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Continuous health monitoring and non-destructive assessment of composites and composite repairs on surface transport applications

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Autoevaluación de los compuestos empleados en vehículos

Un equipo europeo ha desarrollado un sistema de escaneado que detecta fallos en los materiales compuestos empleados en los vehículos. Un escáner robótico portátil emplea dos métodos principales para tomar imágenes, las cuales se combinan a través de un software que muestra los defectos detectados.

Transporte y movilidad icon Transporte y movilidad

La utilización de materiales compuestos, por ejemplo los plásticos reforzados con fibras de carbono o vidrio, es cada vez más frecuente en las industrias de la automoción y el ferrocarril. La reparación o los daños causados a estos materiales pueden provocar interrupciones del servicio significativas, a pesar de lo cual el desarrollo de técnicas de ensayo no destructivas ha resultado relativamente lento. El proyecto COMPAIR (Continuous health monitoring and non-destructive assessment of composites and composite repairs on surface transport applications), financiado con fondos de la UE, desarrolló un nuevo sistema de vigilancia no destructiva capaz de evaluar el estado de los materiales compuestos y las reparaciones en las aplicaciones del transporte de superficie, entre las cuales se incluyen los vehículos de ferrocarril y carretera, así como las embarcaciones marítimas. Los resultados del proyecto incluyeron el desarrollo de un escáner robótico portátil que inspecciona rápidamente los paneles de materiales compuestos instalados en campo, para lo cual toma imágenes de dichos paneles en los camiones o trenes que están parados. El cabezal del escáner inspecciona los plásticos reforzados con fibra de vidrio mediante la combinación de infrarrojos cercanos y una cámara Basler. En las pruebas con plásticos reforzados con fibra de carbono se emplean técnicas de termografía transitoria y una cámara de proyección por infrarrojos, lo que permite determinar la composición de los materiales probados gracias a las prestaciones del cabezal del escáner. El escáner interactúa con el software de control desarrollado en el seno de este proyecto para facilitar una operación ágil y fiable. En cuanto al software, denominado Compair, incluye los criterios para determinar la idoneidad de los materiales escaneados y permite mantener constantemente el cabezal en ángulos adaptados a la superficie explorada, incluso en los paneles con curvatura. El software también permite unir las distintas imágenes creadas por las cámaras para ofrecer al operador una única foto en la que poder identificar posibles defectos. El equipo investigador de este proyecto desarrolló una técnica de supervisión que permite inspeccionar estructuras de materiales compuestos en tiempo real. El método combina técnicas tanto de ultrasonidos de ondas guiadas de largo alcance como de emisiones acústicas, lo que favorece la detección y localización de pequeñas variaciones en los materiales compuestos provocadas por un exceso de carga o pandeo. El software de reconocimiento de patrones identifica la ubicación de un defecto de acuerdo a los límites establecidos en los criterios de aceptación. Los ensayos de campo demostraron la efectividad del sistema desarrollado en este proyecto. Otra actividad del proyecto fue un análisis de mercado exhaustivo que sirvió para el desarrollo de una estrategia comercial. Además, el equipo de este proyecto elaboró un manual de operación en el que se incluyen directrices prácticas para su utilización. El sistema desarrollado en el proyecto COMPAIR posibilitará la monitorización sobre el terreno de los materiales compuestos empleados en varios tipos de vehículos y proporcionará resultados en tiempo real, lo que a su vez facilitará la detección de errores en fases incipientes y la minimización de interrupciones en los servicios de transporte.

Palabras clave

Materiales compuestos, escáner robótico, COMPAIR, vigilancia de la salud, evaluación no destructiva

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