BondMaster 600復(fù)合材料粘接渦流探傷儀
應(yīng)用：
可靠的結(jié)合對(duì)于飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在整個(gè)使用壽命中的完整性至關(guān)重要。因此，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出無(wú)損檢測(cè)方法來(lái)評(píng)估維護(hù)期間的粘合質(zhì)量。本應(yīng)用筆記回顧了近開(kāi)發(fā)的幾種提高檢查可靠性的方法。
背景 OLYMPUS奧林巴斯云南授權(quán)代理-上海玖橫儀器有限公司
復(fù)合材料在飛機(jī)制造中的用途正在急劇增長(zhǎng)。大型商用機(jī)身制造商已大大增加了其商用飛機(jī)中復(fù)合材料的使用。支線和公務(wù)機(jī)制造商也增加了復(fù)合材料的使用。在飛機(jī)上也觀察到了相同的增長(zhǎng)。
由于飛機(jī)結(jié)構(gòu)會(huì)受到撞擊和雷擊，因此需要可靠且有效的無(wú)損檢測(cè)(NDT)方法來(lái)快速評(píng)估可能的損壞。世界各地的NDT檢查員必須易于使用這些方法和必要的儀器，以確保維護(hù)檢查期間測(cè)試結(jié)果的*性。
對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的撞擊會(huì)導(dǎo)致復(fù)合結(jié)構(gòu)的不同類型的損壞。損傷將取決于復(fù)合部件的性質(zhì)，其組成和密度。在復(fù)合疊層結(jié)構(gòu)上，沖擊產(chǎn)生的缺陷主要是機(jī)身不同層與機(jī)翼蒙皮之間的分層。但是，撞擊也會(huì)導(dǎo)致蒙皮與加強(qiáng)筋之間的剝離。這種剝離會(huì)嚴(yán)重?fù)p害這些層壓結(jié)構(gòu)的完整性。 圖1：分層結(jié)構(gòu)中的分層 OLYMPUS奧林巴斯黑龍江授權(quán)代理-上海玖橫儀器有限公司
由夾層碳皮之間的蜂窩狀芯結(jié)構(gòu)(NOMEX等)的三明治組成的復(fù)合三明治結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不同類型的損壞。撞擊后會(huì)發(fā)現(xiàn)以下缺陷：
A型-平行于表面的CFRP外皮層之間的分層
B型-外皮與蜂窩狀芯之間的剝離
C型-與檢查表面平行的破裂蜂窩狀芯
D型-
E型平行區(qū)域中的破碎蜂窩狀芯 -內(nèi)部表層與蜂窩狀芯之間的剝離
F型-蜂窩狀芯中的流體進(jìn)入 圖2
?。簭?fù)合夾層結(jié)構(gòu)中的損壞
解決方案和設(shè)備
多模式聲學(xué) 粘合測(cè)試OLYMPUS奧林巴斯吉林授權(quán)代理-上海玖橫儀器有限公司
Olympus Bondmaster 600是一種多模式超聲粘合粘合測(cè)試儀器，它使用音高捕捉模式，機(jī)械阻抗分析(MIA)和共振測(cè)試來(lái)檢查復(fù)合材料。長(zhǎng)期以來(lái)，該儀器已在大多數(shù)現(xiàn)有飛機(jī)上使用，但是近開(kāi)發(fā)了新方法。
圖3：奧林巴斯BondMaster 600
俯仰捕捉模式用于檢查包含蜂窩結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。發(fā)射器將聲能發(fā)送到零件中，然后由接收器接收。在結(jié)合狀態(tài)下，一部分聲能會(huì)被結(jié)構(gòu)的組件衰減。當(dāng)探頭放置在未粘接的區(qū)域上時(shí)，返回到接收器的能量會(huì)更大，從而導(dǎo)致振幅發(fā)生變化。
圖4：鍵合測(cè)試音高-捕捉模式
近開(kāi)發(fā)了此技術(shù)的一種改進(jìn)，可以可靠地檢測(cè)位于蜂窩結(jié)構(gòu)40毫米以下遠(yuǎn)側(cè)的剝離(面積25毫米(1英寸)×25毫米)，例如E型缺陷。新型差動(dòng)高壓探頭專為難于且費(fèi)時(shí)的飛機(jī)檢查而設(shè)計(jì)。現(xiàn)在，商業(yè)航空公告中提到了這一非凡的結(jié)果。
常規(guī)超聲波測(cè)試OLYMPUS奧林巴斯內(nèi)蒙古授權(quán)代理-上海玖橫儀器有限公司
超聲波是檢查復(fù)合結(jié)構(gòu)廣泛使用的技術(shù)。有大量合適的超聲儀器可用。通常，超聲在復(fù)合層壓結(jié)構(gòu)中的傳播非常好，并且可以非常容易地檢測(cè)到異常。不幸的是，在三明治結(jié)構(gòu)中，由于芯結(jié)構(gòu)的不均勻性和低密度，超聲被極大地衰減。因此，將超聲波用于三明治結(jié)構(gòu)需要儀器中更專門(mén)的功能。
在制造環(huán)境中，大型夾層板通過(guò)傳輸方法進(jìn)行檢查，在傳輸方法中，較高振幅的超聲波束穿過(guò)部件，而位于另一側(cè)的接收換能器則測(cè)量信號(hào)的衰減。結(jié)果通常顯示為C掃描圖像。該技術(shù)被廣泛使用并且非常可靠。但是不可能在維護(hù)環(huán)境中使用該技術(shù)，因?yàn)椴豢赡軓娘w機(jī)結(jié)構(gòu)的兩側(cè)進(jìn)行必要的訪問(wèn)。
盡管如此，超聲仍可以檢測(cè)皮膚的內(nèi)部和外部剝離，是否存在液體以及核心是否破裂。低頻傳感器和跟蹤后壁信號(hào)是必要的，并且必須以非常智能的方式使用。外殼的分層以及外殼與芯之間的剝離的特征在于后壁信號(hào)的總衰減。
近開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)來(lái)檢測(cè)內(nèi)部皮膚和核心之間的剝離。當(dāng)被強(qiáng)大的方波脈沖激發(fā)時(shí)，該技術(shù)將使用帶寬為1 MHz的寬帶探頭，從而在探頭下方的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生共振。儀器的接收器濾波器被調(diào)整到結(jié)構(gòu)的厚度，并在相應(yīng)的半波長(zhǎng)下工作。脫鍵的存在將降低結(jié)構(gòu)的剛度，從而導(dǎo)致諧振移至更長(zhǎng)的波長(zhǎng)，因此諧振頻率將降低。由于這種現(xiàn)象，內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的25毫米(1英寸)x 25毫米松脫將導(dǎo)致后壁信號(hào)衰減6至12 db。 OLYMPUS奧林巴斯蕪湖授權(quán)代理-上海玖橫儀器有限公司
圖5：超聲波共振技術(shù)原理
BondMaster 600復(fù)合材料粘接渦流探傷儀
的EPOCH 650具有高壓脈沖，方脈沖質(zhì)量和可選窄帶濾波器的超聲波探傷儀是該技術(shù)的儀器。
圖6： Olympus EPOCH 650
相控陣超聲測(cè)試
諸如超聲相控陣這樣的新技術(shù)也在不斷發(fā)展。便攜式和易于使用的設(shè)備現(xiàn)已在市場(chǎng)上出售。所述OmniScan的PA在用于各種應(yīng)用中的飛行器制造商維護(hù)手冊(cè)已經(jīng)引用的，包括在復(fù)合疊層結(jié)構(gòu)中的沖擊損壞檢測(cè)
對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，使用線性掃描能力。儀器執(zhí)行一次零度線性檢查，一次檢查即可覆蓋大面積區(qū)域。結(jié)合使用像Glider這樣的便攜式掃描儀，該系統(tǒng)以C掃描圖像顯示結(jié)果，從而直觀地映射出所檢查的結(jié)構(gòu)。圖像和掃描儀的組合使用可提高檢查的可靠性和速度。
圖7：用于復(fù)合檢查的 Olympus OmniScan PA和GLIDER
手持式坡道損壞檢查器OLYMPUS奧林巴斯無(wú)錫授權(quán)代理-上海玖橫儀器有限公司
盡管為NDT技術(shù)人員投入了很多精力來(lái)開(kāi)發(fā)新的方法和儀器，但復(fù)合結(jié)構(gòu)飛機(jī)的使用日益增多，這使得需要在飛機(jī)轉(zhuǎn)機(jī)期間快速檢查機(jī)場(chǎng)的撞擊損壞。由于世界各地并非所有機(jī)場(chǎng)都有NDT技術(shù)人員，因此設(shè)計(jì)了可讓非技術(shù)人員使用的儀器，以檢測(cè)由于撞擊而可能產(chǎn)生的分層。
該35RDC是一種用于進(jìn)行新飛機(jī)和其他復(fù)合結(jié)構(gòu)檢查的簡(jiǎn)單，合格/不合格的超聲波儀器。它被設(shè)計(jì)為未經(jīng)NDT培訓(xùn)的人員用來(lái)檢測(cè)對(duì)固體層壓板結(jié)構(gòu)(不是蜂窩結(jié)構(gòu))的表面沖擊破壞。該概念是由一家商業(yè)航空公司開(kāi)發(fā)的，然后獲得了，它基于完善的脈沖/回波技術(shù)。該35RDC現(xiàn)在在B787結(jié)構(gòu)修理數(shù)據(jù)引用。
圖8：奧林巴斯35RDC(坡道損壞檢查器)
應(yīng)用筆記(1)
飛機(jī)復(fù)合材料的無(wú)損粘結(jié)測(cè)試
解決方案(3)
航空航天檢查解決方案
復(fù)合檢查解決方案
測(cè)量解決方案
多模粘合測(cè)試
影片(4)
BondMaster 600粘結(jié)測(cè)試儀：機(jī)械阻抗分析方法OLYMPUS奧林巴斯宣城授權(quán)代理-上海玖橫儀器有限公司
BondMaster 600：查找正確的蜂窩復(fù)合材料檢查頻率的高級(jí)指南
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