В ТПУ создана установка для контроля скрытых дефектов композитных изделий

Стационарную установку термоакустического контроля дефектов полимерных композиционных материалов, созданных для авиационной и космической отраслей промышленности, разработали ученые Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности Томского политехнического университета (ТПУ), 10 сентября сообщает пресс-служба вуза.

Новая установка обнаруживает трещины, расслоения от ударных повреждений и другие типичные для композитов дефекты, которые ранее было невозможно обнаружить другими распространенными методами контроля.

По принципу своей работы она напоминает 3D-принтер, где вместо печатающей головки установлена инфракрасная камера и устройство ультразвуковой стимуляции, перемещение которых, а также перемещение стола с закрепленным объектом контроля выполняется моторизированной системой.

Управлять системой перемещения можно кнопками на панели установки, а сама процедура контроля выполняется специальной программой на удаленном компьютере. И систему управления, и программное обеспечение разработала команда Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ.

Для поиска дефектов в исследуемых композитных изделиях используется метод термоакустического контроля, основанный на наблюдении изменения температурных параметров объекта в процессе зондирования его акустическими сигналами.

При этом в изделие вводятся мощные колебания высокой частоты, распространяющиеся в теле объекта. В зоне контакта с дефектом механическая энергия колебаний переходит в тепловую. Там, где находятся трещины или расслоения, происходит локальный разогрев, который с помощью тепловизора регистрируется и визуализируется — дефектные области проявляются на экране в виде «горячих пятен».

И. о. руководителя Центра промышленной томографии ТПУ Арсений Чулков пояснил:

«Преимущество термоакустического метода состоит в том, что с его помощью можно фиксировать те дефекты, которые невозможно обнаружить классическим ультразвуковым или тепловым методами контроля с использованием оптической стимуляции. Это, например, очень мелкие трещины, выходящие на поверхность, а также трещины, которые расположены с обратной стороны относительно контролируемой поверхности».

Примененный в установке термоакустический метод ранее уже был успешно опробован исследователями ТПУ в сотрудничестве с индустриальными партнерами для обнаружения трещин в лопатках газотурбинных двигателей.

Еще одним достоинством разработанного устройства является возможность оценки состояния как цилиндрических и плоских изделий, так и изделий сложной геометрической формы, в том числе крупногабаритных.

Установка, изготовленная по заказу ООО «НТЦ „Эталон“, будет передана заказчиком в АО „НПО Энергомаш“ и войдет в состав крупного комплекса неразрушающего контроля изделий.