固化过程中复合材料原位缺陷检测系统
通常，复合材料的无损评估（通过超声波或其他方式）在固化过程之前或之后进行，但许多缺陷会在固化过程中消失并形成。 NASA Langley 研究中心与 Analytical Mechanics Associates 合作开发了一种自动超声波扫描系统，用于在高压釜或烘箱中对复合材料进行原位固化监测和缺陷检测。
非破坏性系统由带有附加超声波接触探头的超声波便携式自动 C 扫描系统组成。扫描仪放置在一个绝缘容器内，用于保护扫描仪的温度敏感组件。液氮冷却系统将容器内部保持在 38 °C 以下。电动 X-Y 光栅扫描仪安装在由多孔绝缘板制成的未密封冷却容器内，悬臂扫描臂通过槽伸出冷却容器。
装有 X-Y 光栅扫描仪的冷却容器使用液氮 (LN2) 输送系统定期冷却。箱体槽口中的柔性波纹管可最大限度地减少箱体与外部高压灭菌器环境之间的热传递。盒子和扫描臂位于精密铸造工具板上。在换能器和工具板之间放置一层薄薄的超声波耦合剂。复合零件在工具板的另一侧被真空袋装并检查。容器内的扫描系统与高压釜外的控制器相连。该系统可在固化过程中多次提供复合板的A-scan、B-scan、C-scan图像。
该系统可实时监测固化过程中的缺陷形成和移动。这不仅可以更好地了解缺陷来源和缺陷，还可以更准确地验证工艺模型以预测固化工艺缺陷。该系统还通过实时定位和跟踪显示固化过程中任何复合材料制造缺陷的全厚度位置。有意引入的孔隙率（即在铺层过程中被截留）以及加工引起的孔隙率（例如，由零件上的不均匀压力分布引起）都已证明了这一点。
该技术可用作在烘箱或高压釜中制造复合材料部件时的无损评估系统，包括热固性塑料、热塑性塑料、复合层压板、高温树脂和陶瓷。
NASA 正在积极寻求被许可方将这项技术商业化。请通过以下方式联系 NASA 的许可礼宾部 此电子邮件地址已受到垃圾邮件机器人的保护。您需要启用 JavaScript 才能查看它。或致电 202-358-7432 与我们联系以发起许可讨论。在此处点击此链接 了解更多信息。
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