L'imagerie térahertz des matériaux composites d'avions
Le développement récent des systèmes térahertz produisant des fréquences situées entre les micro-ondes et l'infrarouge présente un potentiel intéressant en termes d'imagerie des matériaux composites car ceux-ci sont transparents à ces fréquences. Le soutien de l'UE au projet DOTNAC («Development and optimization of THz NDT on aeronautics composite multi-layered structure») a facilité la livraison de deux nouveaux systèmes pour inspecter les stratifiés de fibre de verre ou les structures composites. Les systèmes à ondes térahertz pulsées et continues ont été testés sur un scanner bidimensionnel pour l'inspection d'échantillons et sur une plate-forme tridimensionnelle pour l'inspection de composants aéronautiques réels. En outre, tous les échantillons ont été testés avec des techniques conventionnelles pour comparaison. Les techniques térahertz ont permis de détecter des délaminages et des défauts dans des stratifiés diélectriques tels que des stratifiés de fibre de verre. Elles ont également détecté des problèmes sur des liaisons de structures en sandwich et des problèmes de revêtement sur des substrats conducteurs tels que des plastiques à renfort fibre de carbone. La détection de porosité dans les stratifiés de fibre de verre nécessite des recherches supplémentaires. Le système d'ondes continues à modulation de fréquence est complètement électronique et consiste en trois têtes de balayage de fréquences différentes (de 100 à 300 gigahertz). L'image tridimensionnelle a une résolution de profondeur variant de deux à six millimètres. Elle permet un balayage rapide et une grande sensibilité de détection. Le système de domaine de temps utilise un laser pulsé dans une pompe sonde à fibre optique avec une résolution de profondeur améliorée de manière significative pour une meilleure précision. La résolution latérale est similaire à celle des systèmes d'ondes continues à modulation de fréquence. Les évaluations de performances appuient la position concurrentielle des deux systèmes par rapport aux techniques conventionnelles, ainsi que l'intérêt de l'utilisation des deux techniques de manière complémentaire. Le concept DOTNAC est également applicable pour les inspections en cours de processus et le contrôle de santé continu. La technologie a maintenant ouvert la voie à des économies significatives en termes de temps et de coût pour le développement, la production, le fonctionnement et la maintenance aéronautiques. Cela fournira également un avantage compétitif important aux producteurs et aux fournisseurs d'équipements d'inspection non destructive de l'UE.
Mots‑clés
Inspection non destructive, composite, térahertz, pulsé, onde continue, avion, résolution de profondeur, en cours de processus, contrôle de santé continu
