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1 DIAGNOSTIC ENGINEERING SOLUTIONS

2 CONTROLLI NON DISTRUTTIVI SU MATERIALI COMPOSITI

3 Tecniche NDT La tecniche termografiche per i controlli non distruttivi (NDT) sono basate sulla misura di anomalie termiche dovute alla presenza di difetti all interno del provino o a variazioni delle proprietà del materiale che rappresentano un ostacolo alla normale diffusione termica. Esempi di termografia stimolata

4 Tecniche NDT - tecniche stimolate Tecniche termografiche Sorgente di eccitazione Pulsata Lock-in TSA Meccanica Ultrasuoni Carichi dinamici Elettrica, Elettromagnetica Ottica Microonde Correnti indotte Calore per conduzione o convenzione

5 Tecniche NDT La tecnica Pulsata Tale tecnica consiste in un breve riscaldamento del provino seguito dalla registrazione della curva di decadimento della temperatura dello stesso. La presenza di un difetto superficiale riduce la diffusione del calore così che, osservando la temperatura superficiale, il difetto appare come un area a temperatura differente rispetto all area non difettata.

6 Tecniche NDT La tecnica Lock-in La termografia lock-in è basata su onde termiche generate all interno del provino analizzato mediante una sorgente di calore esterna, in regime stazionario. Tramite algoritmi di postprocessing proprietari è possibile ottenere informazioni sull ampiezza e la fase del segnale termico. Le zone difettate, originano una risposta termica differente rispetto alle zone sane, misurabile in termini di variazione di fase del segnale termografico.

7 Tecniche NDT La tecnica TSA Si basa sull effetto termoelastico, variazione di temperatura che si verifica in un solido quando è soggetto a sollecitazioni in campo elastico. In questo modo è possibile ricostruire lo stato di sollecitazioni del componente partendo dalle variazioni di temperatura del pezzo. L analisi mostra in tempo reale come la tecnica termoelastica possa essere usata facilmente come tecnica per controlli non distruttivi, per individuare eventuali difetti e le loro dimensioni, o cambi delle proprietà del materiale.

8 Tecniche Termografiche - esempi Confronto nella valutazione dei difetti fra le tecniche termografiche Pulsata e Lock-in e la tecnica radiografica su provino in fibra di carbonio, danneggiato mediante impatto. Radiografia della parte centrale del provino Termografia Pulsata Termografia Lock-in

9 Tecniche Termografiche - esempi Tecnica Lock-in: valutazione di difetti, variazioni di spessore e mancanza di incollaggio in materiali compositi Variazione spessore Mancanza incollaggio Difetto Analisi su stringer aeronautico

10 Tecniche Termografiche - esempi Tecnica Lock-in: valutazione di difetti in materiali compositi Radice di pala di un generatore eolico con difetti interni simulati. Provino in composito GFRP con difetti interni simulati. I termogrammi sono relativi a due profondità di ispezione diverse.

11 Tecniche Termografiche - esempi Tecnica Pulsata: valutazione di difetti in materiali compositi

12 Tecniche Termografiche - esempi Tecnica Pulsata: valutazione di difetti in materiali compositi

13 Tecniche Termografiche - esempi Tecnica TSA: valutazione di difetti in componenti aeronautici

14 Tecniche Termografiche - esempi Tecnica TSA: valutazione di difetti in componenti aeronautici L analisi termoelastica oltre a fornire una mappa qualitativa delle sollecitazioni, consente di individuare i difetti superficiali e subsuperficiali come le cricche. TSA

15 Tecniche Termografiche - esempi Tecnica TSA: valutazione di difetti in componenti aeronautici L analisi delle immagini mostra come la tecnica termoelastica possa essere usata come tecnica NDT. TSA

16 Termografia e Microonde Le microonde possono essere utilizzate come sorgente di calore. Le microonde non vengono utilizzate per riscaldare direttamente il materiale, ma l acqua contenuta al suo interno. Per tale ragione, i difetti di piccole dimensioni dovuti a danni da impatto che hanno assorbito maggiore quantità di acqua, sono facilmente rilevabili e in tempi molto brevi, rispetto alle tecniche termografiche tradizionali.

17 Termografia e Microonde Questo tipo di riscaldamento garantisce brevi tempi di eccitazione del materiale e osservazione in profondità. Risultati relativi a prove di termografia con sorgente a microonde su provino in fibre di carbonio: Frattura delle fibre di carbonio dello strato superficiale, dovute all impatto nella zona centrale, che si estendono lungo le fibre ed effetto di bordo. Effetto del calore prodotto da difetti subsuperficiali (delaminazione) causati da un impatto, ad una profondità di circa 5 mm dalla superficie.

18 Campi di applicazione Ispezione strutturale pala eolica Ispezione chiglia di imbarcazione Ispezione telaio bicicletta

19 Campi di applicazione La diffusione capillare di materiali compositi utilizzati per la realizzazione di elementi strutturali, in particolare nel settori dell Automotive e dell Aeronautica, consente l efficace applicazione di tutte le tecniche termografiche precedentemente descritte, per ogni tipo di difetto, con garanzia di ottimi risultati in tempi rapidi. DES ha sviluppato e realizzato con successo sistemi di controllo in linea per conto di aziende aeronautiche e automobilistiche leader nei rispettivi settori.

20 Contatti Diagnostic Engineering Solutions S.r.l. Mail: Tel Cell.: Le informazioni inviate sono da utilizzarsi esclusivamente per la valutazione tecnico economica di sistemi e servizi proposti e non possono essere divulgate a terzi se non preventivamente autorizzati. MultiDES

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