati módszerek a szénszálak elektromos tulajdonságait használják a minőségértékeléshez. Könnyű használatuk miatt (kapcsolószer nélkül, nincs szükség sugárvédelemre) különösen alkalmasak gyors, folyamatokkal kapcsolatos tesztelésre. A Fraunhofer IKTS által univerzálisan paraméterezhető EddyCUS® örvényáram-szkenner 3D-s struktúrákon is használható, a torzításmentes vezetőképek létrehozásának köszönhetően. A tesztelt alkatrészt folyamatintegrált módon szalagfénykamerával digitalizálják. Egy automatikusan meghatározott útvonaltervezés szerint a robot ortogonálisan vezeti az örvényáram-érzékelőt az alkatrész felületén. A mérési eredményeket egyesítve raszterkép képződik (C-Scan).

A tesztfeladatok gyors adaptálása lehetséges a virtuális felület-digitalizálás és a fordított mérnöki munka segítségével. Az egyenlőtlenség szinte teljesen kiegyenlített annak érdekében, hogy a lehető legkisebb legyen az emelő hatás. A nagy letapogatási sebesség és a nagy felbontás mellett a fő jellemzők az érzékelő követése ferde, sík felületeken és a könnyen cserélhető érzékelők rugalmas paraméterezése. A szabványos eszköz legfeljebb 300 x 300 mm területet képes lefedni 500 mm/s sebességgel és 3000 S/s mintavételi sebességgel. Ezenkívül az MPECS (többparaméteres örvényáramú szkenner) szekvenciális többfrekvenciás felvételt kínál, legfeljebb négy frekvenciával. Ez az irányfüggő tesztszondákkal együtt lehetővé teszi a hibatípusok pontos megkülönböztetését.

(Fraunhofer Kerámiai Technológiai és Rendszertani Intézet, IKTS, 2014.02.27. - AKR)