Controlli non distruttivi

Descrizione

Tecniche di misura con ultrasuoni accoppiati in aria
Queste tecniche permettono di rivoluzionare notevolmente l’approccio del controllo di difettosità interne al materiale trasferendo i controlli, che fino a qualche tempo fa era necessario fare off-line ed a campione, direttamente lungo la linea di produzione e sulla totalità della produzione.
Nei laboratori di prove non distruttive sono presenti attrezzature tra le più tecnologicamente evolute, con la possibilità di utilizzare con una vasta gamma di trasduttori ad ultrasuoni (elettrocapacitivi e piezoelettrici) coprendo un range in frequenza dai 100 kHz ai 1000 kHz.
La realizzazione infine di un robot cartesiano che movimenta i sensori lungo l’oggetto da ispezionare permette di plottare una mappa dettagliata di tutto l’oggetto dando una indicazione sulla dimensione e sulla posizione del difetto.
La possibilità di avere un accoppiamento sonda-oggetto da ispezionare semplicemente attraverso l’aria ha permesso l’applicazione di queste tecniche su materiali per cui il contatto con olio o acqua come mezzo di accoppiamento era impensabile, ci si riferisce soprattutto a materiali porosi.

Attrezzature:

  • Sistema di generazione e acquisizione ultrasuoni (The Ultran Group)
  • Sistema di generazione e acquisizione ultrasuoni (Metalscan)
  • Sistema di generazione e acquisizione ultrasuoni (JSR)
  • Sonde elettrocapacitive (190 kHz)
  • Sonde Piezoelettriche (140, 420, 500, 700, 800, 1000 kHz).
  • Robot cartesiano
  • Sistema di acquisizione ed elaborazione dati National Instruments.

  
Il Laboratorio di prove non distruttive ha ormai acquisito enorme esperienza su materiali ceramici per la produzione di piastrelle, legno truciolare per l’industria del mobile e materiali compositi per strutture aeronautiche. Si continua tuttora a sviluppare ed ottimizzare queste tecniche per portarle nei controlli di qualità di oggetti che per essere competitivi sul mercato hanno come unica prerogativa la qualità totale. Vengono sviluppate procedure di misura personalizzate per applicazioni specifiche o sistemi completamente innovativi dove l’informazione trasportata dall’onda ultrasonora si correla con le caratteristiche fisiche del materiale per darne un monitoraggio in tempo reale. Un esempio è la misura indiretta della densità apparente di piastrelle ceramiche in verde.

Tecniche di misura termografiche
Il laboratorio di prove non distruttive svolge inoltre un'attività di sviluppo di procedure di misura e metodi di applicazione della termografia non solo in ambito delle prove non distruttive, ma anche nel controllo ambientale, nel campo energetico e nei processi di produzione.
Lo sviluppo di nuovi algoritmi di processamento delle immagini termografiche diventa fondamentale per l’ottimizzazione della tecnica legata al singolo caso specifico di applicazione.

Attrezzature:

  • Termocamera FLIR S40 (range tra 7,5 e 13 micrometri, FPA 320x240 pixels)
  • Banco di termografia attiva con lampade alogene
  • Diverse ottiche per differenti campi di ispezione.

Termografia Passiva
  
Termografia attiva
 
Tecniche di misura con Shearografia
La tecnica nonostante le sue grandi potenzialità non è ancora applicata in maniera sistematica in ambiente industriale data la difficoltà di analisi delle immagini acquisite e date le procedure di carico non ancora univocamente determinate. Il laboratorio di controlli non distruttivi sta lavorando in un attività di ricerca per ottimizzare le procedure di carico e implementazione algoritmi semplici da utilizzare anche per operatori non esperti, per una maggiore diffusione della tecnica nei diversi settori. 
La shearografia è una tecnica ottica full-field con la capacità di misurare il gradiente di deformazione di una superficie senza contatto su regioni estese in tempi brevi e con un’attrezzatura trasportabile in campo. Esprime le sue migliori potenzialità su materiali compositi per la ricerca di difetti sub-superficiali di vario genere (delaminazioni, fratture, inclusioni, danni da impatto). Il difetto, infatti, si evidenzia quando la superficie è sottoposta a deformazioni.

Attrezzature:

  • Sistema di Shearografia Dantec Q-800 
  • Sistema di applicazione carico termico, meccanico, di vibrazione.  

 

Tecniche di misura con Laser Ultrasonics
La tecnica del laser ultrasonic si basa sulla generazione di onde termiche ed onde elastiche (ultrasuoni) innescate quando un raggio laser investe il corpo dell’oggetto di misura. Le onde elastiche si propagano a grande profondità nel corpo e per questo motivo la tecnica diventa molto interessante nello studio di difettosità interne.
L’attività del laboratorio prove non distruttive riguardo la tecnica laser ultrasonics punta alla ricerca e sviluppo di tale tecnica per l’applicazione su diverse tipologie di materiale da ispezionare. Le onde ultrasonore generate dall’impulso laser possono essere acquisite da una sonda ad ultrasuoni in aria o da un vibrometro laser con decoder ad alta frequenza. Si può lavorare sia in ricezione che in trasmissione. 

Attrezzature

  • Nd-YAG Laser (λ= 532/1064 nm; 1 W)
  • Sonde ad ultrasuoni (piezoelettriche e elettrocapacitive)
  • Vibrometro laser con decoder ad alta frequenza

Responsabile scientifico