Акустический импедансный контроль.

Композиты – инновационные материалы по своему определению
(как материалы с заранее заданными свойствами)
Композиты (за исключением слоистых) состоят из матрицы (или связующее) и
включенные в нее армирующие элементы (наполнители)
Потребители композитов:
- авиационная и космическая
промышленность
- военно-промышленный комплекс
- строительная индустрия
- нефтегазовая отрасль
- химическая промышленность
-транспортное машиностроение,
в т.ч. автомобилестороение,
судостроение, Ж/Д, метро
- энергетическая отрасль,
в т.ч. атомная энергетика
Объем мирового рынка композитов
составил
за 2010 год – 12,1 млн. тонн
Основными производителями
композитов в
мире являются:
- Китай (28%)
- США (22%)
- Европейский Союз (14%)
Объем российского рынка находится в
пределах статистической погрешности
(0,5-2% от мирового)
• Наиболее широкое использование получили композиты
на полимерной матрице (ПКМ). Полимерные композиты
по сравнению с другими материалами выделяются своей
прочностью, жесткостью и плотностью. Так, удельная
прочность стали составляет 21х10ˉ5 (см), а композита на
основе ортогонально – перекрестного стекловолокнита
50х10ˉ5 (см).
• Углеродопластики по удельной прочности превосходят
алюминий и титан и применяются в авиации, космической
технике, для создания легких, прочных, долговечных
конструкций. Полимерные материалы в отличие от
металлов не подвержены коррозии, поэтому композиты на
их основе широко применяются в химической
промышленности для изготовления труб, насосов,
реакторов, баллонов высокого давления.
• Например, срок службы трубопровода из эпоксидного
стеклопластика по сравнению с металлом в 10 раз выше.
ИК - термография
Позволяет определять признаки наличия дефекта по кривой изменения
температур поверхности на дефектном и бездефектном участках
Кривые охлаждения в зонах
бездефектного (2) и дефектных (1,3)
участков.
Как видно из графиков, разность
температур поверхности над
дефектом, по сравнению с
бездефектным участком, на
начальном временном периоде
увеличивается, а затем
уменьшается. Как правило,
превышение температуры для
определенной глубины залегания
дефекта имеет максимум или
минимум для включений с
отличными от основного материала
теплофизическими свойствами.
Ультразвуковой
Применяеться:
• Для выявления расслоений, в том числе и для подтверждения
результатов обнаруженных термографическим методом ,и
точного определения глубины их залегания;
• Для определения наличия воды в сотовых агрегатах самолетов
Акустический низкочастотные методы
• метод свободных колебаний
• импедансный метод
Одним из способов реализации метода свободных колебаний является простукивание
с применением специальных текстолитовых молоточков, но этот способ позволяет
выявлять дефекты больших размеров и является субъективным, зависящим от
индивидуальных возможностей специалистов, проводящих контроль.
Более широкое применение получил импедансный метод, основанный на возбуждении
в объекте контроля упругих колебаний и анализе изменения механического
импеданса участка поверхности этого объекта.
Признаком наличия дефекта является разница механического импеданса Z в
дефектной и бездефектной зонах изделия. В бездефектной зоне импеданс Z
определяется механической связью между слоями контролируемого изделия и
имеет максимальное значение. В зоне дефекта механическая связь между слоями
нарушается (расслоение, непроклей и т.д.), жесткость, а следовательно, и импеданс
в этой зоне уменьшается.
При контроле многослойных конструкций импедансным методом используются
низкочастотные дефектоскопы типа ДАМИ-С, ИД-91М и ВЕКТОР 60Д – новый
универсальный вихретоковый дефектоскоп фирмы «КРОПУС» др., преобразователи
совмещенного и раздельно-совмещенного типов на частоту от 5 до 45 кГц.
Акустический импедансный
дефектоскоп ИД-91М
Предназначен для обнаружения
расслоений и непроклеев в изделиях
из слоистых пластиков, композитных и
сотовых материалов.
Минимальный размер
обнаруживаемого дефекта в изделиях
из композиционных материалов
совмещенным преобразователем 5мм; максимальная глубина
обнаружения дефекта в изделиях из
композиционных материалов
раздельно-совмещенным
преобразователем - 13мм (в
конструкциях из алюминиевых сплавов
до 3 мм). Совмещенным
преобразователем - 4 мм (1,5 мм).
Универсальный дефектоскоп
"ДАМИ-С"
Предназначен для обнаружения
дефектов типа расслоений,
непроклеев, нарушений
целостности композитных
материалов, клееных конструкций
и сотовых структур, а также для
выявления коррозии в листовых
конструкциях из
неферромагнитных материалов с
построением С изображения
обнаруженных дефектов
Позволяет реализовать:
-ударный метод - для экспресс
контроля обширных площадей
сотовых
материалов
и
построения интерполированнх
изображений
проверяемых
областей
-вихретоковый метод - для
выявления наличия коррозии
на обратной стороне листа из
неферромагнитных
материалов в конструкциях
различного
назначения
и
построения
изображений
корродированных зон.
ВЕКТОР 60Д - новый универсальный
вихретоковый дефектоскоп
Дефектоскоп предназначен
для контроля
металлопродукции на наличие
дефектов типа поверхностных
и подповерхностных трещин,
нарушений сплошности и
однородности материалов,
полуфабрикатов и готовых
изделий из ферромагнитных и
неферромагнитных
материалов, цветных
металлов и их сплавов,
углепластиков, для контроля
композитов на расслоение с
использованием импедансных
преобразователей.