I raggi X innalzano il livello dei test non distruttivi impiegati nel settore aeronautico

I polimeri o i materiali plastici rinforzati con fibra di carbonio (CFRP) sono materiali leggeri e altamente resistenti che hanno aiutato l’industria aerospaziale a ridurre il consumo di carburante e le emissioni senza compromettere le prestazioni. Infatti, la prossima generazione di aeromobili, che comprende l’Airbus A350 XWB, conterrà oltre il 50 % di materiali compositi.

La gamma di componenti che possono essere formati partendo da questi materiali continua a crescere e include progettazioni complesse in termini di forma e struttura interna. Grazie al finanziamento da parte dell’UE del progetto QUICOM (“Quantitative inspection of complex composite aeronautic parts using advanced X-ray techniques”), è attualmente in fase di sviluppo una piattaforma tecnologica rivoluzionaria per la realizzazione di test non distruttivi sui componenti aeronautici. Proprio come un medico utilizza i raggi X per eseguire le diagnosi, ad esempio, gli ingegneri aeronautici li utilizzano per caratterizzare la struttura interna dei componenti.

Gli scienziati hanno sviluppato metodologie di acquisizione ed elaborazione delle immagini in grado di analizzare i pori, le fibre e i componenti della matrice dei materiali compositi. Inoltre, sono stati generati scenari di simulazione per particolari CFRP piccoli e grandi, al fine di rappresentare caratteristiche individuali come pori, resina, fibre, delaminazione, ecc.

Una grande varietà di tecniche di TC è in corso di studio con l’obiettivo di fornire informazioni dettagliate circa le caratteristiche dei materiali e dei componenti. Tra queste, le TC basate su robot, le TC a rapido processo integrato, le TC multi-energia, le TC ad alta risoluzione e le tecniche a raggi X avanzate. Ad esempio, il rilevamento del singolo fotone è stato ampiamente impiegato per ottenere immagini eccellenti di compositi con inserti metallici, nonché strutture sandwich con anima in metallo.

È inoltre stata avviata la modellazione di particolari in CFRP grandi e complessi. È attualmente in fase di sviluppo un nuovo metodo per calcolare la porosità assoluta dei materiali compositi senza l’utilizzo di campioni di riferimento. Infine, sono stati sviluppati e valutati due percorsi diversi di analisi e visualizzazione dei risultati.

La pagina web del progetto è attiva e funzionante e il gruppo di interesse industriale ha avuto la sua prima riunione. Chiunque sia interessato a partecipare, può farlo attraverso il coordinatore del progetto. Il prossimo incontro del gruppo di interesse industriale è previsto per marzo 2015.

Per riepilogare, la piattaforma tecnologica di QUICOM dovrebbe rivoluzionare I test non distruttivi di materiali compositi CFRP. L’accesso economico e rapido a caratterizzazioni 3D non distruttive porterà l’industria aerospaziale europea a nuovi livelli.