3D вихротоков скенер за подсилени с въглеродни влакна пластмаси

Институт за керамични технологии и системи Фраунхофер IKTS

Подсилените с въглеродни влакна пластмаси (CFRP) могат да намалят теглото на самолетите и автомобилите, без да губят твърдост, динамична стабилност или здравина. Това обаче се отнася само за безупречен материал. Институтът за керамични технологии и системи Fraunhofer IKTS разработва системи за диагностика, базирани на вихрови токове (EddyCUS®), с които CFRP могат да бъдат тествани по веригата на обработка, от суровия плат до производството на цели възли, направени от CFRP.

вихротоков

С разработването на 3D система за сканиране с вихрови токове в Института за керамични технологии и системи Fraunhofer, Институт за диагностика на материали IKTS-MD, беше постигната важна стъпка към интегрираната в производството диагностика на CFRP комплектите. Той има следните предимства:

- Безконтактно тестване на 3D структури

- Превъзходна дълбочина на проникване в сравнение с ултразвук

- Бърза адаптация за различни тестови задачи

- Лесен за използване без радиационна защита или свързващи агенти

- Висока скорост на лентата до 500 mm/s

- Автоматична компенсация на неравностите по тестовата повърхност

- Висока чувствителност към грешки чрез многочестотно откриване и зависими от посоката тестови сонди

3D система за сканиране с вихрови токове

Методите за изпитване, базирани на вихрови токове, използват електрическите свойства на въглеродните влакна за оценка на качеството. Поради тяхната лесна употреба (без свързващ агент, не се изисква защита от радиация), те са особено подходящи за бързи, свързани с процеса тестове. Универсално параметризируемият вихротоков скенер EddyCUS® от Fraunhofer IKTS може да се използва и върху 3D структури благодарение на генерирането на изображения с проводимост без изкривяване. Компонентът, който ще се тества по интегриран в процеса начин, се дигитализира с лентова светлинна камера. Съгласно автоматично определено планиране на пътя, роботът насочва сензора за вихрови токове правоъгълно по повърхността на компонента. Резултатите от измерването се комбинират в растерно изображение (C-Scan).

Възможна е бърза адаптация на тестовите задачи чрез виртуално коригирана повърхностна цифровизация с обратен инженеринг. Неравномерността е почти напълно изравнена, за да се намалят повдигащите ефекти до минимум. В допълнение към високата скорост на сканиране с висока разделителна способност, основните характеристики са проследяването на сензора върху наклонени, равнинни повърхности и гъвкавата параметризация на лесно сменяемите сензори. Стандартното устройство може да покрие максимална площ от 300 x 300 mm при скорост от 500 mm/s и скорост на вземане на проби от 3000 S/s. В допълнение, софтуерът MPECS (Multi Parameter Eddy Current Scanner) предлага последователно многочестотно събиране с до четири честоти. Заедно със зависимите от посоката тестови сонди, това позволява прецизно разграничаване между видовете дефекти.

(Институт за керамични технологии и системи Fraunhofer IKTS, 27.02.2014 - AKR)