I raggi X innalzano il livello dei test non distruttivi impiegati nel settore aeronautico
I polimeri o i materiali plastici rinforzati con fibra di carbonio (CFRP) sono materiali leggeri e altamente resistenti che hanno aiutato l’industria aerospaziale a ridurre il consumo di carburante e le emissioni senza compromettere le prestazioni. Infatti, la prossima generazione di aeromobili conterrà oltre il 50 % di materiali compositi. La gamma di componenti che possono essere formati partendo da questi materiali continua a crescere e include progettazioni complesse in termini di forma e struttura interna. Una rivoluzionaria piattaforma tecnologica per il testing non distruttivo dei componenti aeronautici è in fase di preparazione, grazie al finanziamento da parte dell’UE del progetto QUICOM (Quantitative inspection of complex composite aeronautic parts using advanced X-ray techniques). Proprio come un medico utilizza i raggi X per eseguire le diagnosi, ad esempio, gli ingegneri aeronautici li utilizzano per caratterizzare la struttura interna di un componente. Gli scienziati di questo progetto hanno sviluppato metodologie di acquisizione ed elaborazione delle immagini in grado di analizzare i pori, le fibre e i componenti della matrice dei materiali compositi. Inoltre, sono stati generati scenari di simulazione per particolari CFRP piccoli e grandi, al fine di rappresentare caratteristiche individuali come ad esempio pori, resina, fibre e delaminazione. È stata studiata una grande varietà di tecniche di TC al fine di fornire informazioni dettagliate circa le caratteristiche dei materiali e dei componenti. Tra queste, le TC basate su robot, le TC a rapido processo integrato, le TC multi-energia e le TC ad alta risoluzione, nonché tecniche a raggi X avanzate. Ad esempio, è stato impiegato con successo il rilevamento del singolo fotone per ottenere immagini eccellenti di compositi con inserti metallici, nonché strutture sandwich con anima in metallo. È stata anche svolta la modellazione di particolari in CFRP grandi e complessi. È stato sviluppato un nuovo metodo per calcolare la porosità assoluta dei materiali compositi senza l’utilizzo di campioni di riferimento. Infine, sono stati sviluppati e valutati due percorsi diversi di analisi e visualizzazione dei risultati. Il consorzio del progetto è riuscito ad attuare la piattaforma tecnologica QUICOM come specificato e alla fine del progetto ha dimostrato che essa è funzionale nei suoi vari aspetti. Le diverse tecniche saranno sottoposte a una dettagliata fase di testing e rifinitura per valutare e rafforzare le potenzialità di utilizzo industriale. La piattaforma tecnologica di QUICOM dovrebbe rivoluzionare il testing non distruttivo di materiali compositi CFRP. L’accesso economico e rapido a caratterizzazioni 3D non distruttive porterà l’industria aerospaziale europea a nuovi livelli.
Parole chiave
Raggi X, test non distruttivi, aeronautica, CFRP, piattaforma tecnologica, QUICOM
