Défauts de matériaux composites
Technologies Eddyfi pour les applications d’inspection des défauts de matériaux composites
Compte tenu de la popularité croissante des matériaux composites, les exigences d’inspection ont également augmenté. Eddyfi Technologies propose des solutions avancées de CND pour fournir aux fabricants et aux inspecteurs les informations les plus fiables sur les immobilisations et les composants critiques dans un large éventail d’industries.
Détails de l'application
Les structures des secteurs de la marine, de l’énergie éolienne et de l’aérospatiale sont généralement fabriquées à partir de matériaux composites en raison de leurs avantages associés de réduction du poids et de la consommation de carburant, ainsi que de meilleures performances du moteur. Un matériau composite est généralement composé de fibres solides et rigides dans une matrice de résine résistante. Il s’agit généralement de plastique renforcé de fibre de carbone (CFRP), de plastique renforcé de fibre de verre (GRFP), de noyaux en nid d’abeille et de stratifiés en carbone.
Des défauts composites peuvent se former pendant le processus de fabrication et comprennent, sans s’y limiter :
- Défauts de collage
- Délaminage
- Défauts de fibre
- Désalignement des fibres
- Corps étranger
- Fissuration des plis
- Porosité ou vides dans le matériau
En plus des défauts de fabrication, les défauts des matériaux composites en service résultent de divers processus de dégénérescence. Ceux-ci incluent, mais ne sont pas limités à :
- Échec de liaison
- Flambement ou rupture des fibres
- Fissuration
- Délaminage
- Défaillance entre la fibre et l’interface matricielle
- Entrée d’humidité
L’inspection régulière des matériaux composites permet de garantir l’aptitude au service des actifs critiques. Les matériaux composites peuvent être formés en géométries plus complexes que leurs équivalents métalliques, ce qui réduit le nombre de composants requis ainsi que le besoin de fixations et de joints qui ont tendance à être le point faible d’une pièce. Bien qu’un avantage évident pour le fabricant, cela présente des défis pour les évaluations d’intégrité de la variance de la courbure de surface et de l’épaisseur des composants complexes.
Les essais non destructifs (CND) sont utilisés pour tester les défauts de fabrication et en service des CFRP, CGRP, noyaux en nid d’abeilles et stratifiés de carbone. Les tests par ultrasons (UT) peuvent détecter et caractériser les petits défauts en examinant les matériaux en modes d’écho d’impulsion ou de transmission directe. Généralement de grandes structures, l’inspection des matériaux composites utilisant Phased Array UT (PAUT) offre une solution plus efficace. PAUT utilise un seul transducteur avec plusieurs éléments pour diriger, focaliser et balayer les faisceaux sur la pièce composite en cours d’évaluation.
Le M2M Gekko® a été la première unité portable avec un support standard pour l’encodage à 3 axes, ce qui permet de l’utiliser avec des scanners de type souris pour un criblage rapide de grandes plaques. Il peut cartographier des composants composites étendus sans avoir besoin d’effectuer des analyses raster ; l’acquisition, c’est comme peindre la pièce avec la sonde. Une sonde de roue typique peut être utilisée avec Gekko, acquérant des données le long d’une ligne ; le sélecteur incrémente l’analyse pour effectuer d’autres lignes et remplir un C-scan.
La technique SAUL (Surface-Adapting Ultrasound) permet la transmission d’un front d’onde incident perpendiculaire à toute surface complexe. Un échantillon à géométrie variable (surfaces planes, concaves ou convexes) peut être entièrement contrôlé à l’aide d’une sonde unique telle qu’un réseau matriciel avec une ouverture active plate. Le traitement adaptatif en temps réel est illustré par des mesures obtenues avec des aéronefs, des navires et des structures composites de tours éoliennes typiques comme des longerons et des raidisseurs CFRP.
Le M2M Panther™ est conçu pour les applications industrielles, offrant des performances inégalées dans une unité compacte. Il est livré avec la vitesse requise pour les solutions industrielles intégrées PAUT avec l’ensemble le plus complet de techniques d’imagerie TFM (Total Focusing Method), ce qui en fait l’outil ultime pour la détection des défauts composites. Reconnu parmi les techniques UT de résolution la plus élevée, TFM est standard sur Panther avec des images TFM de plus de 1,5 million de pixels en temps réel. Il offre une meilleure détection des défauts et une caractérisation plus facile des défauts.
Compte tenu de la popularité croissante des matériaux composites, les exigences d’inspection ont également augmenté. Eddyfi Technologies propose des solutions avancées de CND pour fournir aux fabricants et aux inspecteurs les informations les plus fiables sur les immobilisations et les composants critiques dans un large éventail d’industries.