I. Visuell inspektion
Visuell inspektion är den primära inspektionsmetoden för -serviceinspektion. De flesta typer av skador kommer att bränna, förorena, buckla, penetrera, nöta eller flisa ytan på kompositen, vilket gör skadan synlig. När skadan upptäcks måste det drabbade området undersökas närmare med hjälp av ficklampor, förstoringsglas, speglar och rörspeglar. Dessa verktyg används för att förstora defekter som annars kanske inte är lätt synliga och möjliggöra visuell inspektion av områden som inte är lätt uppenbara. Hartsbrister, hartsöverskott, rynkor, klisterskikt, missfärgning (på grund av överhettning, blixtnedslag etc.), slagskador av vilken orsak som helst, främmande föremål, blåsor och avbindning är alla skillnader som kan upptäckas genom visuell inspektion. Visuell inspektion kan inte upptäcka inre defekter i kompositer som delaminering (delaminering), bulk- och matrissprickor. Mer sofistikerade NDI-tekniker krävs för att upptäcka dessa typer av defekter.
II. Ljudtestning (metalltappning)
Den här tekniken, ibland kallad ljud, ljud eller tappning, använder frekvenser inom det hörbara området (10hz till 20hz). I händerna på erfaren personal är tapptestet en otroligt noggrann metod och är förmodligen den vanligaste tekniken som används för att upptäcka delaminering och/eller avbindning. Metoden åstadkoms genom att knacka på inspektionsområdet med en solid cirkulär eller lätt hammare-liknande enhet och lyssna på strukturens svar på hammaren. Som visas i figur 24 indikerar ett tydligt, skarpt, ringande ljud en väl-bunden struktur, medan ett dovt eller dunkliknande-ljud indikerar områden med diskrepans.
Tapningshastigheten måste vara tillräckligt hög för att producera ett tillräckligt antal ljud för att örat ska kunna urskilja eventuella skillnader i klangfärg. Tapptestet är effektivt för tunna laminat som förstärker bindningslinjer, bikakemellanskikt med tunna paneler och även nära ytan av tjocka laminat som rotorbladsstöd. Återigen, inneboende i denna metod är möjligheten att variationer i strukturens inre delar kan ge stigningsvariationer som tolkas som defekter, när de i själva verket uppstår genom design. Denna inspektion bör utföras på en så tyst plats som möjligt och av erfaren personal som är bekant med delens interna konfiguration. Denna metod är opålitlig för strukturer med fler än fyra lager. Det används ofta för att markera skador på tunna bikakepaneler. Som visas i figur 24.
Figur 24: Tapptest med en konisk hammare
III. Automatiskt trycktest
Detta test är mycket likt det manuella gängtestet genom att det använder en solenoid snarare än en hammare. Solenoiden ger flera stötar i ett enda område. Spetsen på provkroppen har en givare som registrerar kraft- och tidssignalerna från provkroppen. Mängden kraft beror på stötkroppen, slagenergin och strukturens mekaniska egenskaper.
Stötens varaktighet (period) är okänslig för storleken på stötkraften; dock varierar denna varaktighet med strukturens styvhet. Därför används en signal från ett defekt-fritt område för kalibrering, och varje avvikelse från denna defekt-fria signal indikerar närvaron av skada.
IV. Ultraljudsinspektion
Ultraljud har visat sig vara ett mycket användbart verktyg för att upptäcka inre delaminering, tomrum eller inkonsekvenser i sammansatta sammansättningar som annars inte kunde kännas igen med visuella eller perkussiva metoder. Det finns många ultraljudstekniker; varje teknik använder dock ljudvågsenergi vid frekvenser över det hörbara området. Som visas i FIG. 25, introduceras hög-ljudvågor (vanligtvis några megahertz) i en komponent och kan fortplanta sig i riktning mot komponentens yta, antingen längs komponentens yta eller i en förutbestämd vinkel mot komponentens yta. Du kan behöva prova olika riktningsflöden för att orientera dig. Det introducerade ljudet kommer sedan att övervakas när någon betydande förändring av dess utsedda väg genom delen görs. Ultraljudsvågor liknar till sin natur ljusvågor. När en ultraljudsvåg träffar ett avbrutet föremål, absorberas eller reflekteras vågen eller energin tillbaka till ytan. Efter att den avbrutna eller dämpade akustiska energin har plockats upp tas den emot av en givare och omvandlas till en display på ett oscilloskop eller en sjökortsskrivare. Denna display låter operatören utvärdera olika mätvärden i jämförelse med kända bra områden. I jämförelsesyfte har referensstandarder fastställts och används för kalibrering av ultraljudsutrustning.
Underhållstekniker måste inse att de koncept som beskrivs här fungerar bra i repetitiva tillverkningsmiljöer, men kan vara svårare att uppnå i en underhållsmiljö där ett stort antal olika kompositkomponenter installeras i flygplan med relativt komplexa strukturer. Referensstandarden måste också ta hänsyn till de förändringar som inträffar när sammansatta komponenter utsätts för användningsmiljön under långa tidsperioder eller är föremål för reparationsaktiviteter eller reparationer-liknande manövrar. De fyra vanligaste ultraljudsteknikerna diskuteras härnäst.
Figur 25: Ultraljudsinspektionsmetoder
4.1 Transmissionsultraljud
Vid överföringsultraljud används två givare, en på varje sida av området som ska undersökas. Ultraljudssignalen sänds från en givare till den andra. Ett instrument används sedan för att mäta förlusten av signalstyrka. Instrumentet uttrycker förlusten i procent eller decibel av den ursprungliga signalstyrkan. Signalförlusten jämförs med en referensstandard. Områden där förlusten är större än referensstandarden indikerar defekta områden.
4.2 Pulserad-eko-ultraljud
Enkel-ultraljud kan utföras med puls-ekoteknik. I denna metod fungerar en enda sökenhet som en sändande och mottagande givare, exciterad av hög-spänningspulser. Varje elektrisk puls aktiverar transduktorelementet. Detta element omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi i form av ultraljud. Den akustiska energin kommer in i testsektionen genom en Teflon (Teflon)® eller metakrylat kontaktspets. En vågform genereras i testsektionen och fångas upp av omvandlarelementet. Varje förändring av den mottagna signalens amplitud, eller den tid det tar för ekot att återgå till givaren, indikerar närvaron av en defekt. Pulsekotestning används för att detektera delaminering, sprickor, porositet, vatten och avbindning av bundna delar. Pulseko detekterade inte bindningsavbindning eller defekter mellan sandwichhuden och bikakekärnan. Som visas i figur 26.
Figur 26: Puls-ekotestutrustning
4.3 Ultraljudsbindningstestare
Låg- och högfrekventa bindningstestare används för ultraljudsinspektion av kompositstrukturer. Dessa bindningstestare använder inspektionssonder med en eller två givare. Den högfrekventa bindningstestaren används för att detektera delaminering och tomrum. Den upptäcker inte avbindning eller porositet från yta-till-cellulär kärna. Den kan upptäcka defekter så små som 0,5 tum i diameter. Denna lågfrekventa bindningstestare använder två sensorer för att upptäcka delaminering, tomrum och skalning av bikakekärnan. Denna inspektionsmetod upptäcker inte vilken sida av delen som är skadad och kan inte upptäcka defekter som är mindre än 1,0 tum. Som visas i figur 27.
Figur 27: Bonding Tester
4.4 Phased Array Inspection
Phased array inspektion är en av de senaste ultraljudsinspektionsmetoderna för att upptäcka strukturella defekter i kompositer. Den fungerar på samma princip som puls-eko, men den använder 64 givare samtidigt, vilket påskyndar inspektionsprocessen. Som visas i figur 28
Figur 28: Fasad array-testutrustning
V. Radiografiska inspektionsmetoder
Röntgen, ofta kallad röntgenstrålning, är en mycket användbar NDI-metod eftersom den i huvudsak ger tillgång till en vy av delens insida. Denna inspektionsmetod innebär att röntgenstrålar passerar genom den del eller sammansättning som testas samtidigt som absorptionen av strålarna registreras på röntgenkänslig film. Exponering av filmen, när den framkallas, tillåter inspektören att analysera förändringarna i exponeringsopacitet som registrerats på filmen, vilket i själva verket skapar en visualisering av förhållandet mellan detaljer i komponenten. Eftersom metoden registrerar förändringar i total densitet genom dess tjocklek är den inte den föredragna metoden för att detektera defekter såsom delaminering i ett plan vinkelrätt mot strålarnas riktning. Det är dock den mest effektiva metoden för att upptäcka defekter parallellt med röntgenstrålens mittlinje. Inre anomalier som delaminering i hörn, krossade kärnor, trasiga kärnor, vatten i kärnceller, hålrum i skumlimfogar och den relativa positionen för inre detaljer kan lätt ses av röntgenfilm. De flesta kompositer är nästan genomskinliga för röntgenstrålar-, så lågenergistrålar- måste användas. Av säkerhetsskäl är det opraktiskt att använda dem runt flygplan. Operatörer bör alltid skyddas med lämpliga blysköldar, eftersom direktkontakt med antingen röntgenröret eller spridd strålning är möjlig. Det är viktigt att hålla ett minsta säkert avstånd från-röntgenkällor.
VI. Termisk sammansmältningsinspektion
Termisk inspektion omfattar alla metoder för att mäta temperaturförändringen hos en del som testas med en termisk avkänningsanordning. Den grundläggande principen för termisk inspektion består av att mäta eller mäta yttemperaturen när värme strömmar ut ur, in i eller genom testobjektet. Alla värmeavbildningstekniker bygger på skillnaden i värmeledningsförmåga mellan normala, defekta-fria områden och defekta områden. Vanligtvis används en värmekälla för att höja temperaturen på den del som testas när ytvärmningseffekter observeras. Eftersom områden utan defekter leder värme mer effektivt än områden med defekter, indikerar mängden värme som absorberas eller reflekteras kvaliteten på bindningen. Typer av defekter som påverkar termisk prestanda inkluderar bindning, sprickbildning, slagskador, panelförtunning och vatteninträngning i kompositer och bikakekärnor. Den termiska metoden är den mest effektiva metoden för att upptäcka tunn plywood eller defekter nära ytan.
VII. Neutronradiografi
Neutronröntgen är en icke-destruktiv avbildningsteknik som visualiserar provets inre egenskaper. Neutrontransport genom mediet beror på neutrontvärsnittet av kärnorna i mediet. Det differentiella sönderfallet av neutroner genom mediet kan mätas, plottas och sedan visualiseras. Den resulterande bilden kan användas för att analysera provets interna egenskaper. Neutronröntgen är en komplementär teknik till röntgenröntgen. Båda teknikerna visualiserar dämpningen genom mediet. Den största fördelen med neutronradiografi är dess förmåga att avslöja lätta element som väte som finns i frätande ämnen och vatten.
VIII. Fuktdetektorer
En hygrometer kan användas för att upptäcka fukt i en sandwich-bikakestruktur. Hygrometern mäter RF-effektförlusten som orsakas av närvaron av vatten. Fuktmätare används vanligtvis för att upptäcka fukt i huvudradomen. jämförelse av NDI-testutrustning, som visas i Fig. 29/30.
Figur 29: Fuktighetstestutrustning
Figur 30: Jämförelse av NDI-detektionsutrustning