Système de détection in situ des défauts dans les composites pendant le durcissement

En règle générale, l'évaluation non destructive des composites - par ultrasons ou par d'autres moyens - est effectuée avant ou après le processus de durcissement, mais de nombreux défauts disparaissent et se forment pendant le durcissement. Le centre de recherche Langley de la NASA, en collaboration avec Analytical Mechanics Associates, a développé un système automatisé de balayage par ultrasons pour la surveillance du durcissement in situ et la détection des défauts des composites dans un autoclave ou un four.

Le système non destructif consiste en un système C-scan à ultrasons, portable et automatisé avec une sonde de contact à ultrasons attachée. Le scanner est placé à l'intérieur d'un récipient isolé qui protège les composants sensibles à la température du scanner. Un système de refroidissement à l'azote liquide maintient l'intérieur de la cuve en dessous de 38 °C. Un scanner raster X-Y motorisé est monté à l'intérieur d'un conteneur de refroidissement non scellé constitué de panneaux isolants poreux avec un bras de balayage en porte-à-faux dépassant du conteneur de refroidissement à travers une fente.

Le conteneur de refroidissement qui abrite le scanner raster X-Y est périodiquement refroidi à l'aide d'un système de distribution d'azote liquide (LN2). Des soufflets flexibles dans l'ouverture de la fente de la boîte minimisent le transfert de chaleur entre la boîte et l'environnement externe de l'autoclave. La boîte et le bras de balayage sont situés sur une plaque d'outil coulée avec précision. Une fine couche de couplant ultrasonique est placée entre le transducteur et la plaque d'outil. Les pièces composites sont mises sous vide de l'autre côté de la plaque porte-outil et inspectées. Le système de balayage à l'intérieur de la cuve est connecté au contrôleur à l'extérieur de l'autoclave. Le système peut fournir des images A-scan, B-scan et C-scan du panneau composite à plusieurs reprises au cours du processus de durcissement.

Le système fournit une surveillance en temps réel de la formation et du mouvement des défauts pendant le durcissement. Cela offre non seulement une meilleure compréhension des sources et des puits de défauts, mais également la possibilité de valider plus précisément les modèles de processus pour la prédiction des défauts de processus de traitement. Le système montre également l'emplacement dans l'épaisseur de tout défaut de fabrication du composite pendant le durcissement avec localisation et suivi en temps réel. Cela a été démontré à la fois pour la porosité introduite intentionnellement (c'est-à-dire piégée lors de la stratification) ainsi que pour la porosité induite par le traitement (par exemple, résultant d'une répartition inégale de la pression sur une pièce).

La technologie peut être utilisée comme système d'évaluation non destructif lors de la fabrication de pièces composites dans un four ou un autoclave, notamment des thermodurcissables, des thermoplastiques, des stratifiés composites, des résines haute température et des céramiques.

La NASA recherche activement des licenciés pour commercialiser cette technologie. Veuillez contacter le Concierge des licences de la NASA à Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer Javascript pour le voir. ou appelez-nous au 202-358-7432 pour entamer des discussions sur les licences. Suivez ce lien ici pour plus d'informations.