I. Inspeção visual
A inspeção visual é o principal método de inspeção-em serviço. A maioria dos tipos de danos queimará, contaminará, amassará, penetrará, desgastará ou lascará a superfície do compósito, tornando o dano visível. Uma vez detectado o dano, a área afetada precisa ser examinada mais de perto usando lanternas, lupas, espelhos e espelhos tubulares. Essas ferramentas são usadas para ampliar defeitos que de outra forma não seriam facilmente visíveis e permitir a inspeção visual de áreas que não são facilmente aparentes. Deficiências de resina, excessos de resina, rugas, extensões de camadas adesivas, descoloração (devido a superaquecimento, quedas de raios, etc.), danos por impacto de qualquer causa, objetos estranhos, bolhas e descolamento são diferenças que podem ser detectadas por inspeção visual. A inspeção visual não consegue detectar defeitos internos em compósitos, como delaminação (delaminação), fissuras em massa e matriz. Técnicas NDI mais sofisticadas são necessárias para detectar esses tipos de defeitos.
II. Teste de som (bater metal)
Às vezes referida como áudio, som ou batida, esta técnica utiliza frequências dentro da faixa audível (10 Hz a 20 Hz). Nas mãos de pessoal experiente, o teste de toque é um método surpreendentemente preciso e é provavelmente a técnica mais comum usada para detectar delaminação e/ou descolamento. O método é realizado batendo na área de inspeção com um dispositivo circular sólido ou semelhante a um martelo leve-e ouvindo a resposta da estrutura ao martelo. Conforme mostrado na Figura 24, um som claro e agudo indica uma estrutura bem-ligada, enquanto um som surdo ou surdo-indica áreas de discrepância.
A taxa de batidas precisa ser rápida o suficiente para produzir um número suficiente de sons para que o ouvido seja capaz de distinguir quaisquer diferenças no timbre. O teste de toque é eficaz para laminados finos que reforçam linhas de ligação, camadas intermediárias em favo de mel com painéis finos e até mesmo perto da superfície de laminados espessos, como suportes de pás de rotor. Novamente, inerente a este método está a possibilidade de que variações nos elementos internos da estrutura possam produzir variações de passo que são interpretadas como defeitos, quando na verdade aparecem por projeto. Esta inspeção deve ser realizada em um local o mais silencioso possível e por pessoal experiente e familiarizado com a configuração interna da peça. Este método não é confiável para estruturas com mais de quatro camadas. É frequentemente usado para marcar danos em painéis finos em favo de mel. Conforme mostrado na Figura 24.
Figura 24: Teste de toque com martelo cônico
III. Teste de toque automático
Este teste é muito semelhante ao teste de tap manual, pois utiliza um solenóide em vez de um martelo. O solenóide produz múltiplos impactos em uma única área. A ponta do impactor possui um transdutor que registra os sinais de força e tempo do impactor. A quantidade de força depende do impactor, da energia de impacto e das propriedades mecânicas da estrutura.
A duração do impacto (período) é insensível à magnitude da força de impacto; no entanto, esta duração varia com a rigidez da estrutura. Portanto, um sinal de uma região-livre de defeitos é usado para calibração, e qualquer desvio desse sinal-livre de defeitos indica a presença de danos.
4. Inspeção ultrassônica
A ultrassonografia provou ser uma ferramenta muito útil para detectar delaminação interna, vazios ou inconsistências em montagens compostas que de outra forma não poderiam ser reconhecidas por métodos visuais ou percussivos. Existem muitas técnicas ultrassônicas; no entanto, cada técnica utiliza energia de ondas sonoras em frequências acima da faixa audível. Conforme mostrado na FIG. 25, ondas sonoras de alta-frequência (normalmente alguns megahertz) são introduzidas em um componente e podem se propagar direcionalmente para a superfície do componente, ao longo da superfície do componente ou em um ângulo predeterminado em relação à superfície do componente. Pode ser necessário tentar diferentes fluxos direcionais para se orientar. O som introduzido será então monitorado quando for feita qualquer alteração significativa em sua rota designada através da peça. As ondas ultrassônicas são de natureza semelhante às ondas de luz. Quando uma onda ultrassônica atinge um objeto interrompido, a onda ou energia é absorvida ou refletida de volta à superfície. Depois que a energia acústica interrompida ou atenuada é captada, ela é recebida por um transdutor e convertida para exibição em um osciloscópio ou registrador gráfico. Esta exibição permite que o operador avalie diferentes métricas em comparação com áreas boas conhecidas. Para fins de comparação, padrões de referência foram estabelecidos e são utilizados para calibração de equipamentos de ultrassom.
Os técnicos de manutenção devem reconhecer que os conceitos aqui descritos funcionam bem em ambientes de fabricação repetitivos, mas podem ser mais difíceis de alcançar em um ambiente de manutenção onde um grande número de componentes compostos diferentes são instalados em aeronaves com estruturas relativamente complexas. O padrão de referência também deve levar em conta as mudanças que ocorrem quando os componentes compostos são expostos ao ambiente de uso por longos períodos de tempo ou são objeto de atividades de reparo ou manobras-como reparo. As quatro técnicas de ultrassom mais comuns são discutidas a seguir.
Figura 25: Métodos de inspeção ultrassônica
4.1 Ultrassonografia de transmissão
Na ultrassonografia de transmissão são utilizados dois transdutores, um de cada lado da área a ser examinada. O sinal de ultrassom é transmitido de um transdutor para outro. Um instrumento é então usado para medir a perda de intensidade do sinal. O instrumento expressa a perda como uma porcentagem ou decibel da intensidade do sinal original. A perda de sinal é comparada com um padrão de referência. Áreas onde a perda é maior que o padrão de referência indicam áreas defeituosas.
4.2 Ultrassonografia-eco pulsada
A ultrassonografia-unilateral pode ser realizada com a técnica de-pulso-eco. Neste método, uma única unidade de busca opera como um transdutor de transmissão e recepção, excitado por pulsos de alta-tensão. Cada pulso elétrico ativa o elemento transdutor. Este elemento converte energia elétrica em energia mecânica na forma de ultrassom. A energia acústica entra na seção de teste através de uma ponta de contato de Teflon (Teflon)® ou metacrilato. Uma forma de onda é gerada na seção de teste e captada pelo elemento transdutor. Qualquer alteração na amplitude do sinal recebido, ou no tempo que o eco leva para retornar ao transdutor, indica a presença de um defeito. O teste de eco de pulso é usado para detectar delaminação, rachaduras, porosidade, água e descolamento de peças coladas. O eco de pulso não detectou descolamento de ligação ou defeitos entre a pele do sanduíche e o núcleo do favo de mel. Conforme mostrado na Figura 26.
Figura 26: Equipamento de teste-de pulso e eco
4.3 Testador de ligação ultrassônico
Testadores de ligação de baixa e alta frequência são usados para inspeção ultrassônica de estruturas compostas. Esses testadores de ligação usam sondas de inspeção com um ou dois transdutores. O testador de ligação de alta frequência é usado para detectar delaminação e vazios. Ele não detecta descolamento ou porosidade da superfície-ao{4}}núcleo celular. Ele pode detectar defeitos tão pequenos quanto 0,5 polegadas de diâmetro. Este testador de ligação de baixa frequência usa dois sensores para detectar delaminação, vazios e descascamento do núcleo do favo de mel. Este método de inspeção não detecta qual lado da peça está danificado e não pode detectar defeitos menores que 1,0 polegada. Conforme mostrado na Figura 27.
Figura 27: Testador de ligação
4.4 Inspeção Phased Array
A inspeção Phased Array é um dos mais recentes métodos de inspeção ultrassônica para detectar defeitos estruturais em compósitos. Ele opera com o mesmo princípio do pulso-eco, mas usa 64 transdutores simultaneamente, o que acelera o processo de inspeção. Conforme mostrado na Figura 28
Figura 28: Equipamento de teste Phased Array
V. Métodos de Inspeção Radiográfica
A radiografia, muitas vezes chamada de raios-x, é um método NDI muito útil porque essencialmente permite o acesso a uma visualização do interior da peça. Este método de inspeção envolve a passagem de raios X- através da peça ou montagem que está sendo testada enquanto registra a absorção dos raios em um filme sensível-aos raios X. A exposição do filme, quando revelada, permite ao inspetor analisar as mudanças na opacidade da exposição registradas no filme, criando na verdade uma visualização da relação de detalhes dentro do componente. Como o método regista alterações na densidade total através da sua espessura, não é o método preferido para detectar defeitos como a delaminação num plano perpendicular à direcção dos raios. No entanto, é o método mais eficaz para detectar defeitos paralelos à linha central do feixe de raios X-. Anomalias internas, como delaminação nos cantos, núcleos triturados, núcleos quebrados, água nas células do núcleo, vazios nas juntas adesivas de espuma e a posição relativa dos detalhes internos podem ser facilmente vistas pelo filme de raios X. A maioria dos compostos é quase transparente aos-raios X, portanto raios-de baixa energia devem ser usados. Por razões de segurança, é impraticável utilizá-los perto de aviões. Os operadores devem sempre ser protegidos com blindagens de chumbo adequadas, pois é possível o contato direto com o tubo de raios X ou com radiação espalhada. É essencial manter uma distância mínima de segurança das fontes de-raios X.
VI. Inspeção de fusão térmica
A inspeção térmica inclui todos os métodos de medição da mudança de temperatura de uma peça sob teste com um dispositivo de detecção térmica. O princípio básico da inspeção térmica consiste em medir ou medir a temperatura da superfície à medida que o calor flui para fora, para dentro ou através do objeto de teste. Todas as técnicas de imagem térmica baseiam-se na diferença de condutividade térmica entre áreas normais-livres de defeitos e áreas defeituosas. Normalmente, uma fonte de calor é usada para aumentar a temperatura da peça sob teste ao observar os efeitos do aquecimento da superfície. Como as áreas sem defeitos conduzem o calor de forma mais eficiente do que as áreas com defeitos, a quantidade de calor absorvido ou refletido indica a qualidade da ligação. Os tipos de defeitos que afetam o desempenho térmico incluem colagem, rachaduras, danos por impacto, afinamento do painel e entrada de água em compósitos e núcleos em favo de mel. O método térmico é o método mais eficaz para detectar compensados finos ou defeitos próximos à superfície.
VII. Radiografia de nêutrons
A radiografia de nêutrons é uma técnica de imagem não{0}destrutiva que visualiza as características internas de uma amostra. O transporte de nêutrons através do meio depende da seção transversal de nêutrons dos núcleos no meio. O decaimento diferencial de nêutrons através do meio pode ser medido, plotado e então visualizado. A imagem resultante pode ser utilizada para analisar as características internas da amostra. A radiografia de nêutrons é uma técnica complementar à radiografia de raios X.-. Ambas as técnicas visualizam a atenuação através do meio. A principal vantagem da radiografia de nêutrons é a sua capacidade de revelar elementos leves, como o hidrogênio, encontrado em produtos corrosivos e na água.
VIII. Detectores de umidade
Um higrômetro pode ser usado para detectar umidade em uma estrutura de favo de mel em sanduíche. O higrômetro mede a perda de potência de RF causada pela presença de água. Medidores de umidade são comumente usados para detectar umidade no radome principal. comparação de equipamentos de teste NDI, conforme mostrado na Fig. 29/30.
Figura 29: Equipamento de teste de umidade
Figura 30: Comparação de equipamentos de detecção de NDI