Terahercowe obrazowanie kompozytów samolotowych
Powstałe niedawno systemy terahercowe, wytwarzające częstotliwości między mikrofalami a podczerwienią, mają ogromny potencjał w zakresie obrazowania materiałów kompozytowych, które są przezroczyste w tych częstotliwościach. Dzięki środkom unijnym, w ramach projektu "Development and optimization of THz NDT on aeronautics composite multi-layered structure" (DOTNAC) powstały dwa nowe systemy do inspekcji laminatów z włókna szklanego oraz konstrukcji kompozytowych. Pulsacyjne i ciągłe systemy terahercowe przetestowano w dwuwymiarowymi skanerze pod kątem inspekcji próbek oraz na platformie trójwymiarowej pod kątem inspekcji prawdziwych komponentów lotniczych. Ponadto wszystkie próbki przetestowano przy użyciu konwencjonalnych technik dla celów porównawczych. Techniki terahercowe umożliwiły wykrywanie rozwarstwień i uszkodzeń w laminatach dielektrycznych, takich jak te wykonane z włókna szklanego. Pozwalają też na wykrywanie problemów z wiązaniami w strukturach warstwowych oraz z powłokami na powierzchniach przewodzących, takich jak tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami węglowymi. Wykrywanie porowatości w laminatach z włókna szklanego wymaga dalszych badań. System fali ciągłej o modulowanej częstotliwości jest całkowicie elektroniczny i składa się z trzech głowic skanujących o różnych częstotliwościach (od 100 do 300 gigaherców). Trójwymiarowy obraz posiada rozdzielczość w głębi wynoszącą od dwóch do sześciu milimetrów. Umożliwia to szybkie skanowanie i uzyskiwanie dużej czułości detekcji. System w dziedzinie czasu wykorzystuje laser pulsacyjny w sondzie światłowodowej o znacząco lepszej rozdzielczości głębi obrazu, co oznacza większą dokładność. Rozdzielczość poprzeczna jest podobna co w przypadku systemu fali ciągłej o modulowanej częstotliwości. Badania sprawności potwierdzają konkurencyjność tych dwóch systemów w porównaniu z technikami konkurencyjnymi, a także możliwość stosowania ich obu jako technik uzupełniających. Koncepcja DOTNAC sprawdza się zarówno w inspekcji prowadzonej podczas procesu, jak i w ciągłym monitorowaniu stanu. Technologia ta pozwala na znaczne skrócenie czasu i obniżenie kosztów projektowania, produkcji, obsługi i konserwacji samolotów. Przyczyni się także do podniesienia konkurencyjności unijnych producentów i dostawców urządzeń do badań nieniszczących.
Słowa kluczowe
Inspekcja nieniszcząca, kompozyt, teraherc, pulsacyjne, fala ciągła, samolot, głębokość, w ramach procesu, monitorowanie stanu
