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剪切成像技术:针对复合材料无损检测的一种光学检测方法

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研发背景
随着复合材料构件被广泛地应用于航空、航天和船舶等各个领域,这些复合材料构件的安全对产品质量起到关键的作用,具有重要的经济价值。无论是制造过程还是维修过程,都需要对复合材料构件进行快速的缺陷检测。剪切成像技术是一种高效的、全方位缺陷检测技术,并被广泛地认为是针对现代复合材料构件的可靠的检测技术。本文将介绍剪切成像技术最新的发展动态和软件技术,并概述其应用潜力。

      当今,为了满足特殊的应用要求,越来越多高技术含量的产品采用复合材料构件。通常这些复合材料结构最主要的特点就是各向异性,于是质量控制便显得尤为重要。随着复合材料构件被广泛地应用于航空、航天和船舶等各个领域,这些复合材料构件的安全对产品质量起到关键的作用,具有重要的经济价值。无论是制造过程还是维修过程,都需要对复合材料构件进行快速的缺陷检测。


应用范围
复合材料构件

生产条件及设备
      现今,复合材料的制造模式已经发展为自动生产流水线。为适应这种自动化的发展趋势,同样需要建立剪切成像的标准工业级检测系统。这种检测系统可以检测出任意的几何形面,检测速度可达2m2/min。该检测系统的检测能力绝对位于世界无损检测领域的前沿。

      自动剪切成像检测系统在制造生产环境的真空室中运作。复合材料构件由真空激励,也可由高达3kW的热能进行激励。被测体由8 个激光二极管照亮,通过剪切成像传感器实时地读取检测结果。该检测系统界面简洁易操作,与企业制定的检测实施标准相一致,不符合SNT-TC-1A标准及相关标准。对于采用晶体换能器的振动剪切成像检测,其遥控设备可以设计为软件独立声控模式。自动剪切成像检测系统通常可以满足用户的各种需求,例如几何形面、产品缺陷检出阈值以及其他多样的参数设置。

技术路线及原理
  剪切成像技术是一种高效的、全方位缺陷检测技术,并被广泛地认为是针对现代复合材料构件的可靠的检测技术。从本质上讲,这种检测技术是通过对比被测体表面在2种不同的载荷条件下所呈现的2幅图像的不同来进行检测的。可作用于被测体表面的载荷类型包括热激励、真空激励、振动激励以及机械激励。载荷的激励会引起被测体表面形变,这种表面形变是基于被测体材料和载荷条件的相互关系。通过对比判别,可以发现局部形变图像的异常。采用这种检测技术,可以实时获得检测结果并自动显示给操作人员,也可以进一步保存检测图像文件以便导出和分析。

技术特色
剪切成像技术能够缩短检测时间,提高检测效率,特别是针对具有较大检测表面的试样。

经济效益分析
切成像技术为无损检测(NDI)提供了一种快速可靠的无损检测方法,具有许多优越之处。无论是生产过程中检测还是在役检测,该技术在复合材料构件的缺陷类型表征方面,例如,对于风扇涡轮发动机叶片中的起皱检测具有独一无二的检测潜力。