Controlli Termici. Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 1

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1 Controlli Termici Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 1

2 Controlli Termici Questi metodi si basano sul principio secondo cui quando un materiale è attraversato da un fascio termico, parte dell energia termica viene assorbita e parte viene trasmessa Si sfrutta la diversa conducibilità termica dei materiali, quindi si riescono a rilevare prevalentemente vuoti e delaminazioni Le fasi gassose hanno una conducibilità termica circa 1000 volte inferiore a quella delle fasi condensate Sorgente termica Durante il transitorio termico la superficie in corrispondenza del difetto si riscalderà più lentamente Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 2

3 Controlli Termici Per determinare la mappa termica sulla superficie del pezzo si usano le seguenti tecniche: Termografia Cristalli liquidi Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 3

4 Termografia Si basa sul riscaldamento del pezzo da esaminare e sulla successiva misura della temperatura T per effetto delle radiazioni infrarosse emesse dalla superficie Tutti i corpi che si trovano ad una temperatura superiore a 0 K emettono energia La temperatura viene misurata con sensori a distanza che rilevano le emissioni di radiazioni infrarosse RADIOMETRI 1. sensibilità pari a 0.1 C 2. rilevano il flusso termico e le piccole differenze di temperatura 3. convertono le radiazioni IR in immagini visive Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 4

5 Termografia Lo spettro IR è identificato dalle lunghezze d'onda che vanno da 700 nm ad oltre i 1000 nm Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 5

6 Termografia L'immagine che viene acquisita attraverso una telecamera (termovisore sensibile agli IR) viene poi digitalizzata da uno specifico software che ne mette in risalto i diversi livelli di radiazione/energia attraverso diverse tonalità di grigio o di colori, ottenendo una mappa termografica del corpo osservato La termografia fornisce una mappa di isoterme Si riesce ad osservare termicamente il difetto a distanza Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 6

7 Cristalli Liquidi Definizione: Sostanze organiche che, in un certo intervallo di temperatura, presentano le proprietà sia dei liquidi che dei cristalli. Tali sostanze non passano direttamente dallo stato liquido a quello solido, ma in particolari condizioni sono in grado di organizzarsi in fasi intermedie (mesofasi) che presentano caratteristiche sia dello stato liquido cristallino che di quello solido. Questo dualismo giustifica il termine con cui si indicano questi composti: cristalli liquidi. Al variare della temperatura si nota una variazione di colore del cristallo liquido. Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 7

8 Cristalli Liquidi 1. Sulla superficie viene posizionato un film di cristalli liquidi sensibili alla temperatura, che assumono un determinato colore in funzione della temperatura stessa 2. La struttura viene riscaldata in maniera omogenea e viene osservata la temperatura superficiale durante il transitorio T 3. L energia termica sulla superficie sarà diversa rispetto ad altre regioni dove non sono presenti difetti 4. Grazie all anisotropia ottica tali regioni saranno colorate in modo diverso Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 8

9 Cristalli Liquidi Si tratta di un metodo economico ma meno preciso della termografia Si possono rilevare solo difetti superficiali dei compositi come porosità e vuoti della matrice, zone scollate, separazioni VANTAGGI Semplicità Economicità SVANTAGGI Poca affidabilità Dimensioni e tipologie del difetto Corso di Tecnologie dei Materiali non Convenzionali - Prof. Luigi Carrino 9