Nuova tecnologia di controllo dei compositi dei velivoli

Con la globalizzazione in crescita si è verificato un notevole aumento nel traffico aereo negli ultimi decenni, e tutte le previsioni suggeriscono che continuerà a crescere nei prossimi due decenni. Le tecnologie di controllo non distruttive sono fondamentali per la competitività e la sostenibilità. Possono rilevare meglio i difetti e i danni, riducendo ii tempi per la manutenzione e i costi di riparazione. Favoriscono inoltre le riduzioni di peso associate all’inclusione di funzioni di sicurezza aggiuntive e riducono così il carico che gli aerei trasportano e il consumo di carburante e le emissioni associate.

Con il supporto UE del progetto MAGNASENSE (Magnetostrictive sensor applications for self-sensing of composite structures) gli scienziati hanno sviluppato tecnologie di manutenzione intelligente per strutture composite resistenti e leggere rafforzate da fibre di carbonio (CFR). Esse si basano su fili magnetici sensibili allo sforzo intessuti in una rete metallica e incorporati nel composito CFR.

File di rilevamento del flusso magnetico prive di contatto analizzano ed effettuano la mappatura dello sforzo nelle strutture composite che sfruttano forse la funzione più innovativa del sistema, il monitoraggio ottico. È possibile ottenere ciò grazie a una telecamera a raggi infrarossi (IR) e a un trasduttore con un diodo ad emissione di luce (LED) IR collegato. Il LED guida la telecamera nella localizzazione del sito di controllo. Un sistema di acquisizione dati registra il segnale e lo converte in un formato numerico per l’analisi, con tutte le tecnologie wireless.

Tutto il software e l’hardware si combinano per formare un sistema di rilevamento sofisticato per il monitoraggio della salute strutturale dei compositi CFR. La precisione viene migliorata mediante algoritmi di filtraggio avanzati. Uno strumento di correlazione delle immagini che sfrutta la metrologia ottica confronta la superficie strutturale in condizioni di riferimento e verifica, offrendo una firma dello sforzo a campo completo. Il sistema MAGNASENSE ha indicato con efficienza le aree di danno potenziale in un test di un dimostratore di scala dei componenti, un inserto rafforzato danneggiato con una toppa in composito legato.

Il metodo offre velocemente e in modo affidabile ed economico indicazioni dei danni interni in modo privo di contatto. I partner si aspettano di commercializzare molto velocemente il sistema MAGNASENSE, aumentando notevolmente la competitività globale dell’industria aerospaziale dell’UE e l’intera catena di erogazione per il prodotto. L’accettazione diffusa offrirà inoltre un importante contributo alla sicurezza e alla sostenibilità del volo.