Kontrastowo-fazowe obrazowanie rentgenowskie: nowa metoda kontroli samolotów pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa oraz obniżenie kosztów produkcji i konserwacji
Stosowanie ultralekkich kompozytów w przemyśle lotniczym wymaga metod kontroli nieniszczącej, zwiększających niezawodność, skuteczność i bezpieczeństwo takich materiałów. Skuteczniejsze wykrywanie krytycznych defektów w podstawowych, złożonych i kluczowych z punktu widzenia bezpieczeństwa elementach samolotów pozwoli na lepsze kontrolowanie jakości w całym cyklu życia konstrukcji (od etapu projektowania i produkcji po montaż i naprawę). W tym kontekście w ramach projektu EVITA (Non-destructive evaluation, inspection and testing of primary aeronautical composite structures using phase contrast X-ray imaging), finansowanego ze środków UE, opracowano innowacyjną metodę kontroli nieniszczącej (NDI), która umożliwia szybkie i dokładne wykrywanie wad (np. mikrospękań i porowatości) w takich konstrukcjach. Prace rozpoczęto od przeglądu procedur dotyczących projektowania, produkcji, montażu i naprawy, stosowanych do komponentów wykonanych z materiałów kompozytowych, aby określić najczęstsze defekty w każdym z procesów w cyklu życia takich elementów. Wybrano próbki z wprowadzonymi w sposób sztuczny defektami, a następnie wyprodukowano je. Zespół EVITA zaprojektował, opracował i wyprodukował oparte na siatce dyfrakcyjnej demonstracyjne urządzenie do kontrastowo-fazowego obrazowania rentgenowskiego. Wykorzystano je do oceny nowej metody i porównania jej ze standardowymi metodami NDI stosowanymi w przemyśle. Wyniki porównania poddano ewaluacji zgodnie z szeregiem parametrów (np. czułość detekcji, szybkość kontroli, możliwość kontroli grubych konstrukcji kompozytowych itp.). Nowa metodologia spełnia większość wymagań w zakresie zdolności detekcji na podobnym poziomie co technika ultradźwiękowego pulsacyjnego wykrywania z uszeregowaniem fazowym, ale jest dużo bardziej czuła na spękania i porowatość. Podsumowując, w ramach projektu EVITA powstała nowa metoda NDI umożliwiająca ekonomiczne i przyjazne środowisku wykorzystywanie materiałów kompozytowych, bez szkody dla bezpieczeństwa maszyn. Dla producentów oznacza to niższe koszty produkcji, konserwacji i eksploatacji, a dla obywateli czystszy i bezpieczniejszy transport lotniczy.
Słowa kluczowe
Samolot, technologia kontroli, produkcja, EVITA, struktury kompozytowe, badania nieniszczące
