Rendere i velivoli più sicuri ottimizzando le prove sui materiali
Le tecniche relative alle prove non distruttive (NDT) forniscono informazioni sul potenziale o sui difetti esistenti dei materiali e dei componenti senza causare esse stesse dei danni. Le NDT vengono utilizzate sempre di più nella fase di sviluppo nel settore aeronautico, garantendo un notevole risparmio di tempo e di materiali. Sono state ampiamente utilizzate tecnologie ottiche senza contatto, quali la termografia a infrarossi e la shearografia/olografia. Mentre la prima consente di rilevare i modelli di distribuzione della temperatura da paragonare alle "firme" della temperatura per l'identificazione dei difetti, la seconda utilizza dei laser per individuare la deformazione del bersaglio e le risposte di traslazione ad uno stress applicato. Sebbene queste tecniche garantiscano una valutazione nell'intero settore senza rendere necessario il disassemblaggio, esse si basano tipicamente su due diversi sensori. Servendosi di componenti all'avanguardia, gli scienziati stanno sviluppando un nuovo sistema monosensore basato su un sensore per shearografia/olografia che funziona nel campo spettrale di una videocamera termografica a infrarossi. Grazie ai finanziamenti dell'UE stanziati per il progetto Fantom, gli scienziati sono stati spronati a ridurre le incertezze, i tempi di ispezione (una e non più due configurazioni e calibrazioni) e il post-trattamento per mettere in correlazione le informazioni su deformazione/temperatura. I ricercatori stanno inoltre estendendo l'ambito di misurazione degli spostamenti/delle crepe mediante un fattore 20, rendendo in tal modo possibile la valutazione di grandi deformazioni precedentemente inaccessibili al di fuori delle condizioni controllate di laboratorio. In seguito alla scelta della tecnica olografica appropriata (interferometria speckle elettronica o ESPI), da combinare con la termografia (mediante l'utilizzo di un laser a infrarossi a onda lunga o LWIR), i fautori del progetto hanno sviluppato e creato un prototipo portatile. In seguito alle sperimentazioni, è stato dimostrato che il dispositivo garantisce un'ispezione visiva delle deformazioni su ampia scala indotte da livelli elevati di disturbo, consentendo di colmare il divario relativo alla sensibilità nelle tecnologie attuali. In uno studio di caso industriale in scala reale di un composito di grandi dimensioni all'interno di un hangar, la tecnologia Fantom ha dimostrato una migliore capacità di rilevamento dei difetti rispetto ai due sensori separati. Gli scienziati hanno creato uno strumento mobile in grado di misurare al contempo la temperatura e la deformazione con una maggiore probabilità di rilevamento dei difetti in una gamma di deformazione estesa. L'iniziativa dovrebbe rivelarsi utile nello sviluppo e nella manutenzione di velivoli, nonché in numerosi altri settori in cui vengono utilizzati componenti compositi di grandi dimensioni, tra cui il mercato marittimo, automobilistico e dell'ingegneria civile.
