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Development of New and Novel Quality Control System for the Inspection of Titanium Components in Safety Critical Applications in the Aerospace Industry

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Mayor seguridad para los componentes fundamentales de las aeronaves

El titanio y sus aleaciones gozan de un empleo generalizado en aplicaciones estructurales para el sector aeroespacial. Científicos dotados de fondos europeos crearon sistemas de ensayo no destructivo (END) dedicados a detectar defectos bajo la superficie de los materiales que contribuirán a salvar vidas.

Tecnologías industriales

El titanio y sus aleaciones presentan una relación óptima entre solidez y peso y resultan muy resistentes a la corrosión. El titanio, además de soportar temperaturas extremas, resulta especialmente adecuado para aplicaciones de componentes relevantes desde el punto de vista estructural (SSI) en el sector aeroespacial. No obstante, las técnicas de END utilizadas en la actualidad para evaluar los lingotes de titanio a partir de los que se forman las piezas no están exentas de complicaciones. Dichas técnicas resultan caras y complejas y es necesario contar con un conocimiento previo de las propiedades de los materiales a estudiar y ubicar la sonda con una precisión superlativa. Por todo ello, las múltiples pequeñas y medianas empresas (PYME) dedicadas a este ámbito han de enfrentarse a una competitividad más intensa por parte de los fabricantes de mayor tamaño. Además, adolecen de baja sensibilidad y reproducibilidad, por lo que incluso los fabricantes de mayor envergadura pueden pasar por alto defectos con consecuencias que podrían resultar catastróficas. Financiado por la Unión Europea, el proyecto QUALITI creó tecnología de END idónea para la fabricación de componentes de titanio destinados al sector aeroespacial. Esta tecnología se sirve de la combinación de dos métodos de END. Las sondas de tecnología ultrasónica con antenas en fase (PAUT) detectan defectos dentro del lingote reuniendo información de varios haces ultrasónicos y dirigiendo el haz para corregir cualquier tipo de descompensación en la alineación del mismo. Su rendimiento es igual o superior al estándar industrial de inspección ultrasónica. Ambos sistemas, sin embargo, son incapaces de evaluar la «zona muerta» ultrasónica, un espacio situado bajo la superficie de la pieza a estudio cuyas señales sufren de eco intenso generado por la interfase. El sistema de QUALITI evitará esta limitación mediante inspección por corrientes de Foucault basadas en electromagnetismo. Una bobina dotada de corriente alterna y situada cerca de la superficie a explorar induce un campo magnético variable que genera este tipo de corrientes. Los cambios en las corrientes de Foucault devuelven información sobre posibles defectos. La tecnología automatizada de corrientes de Foucault resulta revolucionaria en el campo de los END de titanio para SSI en el sector aeroespacial. El sistema combinado de QUALITI permite por tanto ejecutar una inspección exhaustiva de los defectos en lingotes de titanio capaces de generar otros defectos en la superficie de las piezas a fabricar. Los resultados mejorarán la seguridad y los costes de explotación de las compañías aéreas, aumentarán la rentabilidad que obtienen los fabricantes de piezas de titanio e incluso ampliarán el uso del titanio al lograr un sistema de detección de defectos fiable.

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