Dando uma olhada nos valores internos: inspeção terahertz da fibra

Fornecedores Relacionados

A espectroscopia por meio de ondas ultracurtas na faixa dos terahertz é um método bastante promissor para ensaios volumétricos em materiais não condutores. Ele foi integrado pela primeira vez como uma tecnologia adicional em um sistema de teste não destrutivo (NDT) Accubot multimodal da Fill como parte do projeto "Attic" de três anos com envolvimento internacional executado pela Eureka.

Plásticos reforçados com fibra de vidro (GFRPs) e materiais naturais renováveis, como madeira e cortiça, estão sendo usados ​​cada vez mais amplamente na construção leve industrial. Danos invisíveis a olho nu após processos de conformação e processamento mecânico tornam indispensável o controle de qualidade contínuo de componentes leves.

O projeto Attic concentrou-se no desenvolvimento de uma solução totalmente automatizada de perfuração, monitoramento e inspeção para compósitos de fibra de vidro. Perfiladores a laser de alta resolução foram usados ​​para monitorar ferramentas de perfuração compostas para garantir que o nível de desgaste fosse aceitável antes de cada operação. Isso foi combinado com técnicas de aprendizado de máquina para otimizar os parâmetros de processamento de ferramentas, como velocidades de perfuração.

O monitoramento foi incluído como parte automatizada do processo, reduzindo a necessidade de interpretação do operador. Depois que os furos foram feitos, a inspeção do material original ao redor do furo foi realizada usando imagens de terahertz.

A inspeção confiável e precisa de compósitos espessos de fibra de vidro usando um método sem contato é uma mudança radical no setor de NDT e uma parte fundamental do projeto Attic.

Os parceiros do projeto são Far-UK, TWI, Brunel University London, Recendt e Fill.

Uma técnica relativamente nova para testes volumétricos não destrutivos (NDT) em materiais não condutores é a espectroscopia por meio de ondas ultracurtas no espectro terahertz (THz-Imaging). Esta banda de frequência estende-se de aprox. 100 GHz a 10 THz (comprimento de onda de 0,05 a 3,0 mm) e forma o limite entre ondas de rádio e luz. O THz-Imaging permite exames sem contato de GFRP ou peças de madeira sem nenhuma precaução especial de segurança. Além disso, pode ser usado para examinar espumas ou para determinar a qualidade da solda de termoplásticos.

Juntamente com sistemas de produção para as indústrias automotiva, aeronáutica, esportiva e de construção, a Fill desenvolve e produz soluções automatizadas para testes de materiais não destrutivos. Além disso, a empresa desenvolveu uma solução com os robôs Accubot de alta precisão que podem operar de forma independente e conjunta em eixos lineares que funcionam em paralelo. Esses sistemas podem realizar inspeções com diferentes métodos. Um eixo servo rotatório adicional no ponto central da ferramenta também permite o teste de componentes em áreas pequenas e altamente contorcidas.

Os possíveis usos da espectroscopia terahertz para aplicações plásticas foram anteriormente restritos a operações de laboratório. Fill participou do projeto Attic (Automated TeraherTz Imaging of Composites and tooling profiling) Eureka de três anos para desenvolver um processo automatizado baseado em robô para a produção e subsequente inspeção de furos em compósitos reforçados com fibra de vidro. Este processo envolve a inspeção totalmente automática do material ao redor do furo para defeitos usando THz-Imaging. A integração de um espectrômetro THz em um flange conector rápido Flex Change garantiu a implementação rápida dessa tecnologia em um sistema de inspeção baseado em robô da Fill. O sistema flexível permite o uso de THz-Imaging para peças compostas de fibra, mesmo que sejam contorcidas ou formadas livremente. O mesmo se aplica à inspeção das estruturas internas de suporte de peças conformadas complexas da produção aditiva.

"No projeto Attic, a THz-Imaging alcançou o nível de prontidão tecnológica (TRL) 5 como outra tecnologia para nossos sistemas NDT automáticos multimodais", explica Harald Sehrschön, líder da equipe de pesquisa e desenvolvimento da Fill. "A integração da espectrometria THz-Imaging em sistemas NDT totalmente automáticos permitiria uma mudança na metodologia de testes automatizados de componentes não destrutivos para muitos fabricantes. No entanto, ainda há muito a fazer antes da aplicação em um projeto de cliente."