PRZEGLĄD BADANIA
Próbkę do badania zostały dostarczone przez producenta z branży badań kosmicznych. Przedmiotem badania było pięć próbek CFRP o następującym charakterze: Próbki 1 i 2 - panele warstwowe ze stopniowanymi zmianami grubości od 1 do 6 mm, Próbki 3 i 4 - panele o całkowitej grubości 5 mm i wiązaniu klejonym wzdłóż osi próbki. Próbka 5 - spojone panele o grubości 17 mm i 27 mm z aluminiowym panelem tylnym z kwadratowym wycięciem. wykonany w technologii punktowego zgrzewania oporowego panel aluminiowy o grubość ~3 mm i składający się się z dwóch arkuszy 1,5 mm. Na jego długości wykonano dziesięć zgrzewów punktowych o różnej nominalnej średnicy zgrzewu. Celem badania była ocena zdolności wykrywania osadzonych defektów w szerokim zakresie grubości i typach laminatów stosowanych przez producenta.
METODA BADANIA
Próbki 1-4 zbadano przy użyciu modułu przetwornika TRM-CI-5MHz. Próbka 5 została zbadana przy użyciu TRM-BF-2,5MHz ze względu na jej większą grubość. Oba przetworniki były wyposażone w linię opóźniającą Aqualene 8 mm, której elastyczność zapewniała dopasowanie do nierówności powierzchni. Jako środka sprzęgającego użyto wody, dostarczanej za pomocą butelki ze spryskiwaczem. Wszystkie próbki zbadano przy użyciu techniki ręcznego zszywania, w której sonda jest przesuwana sekwencyjnie po powierzchni próbki, co zapewnia uzyskanie pełnego zestawu danych pomiarowych dla całej powierzchni próbki. Dane były analizowane i wyświetlone jako mapy C-scan zarówno w reprezentacji amplitudowej, jak i Time-of-flight. Na zamieszczonych obrazach obrazy C-scan w reprezentacji amplitudowej są wyświetlane w skali szarości, natomiast skany ToF są wyświetlane w palecie kolorów tęczy.
WYZWANIA
Według wymogów producenta, dostęp do próbki jest możliwy jedynie od strony nieformowanej, stąd badane powierzchnie były bardziej chropowate. Z tego powodu zdecydowano się na użycie linii opóźniającej wykonanej z Aqualene, aby dzięki jej elastyczności uzyskać spójne połączenie z powierzchnią próbki.
WYNIKI
Wszystkie próbki zostały pomyślnie przebadane za pomocą platformy dolphicam2, ze wskazaniami wykrytych wad ponumerowanymi dla każdej próbki. W przypadku próbek 1 i 2, przy użyciu jednego zestawu ustawień i bramek udało się skutecznie wykryć i ocenić defekty w zakresie grubości 1-6 mm. Zostały one łatwo rozpoznane na skanach ToF jako zmiany koloru w stosunku do lokalnej grubości laminatu. Obejmowało to defekty (wskazanie nr 5 na poniższym obrazku), które występowały w miejscu zmiany grubości z 4 do 6 mm, gdzie optymalne sprzężenie sondy nie było możliwe.
W przypadku próbek 3-4 defekty w obszarze sklejenia zostały wykryte i zwymiarowane.
W przypadku próbki 5 defekty w laminacie zostały pomyślnie wykryte i zwymiarowane. Wykryto również defekty na styku między CFRP a aluminiowym panelem tylnym (wskazanie nr 6 na poniższym obrazie). Kwadrat wycięty z tylnego panelu był wyraźnie widoczny. Obszar ten przedstawiany został jako wzrost amplitudy sygnału, ponieważ interfejs CFRP/powietrze odbija większą część dźwięku z powrotem do sondy w porównaniu do interfejsu CFRP/aluminium.
WNIOSKI
Z tego badania można wyciągnąć trzy wnioski. Po pierwsze, dzięki zastosowaniu dwóch TRM 2,5 MHz i 5 MHz, pomyślnie sprawdzono duży zakres grubości od 1 mm do 27 mm, co dowodzi wszechstronności tych TRM w badaniach materiałów CFRP. Po drugie, oprogramowanie pozwoliło z łatwością wskazać defekty o różnych rozmiarach i na różnych głębokościach w zależności od lokalnych grubości laminatu. Umożliwiło to wykorzystanie pojedynczych konfiguracji do pokrycia dużych zakresów, dzięki czemu inspekcje były bardziej wydajne. Po trzecie, linie opóźniające Aqualene były w stanie dostosować się zarówno do chropowatości, jak i struktury powierzchni paneli, co oznacza, że inspekcje można przeprowadzać od strony nieformowanej.
