硬化中の複合材料のその場欠陥検出のためのシステム
通常、複合材料の非破壊評価は、超音波またはその他の手段によって、硬化プロセスの前または後に実行されますが、硬化中に多くの欠陥が消失して形成されます。 NASAラングレー研究所は、Analytical Mechanics Associatesと共同で、オートクレーブまたはオーブン内の複合材料のその場での硬化モニタリングと欠陥検出のための自動超音波スキャンシステムを開発しました。
非破壊システムは、超音波接触プローブが取り付けられた、超音波、ポータブル、自動Cスキャンシステムで構成されています。スキャナーは、スキャナーの温度に敏感なコンポーネントを保護する断熱容器内に配置されます。液体窒素冷却システムにより、容器の内部が38°C未満に保たれます。電動X-Yラスタースキャナーは、多孔質断熱ボードで作られた密閉されていない冷却コンテナ内に取り付けられ、カンチレバースキャンアームがスロットから冷却コンテナから突き出ています。
X-Yラスタースキャナーを収容する冷却コンテナーは、液体窒素（LN2）デリバリーシステムを使用して定期的に冷却されます。ボックスのスロット開口部にある柔軟なベローズは、ボックスと外部オートクレーブ環境との間の熱伝達を最小限に抑えます。ボックスとスキャニングアームは、精密鋳造ツールプレート上にあります。超音波接触媒質の薄層は、トランスデューサーとツールプレートの間に配置されます。複合部品は、ツールプレートの反対側で真空バッグに入れられ、検査されます。容器内のスキャンシステムは、オートクレーブ外のコントローラーに接続されています。システムは、硬化プロセス中に複数回、複合パネルのAスキャン、Bスキャン、およびCスキャン画像を提供できます。
このシステムは、硬化中の欠陥の形成と動きをリアルタイムで監視します。これにより、欠陥のソースとシンクをよりよく理解できるだけでなく、硬化プロセスの欠陥を予測するためにプロセスモデルをより正確に検証することができます。このシステムは、リアルタイムのローカリゼーションと追跡により、硬化中の複合材料製造欠陥の厚さ方向の位置も表示します。これは、意図的に導入された多孔性（つまり、レイアップ中にトラップされた）と、処理によって誘発された多孔性（たとえば、部品の不均一な圧力分布に起因する）の両方で実証されています。
この技術は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、複合ラミネート、高温樹脂、セラミックなどの複合部品をオーブンやオートクレーブで製造する際の非破壊評価システムとして使用できます。
NASAは、この技術を商業化するためのライセンシーを積極的に探しています。 NASAのライセンスコンシェルジュに連絡してください。このメールアドレスはスパムボットから保護されています。表示するにはJavaScriptを有効にする必要があります。または、202-358-7432に電話して、ライセンスに関する話し合いを開始してください。こちらのリンクをたどってください
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