Auto-valutazione di materiali compositi presenti nei veicoli
I materiali compositi, come la plastica rinforzata con fibre di vetro o carbonio, sono sempre più utilizzati nel settore automobilistico e ferroviario. Il danneggiamento e la riparazione di tali materiali possono causare significative interruzioni di servizio, tuttavia, lo sviluppo di tecniche di collaudo non distruttive è relativamente lento. Il progetto COMPAIR (Continuous health monitoring and non-destructive assessment of composites and composite repairs on surface transport applications), finanziato dall’UE, ha messo a punto un nuovo sistema per il controllo non distruttivo. Il sistema valuta lo stato dei materiali compositi e le eventuali riparazioni in ambito di applicazioni per i trasporti. Tali applicazioni includono veicoli stradali, ferroviari e navi. I risultati del progetto hanno incluso lo sviluppo di uno scanner robotico mobile, il quale analizza rapidamente i pannelli compositi sul posto. Lo scanner mobile cattura le immagini dei pannelli su treni o camion fermi. La testa dello scanner ispeziona la plastica rinforzata in fibra di vetro utilizzando il vicino infrarosso combinato con una videocamera Basler. I test relativi a plastica rinforzata con fibra di carbonio utilizzano tecniche di termografia transitoria e una fotocamera a infrarossi per l’analisi previsionale. La testa dello scanner determina la composizione dei materiali testati. Inoltre, lo scanner interagisce con il software di controllo sviluppato dal progetto, per garantire un funzionamento regolare e affidabile. Il software Compair include una serie di criteri per la determinazione dell’idoneità dei materiali scansionati. Inoltre, tale software mantiene costantemente la testa ad angolo retto sulla superficie, anche sui pannelli curvi. In aggiunta, il software mette insieme le immagini separate create dalle telecamere, al fine di produrre una singola immagine per l’operatore, rivelando così eventuali difetti. I ricercatori hanno sviluppato una tecnica di monitoraggio in grado di analizzare strutture composite in tempo reale. Il metodo combina tecniche che utilizzano emissioni acustiche e onde ultrasoniche guidate a grande distanza. La combinazione di tali tecniche permette il rilevamento e la localizzazione di sottili variazioni nei materiali compositi, derivanti da carico eccessivo o piegatura. Il software di riconoscimento individua la posizione di un difetto, definito secondo specifiche soglie relative ai criteri di accettazione. Le prove sul campo hanno dimostrato l’efficacia del sistema creato dal progetto. Altre attività hanno incluso un’analisi approfondita del mercato, la quale ha prodotto una strategia adeguata. Infine, il team di ricerca ha creato un manuale dell’operatore che incorpora le linee guida sulle migliori pratiche per l’uso. Il sistema del progetto COMPAIR permetterà il monitoraggio sul posto per i materiali compositi utilizzati nei vari tipi di veicoli, offrendo risultati in tempo reale. Tale monitoraggio permette di raggiungere un’individuazione tempestiva dei guasti e interruzioni minime ai servizi di trasporto.
Parole chiave
Materiali compositi, sistema di scansione robotico, COMPAIR, monitoraggio strutturale, valutazione non distruttiva
