Sistema para la detección de defectos in situ en composites durante el curado

Por lo general, la evaluación no destructiva de los compuestos, por ultrasonido u otros medios, se lleva a cabo antes o después del proceso de curado, pero muchos defectos desaparecen y se forman durante el curado. El Centro de Investigación Langley de la NASA, en colaboración con Analytical Mechanics Associates, desarrolló un sistema de escaneo ultrasónico automatizado para monitorear el curado in situ y detectar defectos en compuestos en un autoclave o un horno.

El sistema no destructivo consta de un sistema C-scan ultrasónico, portátil y automatizado con una sonda de contacto ultrasónica adjunta. El escáner se coloca dentro de un recipiente aislado que protege los componentes sensibles a la temperatura del escáner. Un sistema de refrigeración con nitrógeno líquido mantiene el interior del recipiente por debajo de los 38 °C. Un escáner de trama X-Y motorizado está montado dentro de un contenedor de enfriamiento sin sellar hecho de placas de aislamiento poroso con un brazo de escaneo en voladizo que sobresale del contenedor de enfriamiento a través de una ranura.

El contenedor de refrigeración que alberga el escáner de trama X-Y se enfría periódicamente mediante un sistema de suministro de nitrógeno líquido (LN2). Los fuelles flexibles en la abertura de la ranura de la caja minimizan la transferencia de calor entre la caja y el entorno externo del autoclave. La caja y el brazo de escaneo están ubicados en una placa de herramienta de fundición de precisión. Se coloca una capa delgada de acoplador ultrasónico entre el transductor y la placa de la herramienta. Las piezas compuestas se embolsan al vacío en el otro lado de la placa de la herramienta y se inspeccionan. El sistema de escaneo dentro del recipiente está conectado al controlador fuera del autoclave. El sistema puede proporcionar imágenes A-scan, B-scan y C-scan del panel compuesto en múltiples momentos durante el proceso de curado.

El sistema proporciona monitoreo en tiempo real de la formación y movimiento de defectos durante el curado. Esto no solo ofrece una mejor comprensión de las fuentes y sumideros de defectos, sino también la capacidad de validar con mayor precisión los modelos de procesos para la predicción de los defectos del proceso de curado. El sistema también muestra la ubicación a través del espesor de cualquier defecto de fabricación del compuesto durante el curado con localización y seguimiento en tiempo real. Esto se ha demostrado tanto para la porosidad introducida intencionalmente (es decir, atrapada durante la colocación) como para la porosidad inducida por el procesamiento (p. ej., resultante de una distribución desigual de la presión en una pieza).

La tecnología se puede utilizar como un sistema de evaluación no destructivo cuando se fabrican piezas compuestas en un horno o autoclave, incluidos termoestables, termoplásticos, laminados compuestos, resinas de alta temperatura y cerámica.

NASA está buscando activamente licenciatarios para comercializar esta tecnología. Comuníquese con el Conserje de licencias de la NASA en Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Necesita habilitar JavaScript para verlo. o llámenos al 202-358-7432 para iniciar conversaciones sobre licencias. Siga este enlace aquí para más información.