Контроль композитных материалов

Лазерный ультразвуковой метод успешно применяется для контроля полимерных композиционных материалов (ПКМ). Лаборатория предлагает решения для полного цикла задач по контролю ПКМ:
  • проведение лазерно-ультразвуковой диагностики образцов из ПКМ в процессе испытаний с целью выявления дефектов структуры типа пор, расслоений, трещин.
  • исследование роста дефектов в процессе нагрузочных испытаний по результатам лазерно-ультразвуковой диагностики образцов из ПКМ.
  • разработка лазерно-ультразвукового преобразователя на автоматическом трансляторе для автоматизированного исследования крупногабаритных образцов из ПКМ.
  • разработка технологических рекомендаций по внедрению автоматизированной лазерно-ультразвуковой диагностики.
 


Контактная лазерно-ультразвуковая структуроскопия позволяет получать информацию о внутренней структуре интегральных композитный конструкций в процессе их экспллуатации. Ниже представлены результаты лазерного ультразвукового контроля экспериментальных кессонов в процессе статических нагрузочных испытаний.
 




Лазерный ультразвуковой контроль ударного повреждения плиты из ПКМ проводится при одностороннем доступе к изделию в роботизированном режиме. В ходе контроля определяется структура разрушения по объему композита. Малая длительность лазерно-ультразвукового импульса позволяет производить контроль послойно. Ниже приведены результаты лазерного ультразвукового контроля для плиты КМКУ толщиной 6 мм, энергия удара составляла 30 Дж. Видно, что разрушение в каждом слое распространяется вдоль направления волокон. Соотношение глубины и диаметра зоны разрушения коррелирует с отношением скоростей ультразвука вдоль и поперек волокон.
 


Лазерный ультразвуковой контроль повреждений стрингерной плиты из ПКМ проводится как вдоль, так и поперек стрингера также при одностороннем доступе к изделию.
 




Лазерно-ультразвуковая структуроскопия ПКМ позволяет проводить послойный анализ состояния материала с практическим разрешением порядка 50 мкм. Визуализируются укладка и нарушения структуры. На структурограммах отчетливо видны области повышенной пористости.
 


На структурограмме стрингерной панели выявляются зоны неоднородности структуры композита в области стрингера (избыток связующего, недопропитка, растрескивание).