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红外热像仪检测飞机复合材料渗水

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来源:http://www.fluketemp.com 统计浏览次数中,请稍后... 发布时间:2014-1-14 15:22:34

  复合材料因其重量轻、强度高的优点正大量应用在飞机的结构部件中,但在长时间使用后复合材料容易在蜂窝状材料内部积水,并导致两端脱胶,造成安全隐患。采用X射线检测复合材料渗水的方法存在检测效率低、对检测人员有伤害等缺点,本文主要介绍使用红外热像法检测复合材料渗水新应用。

  飞机结构件上的复合材料的主要问题是:

  复合材料内部渗水导致表面脱胶。

  复合材料构件在使用过程中往往由于应力或环境因素而产生开胶、分层、冲击损伤、渗水、蜂窝变形等缺陷,容易在蜂窝状材料内部积水,导致两端脱胶,造成安全隐患。故复合材料渗水检测是飞机C、D检的重要项目。

  复合材料问题的具体描述

  复合材料从20世纪70年代开始在飞行器上使用,有树脂材料也有铝合金材料的。复合材料以其高的比强度、比刚度及良好的抗疲劳性和耐腐蚀性在飞机制造中得到了广泛应用。目前飞机上使用的复合材料一般以纤维增强树脂为主。树脂低密度的特点符合飞机设计“克克计较”的要求,但是其强度较低,于是需要通过加入各种纤维来增加材料的强度,如碳纤维和玻璃纤维,以符合适航的标准。如波音B787的机身、机翼等主要结构几乎全由复合材料制成。

  复合材料渗水后,因蜂窝部位有水积存,故该部位的热容量较大,当人为快速地改变复合材料的环境温度,渗水的部位的温度变化比正常部位的温度变化小,在加热时表现为冷点,停止加热后表现为热点,这样就可以快速地将渗水或脱胶等部位检测出来。

  红外热像检测方法

  1 加热法

  使用加热毯或红外灯,加热标准:波音公司规定为比环境温度高10℃;空客公司规定为加热至85℃。

  2 冷却法

  因冷却比加热的工艺复杂,故使用极少。

  如何利用热像仪进行复合材料渗水检测?

  1、注意复合材料表面(特别是铝合金表面)对灯光的反射干扰,在检测时最好能够关闭照明;

  2、建议在加热时进行检测,如果在停止加热后检测,建议在五分钟内完成,否则检测效果会受到影响;

  3、在检测时注意红外灯的反射干扰;

  4、建议手动设置调色板;

  行业应用

  复合材料除使用用做飞机部分结构材料外,还大量应用在如高速列车车体、风电叶片、航天器、船舶等需要即轻又有良好结构强度的产品中,红外热像也可以及时发现渗漏的问题,避免事故的发生;同样,在生产复合材料的生产商中,红外热像检测可以进行产品的出厂质量检测,有效降低质量问题的检出率。

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