Он позволяет точно выявлять дефекты и будет применяться в авиакосмической промышленности.
В авиапромышленности все чаще применяют композиты - сложные многослойные материалы. Они обладают свойствами, которых нет у природных материалов. Они позволяют уменьшать массу конструкции, но улучшают ее характеристики - прочность, теплостойкость гибкость и иные.
Создавать композиты сложно, в том числе из-за появление невидимых человеческому глазу дефектов. Потому каждое изделие нужно проверять. Для диагностики обычно используют методы неразрушающего контроля. Традиционный метод - тепловой контроль, в рамках которого поверхность материала нагревают, а затем оценивает по температуре его свойства и ищут дефекты. Однако это неидеальный метод, так как зачастую материалы имеют шероховатую поверхность или неравномерно излучают тепло при нагреве. Потому изменение температуры во времени приводит к тепловым помехам и потере температурного «сигнала» от внутреннего дефекта.
В Томском политехе разработали новый способ теплового контроля композитов для авиакосмической отрасли. Он сделает проверку более точной. Суть заключается в принудительном охлаждении в комбинации с основным импульсом нагрева для поиска дефектов.
Ученые объяснили, что принудительное охлаждение вызывает интересное явление. При быстром понижении температуры поверхность изделия возвращается в норму по температуре, но внутренняя структура продолжает отдавать тепло. Скрытые дефекты продолжают давать температурные сигналы. При этом величина температурного контраста существенно увеличивается. Таким образом удается лучше увидеть дефекты композитов.
Важно, что комбинированная процедура (нагрев и охлаждение) не требует высокой термической нагрузки для получения точных результатов по поиску дефектов в отличие от классических методов.
Сейчас ученые разрабатывают новый компактный дефектоскоп, прототип будет готов к концу 2024-го. Его можно будет применять для поика дефектов в прозрачных и полупрозрачных композитах.
Фото: Ivan Shimko / Unsplash.com
