傳統(tǒng)復(fù)合材料制品的空穴、夾雜物及分層之類的缺陷一般均采用超聲檢驗(yàn)。超聲檢驗(yàn)一般需用水作耦合劑, 同時(shí)測頭還需作精確的外形掃描,精度差1 %就會產(chǎn)生虛假的缺陷信號, 而且精確掃描需要昂貴的夾具险丧、機(jī)器人控制及耗時(shí)的外形編程。當(dāng)對外形掃描碰到厚度變化時(shí), 還需降低掃描速度景妻。

針對這些問題, 美國洛克希德·馬丁公司找到先進(jìn)的解決方法, 即采用激光超聲檢驗(yàn)技術(shù), 該技術(shù)無需精確的外形跟蹤愧鹊、昂貴的機(jī)器人及水基的傳感耦合劑。更重要的是檢驗(yàn)外形時(shí)速度不降低拐尚。

激光超聲系統(tǒng)的原理很簡單惩赊。系統(tǒng)中采用了兩個(gè)激光器, 一個(gè)使受檢表面快速受熱膨脹而產(chǎn)生超聲波。另一個(gè)則用來測定超聲波, 當(dāng)其與精確的定位系統(tǒng)耦合時(shí), 該系統(tǒng)可以產(chǎn)生體積圖像,不需要水基的傳感耦合劑, 結(jié)果易判讀隔节。

激光超聲技術(shù)省時(shí), 可提高效率鹅经。在F - 22飛機(jī)進(jìn)氣道復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中, 用激光超聲掃描時(shí)間不足2h , 而用傳統(tǒng)的超聲系統(tǒng), 同一構(gòu)件則需24h。兩者的區(qū)別在于對掃描型面的響應(yīng)不同, 雖然兩者對于平面零件的掃描速度均為250 線性mm/ s. 但對于特種型面, 傳統(tǒng)的超聲系統(tǒng)的掃描速度降低到25 線性mm/ s , 而激光超聲系統(tǒng)仍保持250 線性mm/ s怎诫。

據(jù)估計(jì), 在F - 22 飛機(jī)整個(gè)壽命期內(nèi)用激光超聲檢驗(yàn)將節(jié)約600 萬美元瘾晃。如果能找到每秒1000 脈沖的激光器, 費(fèi)用將更加節(jié)約。

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