Experiences from ultrasound testing - Olympus Omniscan MX and DolphiCam CF08/DF16

Moderne militære plattformer, som blant annet NH90 og F-35, består av en stor andel lettvektsmaterialer, slik som kompositter. Bruk av nye materialer krever andre teknikker for å kunne gjøre en effektiv inspeksjon, for på den måten å avdekke skader som kan være kritisk for yteevnen og sikkerheten til plattformen. Dette er spesielt viktig for helikoptre/fly, men er også relevant for landgående fartøy og skip. Ikke-destruktive inspeksjonsmetoder er definert og benyttet som del av vedlikeholdssystemet for moderne komposittkonstruksjoner, men mer forskning og testing er nødvendig. FFI støtter Forsvaret og FLO i dette arbeidet. Denne studien er utført for å sammenlikne to ulike ultralydsystemer for ikke-destruktiv inspeksjon, ved å se på simulerte skader i karbonfiberpaneler og et reparert sandwich-panel. Ultralydsystemene som ble sett på i denne studien, var Olympus Omniscan MX, med en tradisjonell “phased-array”-enhet, og to modeller av DolphiCam™ fra DolphiTech, som har et relativt nytt matrisesystem for flateskann. Fire karbonfiberpaneler ble produsert, med simulerte delamineringer i form av Teflon®- og aluminiumsinklusjoner, med borede hull og med slagskader. Et reparert sandwich-panel med hudlag i glassfiberkompositt og kjernemateriale av Nomex (“honeycomb”) ble også studert. Totalt ble mer enn 70 forskjellige typer skader og dybder undersøkt med inspeksjonsutstyret. Ultralydbildene av de simulerte skadene ga informasjon om nøyaktighet, anvendbarhet og relative styrker og svakheter ved de to systemene. Kameraene fra DolphiTech, som besto av to modeller som er designet for karbonfiberpaneler med en tykkelse på 8 mm og 16 mm, henholdsvis DolphiCam™ CF08 og DolphiCam™ CF16, ga detaljerte bilder og dybdeinformasjon for alle typer simulerte skader. Defekter med en utstrekning på mindre enn 1,0 mm i tykkelsesretningen ble lett oppdaget og målt. Videre krevde DolphiTech-kameraene minimalt med tid til å sette opp systemet, og fungerte bra både i kalde omgivelser og ved romtemperatur. Olympus Omniscan MX krevde mer tid til å sette opp systemet og har flere komponenter som del av oppsettet. Dette systemet var også i stand til å detektere alle skadene, og var i stand til å inspisere et større areal hurtigere sammenliknet med DolphiTech-kameraene. Denne studien har vist at de to systemene for ikke-destruktiv inspeksjon har komplementære styrker og svakheter for deteksjon av simulerte skader i karbonfiberpaneler. DolphiCam™ CF08 ga for øvrig overraskende gode resultatet ved inspeksjon av det reparerte glassfiber/Nomex sandwich-panelet.