Proyecto DOTNAC

Applus+ en colaboración con varias empresas e instituciones, participa en este proyecto europeo cuyo objetivo es el desarrollo y optimización de la técnica de ensayos no destructivos sobre materiales compuestos mediante técnicas de Tera Herzios (THz).

Este proyecto recibe el nombre de DOTNAC.

¿Qué es DOTNAC?

En la actualidad se realizan muy pocas investigaciones que utilizan radiación de THz para ENDs en el sector aéreo, y se sabe muy poco sobre cómo los defectos de materiales compuestos típicos, tales como la delaminación, las porosidades e inclusiones, los cuales pueden ser detectados por ondas de THz.

Debido al rápido aumento del uso de compuestos, especialmente en partes críticas, prácticamente en cualquier industria, ya sea civil o militar, que fabrique y/o mantenga este tipo de estructuras, se puede beneficiar de este sistema, tanto en términos de ahorros de costes como en lo que respecta a la integridad de las partes.

Los materiales compuestos que contienen fibras de aramida, fibras de vidrio, fibras de carbono, espuma de poliuretano, etc, que son utilizados en estructuras específicas, tales como, estructuras alveolares y estructuras multilaminares, son reconocidos por su elevada relación resistencia / peso. Y se ha descubierto, además, que resultan de utilidad como componentes estructurales en aplicaciones para condiciones de trabajo exigentes, tales como aeronaves. El problema viene dado porque, a pesar de estas ventajas, éstos presentan vulnerabilidades que se ven más expuestas durante las fases de fabricación y mantenimiento. Por ejemplo, durante la fabricación pueden surgir problemas en la etapa de composición de capas, cuando partes de Restos de Objetos Extraños (FOD por sus siglas en inglés) de materiales metálicos, plásticos y de refuerzo y/u otras partes de restos relacionados con la fabricación puedan quedar incrustadas dentro de las capas de material compuesto no curado.

Éstos y otros defectos reducen la integridad de la adhesión de las capas y la resistencia total de los componentes compuestos, generando altos índices de rechazo. Para sustentar los altos estándares de construcción y reparación de materiales compuestos, se necesitan nuevas técnicas de ensayos no destructivos que mejoren la eficacia de la inspección. Con el fin de satisfacer esta necesidad, se está creando un nuevo sistema de inspección no invasivo y sin contacto para evaluar la integridad de dichos materiales.

A lo largo de estos últimos años, ha habido un gran interés en el potencial de la detección por medio de los terahertzios (THz) para la detección de imágenes de armas, explosivos y agentes químicos y biológicos ocultos. Existen dos factores importantes que contribuyen a este interés: (1) la radiación de THz se transmite fácilmente a través de la mayoría de los medios no metálicos y no polarizados, permitiendo así que los sistemas de THz 'transparenten' los materiales, (2) la radiación de THz es no ionizante y no representa un riesgo para la salud del operador del sistema. Aprovechando estas propiedades de radiación únicas, se puede utilizar la formación de imágenes de THz para Ensayos No Destructivas (ENDs). Los FOD y otros defectos, tales como delaminaciones, vacíos y daño térmico, pueden identificarse en una diversidad de estructuras compuestas pre-curadas y en servicio.

Objetivos del proyecto

El objetivo principal del proyecto DOTNAC es crear un sistema de inspección rápido, de alta resolución, no invasivo y sin contacto para evaluar partes compuestas de aeronaves, ya sea durante la producción o durante el mantenimiento. La herramienta de ENDs desarrollada se integrará fácilmente en instalaciones industriales y llenará los vacíos de rendimiento que aún están presentes en las técnicas de ENDs existentes. Por tanto, será una herramienta extremadamente útil en ENDs en términos de fusión de sensores. Este nuevo método no reemplazará directamente las técnicas de ENDs existentes, pero ofrecerá resultados complementarios que en ciertos casos pueden ser más precisos para algunos defectos. Lograr esto implica los siguientes objetivos específicos:

• Crear un sistema de generación de imágenes de THz integrado (hardware-software) utilizando señales pulsadas / fibra óptica.
• Crear un sistema de generación de imágenes de THz integrado (hardware-software) por medio del uso de señales de ondas continuas/cables eléctricos.
• Demostrar, en un escenario industrial, la eficacia de una herramienta de ENDs basados en THz.
• Evaluar el desempeño de las 2 herramientas de ENDs THz creadas para evaluar piezas.