Sistemas de inspección totalmente automatizados para componentes de motores de aviación
Aunque las aeronaves modernas son máquinas de alta tecnología y están muy automatizadas, el mantenimiento y las inspecciones se siguen efectuando en gran medida de manera manual. Esto significa que incluso las tareas de mantenimiento más rutinarias pueden llevar mucho tiempo y resultar muy caras, por no mencionar que son propensas a errores humanos. La buena noticia es que esta situación está empezando a cambiar poco a poco, gracias en parte a iniciativas financiadas con fondos europeos como el proyecto AUTHENTIC(se abrirá en una nueva ventana). Con el apoyo de la Empresa Común Clean Sky 2(se abrirá en una nueva ventana), el equipo del proyecto ha desarrollado un sistema de inspección totalmente automatizado para detectar defectos superficiales en componentes soldados de motores críticos para la seguridad. «Nuestro sistema fiable de inspección es capaz de realizar inspecciones más rápidas en componentes a escala real, eliminar la subjetividad humana de la ecuación de la inspección y crear un entorno de trabajo más sano y limpio para los técnicos», afirma Eider Gorostegui Colinas, investigadora principal de Lortek(se abrirá en una nueva ventana), socio principal del proyecto.
Introducción a la termografía inductiva
El pilar de este proyecto es el uso de la termografía activa inductiva, una tecnología que utiliza una cámara térmica para examinar la propagación del calor de una superficie —en este caso, las soldaduras— mientras se calientan por inducción. «Los defectos actúan como barreras para la propagación del calor, y la cámara de infrarrojos capta de forma directa este calentamiento concentrado en las zonas defectuosas», explica Gorostegui Colinas. En la solución AUTHENTIC, las inspecciones las realiza automáticamente un robot, cuyo cabezal contiene tanto la cámara térmica como el inductor. «Cada cabezal está diseñado para inspeccionar una zona específica de un componente y, cuando se utilizan juntos, pueden cubrir toda la superficie por inspeccionar», señala. Las grabaciones obtenidas se procesan para crear imágenes, que se someten a una detección automática de defectos mediante algoritmos que proporcionan la ubicación y el tamaño de los defectos.
Detección de grietas en cualquier orientación
Lo que hace única a la solución AUTHENTIC es su inductor totalmente nuevo: está diseñado para optimizar los tiempos de inspección al permitir que la solución detecte grietas en cualquier orientación. «Esto es muy importante, ya que los inductores tradicionales solo son capaces de detectar grietas situadas en perpendicular al campo magnético inducido», afirma Gorostegui Colinas. En el pasado, esta limitación se superaba utilizando un cabezal robótico que incluía un grado de libertad rotacional adicional para garantizar la detección de cualquier grieta. Sin embargo, esto implicaba un sistema más complejo y tiempos de inspección más largos.
Formular la pregunta adecuada
Para comprobar la idoneidad del sistema, los investigadores recurrieron al análisis de la probabilidad de detección (POD, por sus siglas en inglés). «La pregunta no es “cuál es la grieta más pequeña que podemos detectar mediante la termografía”, sino “cuántas grietas nos hemos dejado”», dice Gorostegui Colinas. «En otras palabras, hay que centrarse en la fiabilidad, algo que a menudo se olvida al desarrollar nuevos sistemas». Utilizando el método POD de acierto y error, los investigadores probaron diferentes conjuntos de muestras para calcular la grieta más pequeña que se puede encontrar de manera fiable.
Avances en el estado actual de la tecnología
El equipo del proyecto AUTHENTIC logró avances en el estado actual del mantenimiento y la inspección automáticos de aeronaves. «La termografía abre un nuevo paradigma al permitir la automatización tanto de la inspección como de la detección, eliminando posibles errores de ejecución humana en la detección de defectos, facilitando el ensayo de cualquier diseño y permitiendo inspecciones más rápidas», concluye Gorostegui Colinas. Aunque el proyecto en sí ya ha finalizado, los investigadores siguen trabajando en su solución con el objetivo de alcanzar la industrialización final en un futuro próximo.
