Para las empresas que trabajan con materiales compuestos de uso masivo, la inspección es un factor clave para alcanzar los altos estándares de calidad de sus productos. Principalmente, porque deben asegurarse la integridad y seguridad de dichos materiales, que luego serán usados en múltiples industrias. Sin embargo, no hay que olvidar el factor económico: para mantener la competitividad, los procesos deben realizarse al menor coste posible sin resignar efectividad. Conoce por qué la tecnología Laser Shearography parece ser la solución para esta problemática.

Qué es la tecnología no destructiva Laser Shearography

 

 Un sistema de ensayos no destructivos (NDT) son aquellas técnicas que permiten inspeccionar un material sin afectar sus propiedades físicas, químicas o dimensionales y proporcionando resultados fiables de inspección y detección de defectos. El Laser Shearography es un ejemplo de estas tecnologías, y una de las más eficientes, que se utiliza para revelar defectos subterráneos de las estructuras.  

Laser Shearography - introduction

Esta tecnología se basa en el principio de interferometría de patrón estocástico y es aplicada para el control de calidad de polímeros (materiales compuestos), utilizados para fabricar productos de uso masivo en otras industrias, por ejemplo, aeroespacial, marine o de palas eólicas.

Mediante la aplicación de una carga, utilizando una excitación térmica, de vacío-parcial, de vacío-ambiente o de vibración-mecánica a una estructura, un sensor de Laser Shearography (como el FlawExplorer o FLawScout) puede observar la flexión (mínima) de la superficie en forma de un campo de deformación fuera del plano y visualizar la medición como un mapa de fase. Dado que el sensor es sensible a los cambios en la interferencia de la luz láser, la capacidad del sensor para detectar la flexión se sitúa en el rango submicrobiano.

Esta técnica puede detectar defectos que otros métodos de NDT no pueden detectar, como por ejemplo Node Bond Splits en Honeycombs, Ply Wrinkling en Laminates (& Overwraps) y Kissing Bonds. Todos estos defectos deben someterse a un estrés activo para poder ser detectados.

Cómo funciona la Técnica LS

Este sistema consiste en un sensor de medición avanzado (FlawExplorer o FlawScout) junto a un sistema de excitación (lámparas térmicas de calor). Cuando se aplica una carga o tensión a una superficie, esta se deforma más que el material principal, dado que los defectos aislados provocan una presión localizada en la estructura. Cuando cambia la forma de la superficie (es decir, cuando se carga el objeto) el patrón estocástico también se ve afectado.

El Laser Shearography simplemente mide el patrón estocástico cambiante a través de la sustracción de imágenes entre los dos estados de carga. Este sistema observa la superficie de la estructura y no penetra la muestra en sí misma. Los defectos debajo de la superficie se localizan según la forma en que afectan el campo de deformación (flexión). Las medidas tomadas antes y después de la carga, son visualizadas en un Phase Map (2D-shearogram).

laser shearography

 

El Phase Map está computarizado mediante la adquisición de múltiples pasos de imágenes discretas, que son capturadas por el phase-shifter y resueltas por el algoritmo de imagen SW. El Phase Map genera una imagen temporal y filtrada, aislada del ruido del ambiente.

Altura mínima: auto
Altura mínima: auto
Anchura máxima: auto
Anchura máxima: auto

Ventajas de Laser Shearography

Las ventajas económicas del uso del Laser Shearography incluyen: altas tasas de inspección (es decir, m2/seg), bajos tiempos de preparación de la muestra, automatización sencilla y aprobación y reconocimiento formal de la técnica NDT. Además:

  • Es altamente portátil, fácil de instalar y listo para funcionar en cuestión de segundos
  • Diseño compacto y robusto con diodos láser de clase 3R para su uso in situ y sobre el terreno
  • Inspección eficiente de grandes áreas con rápida localización y caracterización de defectos
  • Visualización de la información estructural de los materiales compuesto.
  • Los Phase Map en vivo mejorados permiten la detección de defectos en tiempo real sin ningún tipo de procesamiento posterior. Permite a los usuarios marcar directamente los defectos en las muestras inspeccionadas
  • El filtrado avanzado de imágenes produce resultados claros e inequívocos
  • Funciones avanzadas de elaboración de informes personalizables
  • Módulos opcionales: interfaces de carga térmica, de vacío o de vibración y de automatización de robots

Aplicaciones

 

Ejemplo de aplicación en un control de estructura en un Aluminium Honeycomb.

laser shearography
Laser Shearography

Nacelle/Cowling – Aramid Honeycomb

La shearografía láser es una solución versátil y puede utilizarse como sistema manual, semiautomatizado o totalmente automatizado para aplicaciones de NDT en el marco del control de calidad de la producción o la inspección en servicio. En la actualidad, la técnica se utiliza para una gran variedad de aplicaciones de ensayo en diversos sectores, como el aeroespacial, el de la aviación y el MRO, el de la automoción, el de la energía eólica.

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