La introducción de materiales compuestos en la industria aeronáutica con la misión de fabricar aeronaves más ligeras, menos contaminantes y con mayor eficiencia energética, exige la puesta en marcha de sofisticadas técnicas de inspección de materiales o piezas para detectar sus fallos mediante inspección no destructiva.

Con el objetivo de optimizar estos procesos, el centro tecnológico IK4-LORTEK participa en el proyecto europeo CRO-INSPECT, para mejorar la inspección de los alerones del avión, incorporando técnicas avanzadas de ultrasonidos mediante Ondas Guiadas. El proyecto se centra en los requisitos planteados por SAAB, empresa fabricante de componentes de aeronáutica, que ha visto la necesidad de optimizar los procesos de inspección que actualmente realiza en sus componentes.
 

Fig1. Modos Fundamentales S0 y A0, 500KHzs, en muestra S3.
(Resultados avanzados de ultrasonidos mediante ondas guiadas para mejorar la inspección de los alerones de avión)
 

Este proyecto, que arrancó en septiembre de 2016 y finalizará en agosto de 2019, propone la creación de un entorno híbrido de trabajo en el que personas y robots trabajen en colaboración en las tareas de inspección, aplicando avanzadas técnicas de inspección por ultrasonido mediante Ondas Guiadas. Las ondas guiadas permiten detectar defectos en áreas del componente que son difíciles de ver y acceder.

Además de IK4-LORTEK, el consorcio está integrado por IK4-TEKNIKER que lidera el proyectoy la empresa TECNATOM, especializada en servicios de inspección e integridad estructural de componentes.
Los objetivos principales del proyecto son el desarrollo de distintos componentes tecnológicos para el control de la plataforma robótica, la seguridad y la inspección. El resultado final será una solución de inspección colaborativa segura, con un flujo de trabajo entre técnico y robot para conseguir una inspección fiable y eficiente del alerón.

De esta manera, se conseguirá mejorar sustancialmente la calidad de las inspecciones de grandes componentes, permitiendo realizar inspecciones más rápidas, fiables y mejorando los retornos de inversión.

Con unos resultados esperados de hasta un 40% en la reducción de los ciclos de verificación, los participantes en el proyecto cuentan con una financiación de 350.000 euros procedente de la Unión Europea.
 

La contribución de IK4-LORTEK

IK4-LORTEK lidera las actividades relacionadas con la investigación en Ondas Guiadas para acceder a zonas de difícil acceso. Gracias a la caracterización ultrasónica del material anisótropo, al empleo de palpadores de baja frecuencia y a un avanzado tratamiento de la señal es posible analizar el comportamiento de las Ondas Guiadas dentro del propio material y frente a discontinuidades internas localizadas en zonas de difícil acceso.

Fig 2. Velocidades de Grupo y Longitudes de Onda de Modos Fundamentales.

La entidad cuenta con dilatada experiencia en proyectos a nivel europeo como COMBILASER y MERLIN que le han permitido abordar los retos planteados en el proyecto en cuanto a técnicas de inspección y monitorización se refiere.
 

Ventajas de las Ondas Guiadas

La nueva tecnología de inspección que se aplicará en CRO-INSPECT mejora los tiempos actuales de control de calidad y facilita el acceso a zonas internas estructurales.

Las Ondas Guiadas son Ondas Ultrasónicas que se propagan de forma volumétrica grandes distancias empleando el propio material como guía de ondas. Si la guía de ondas es de espesor fino y tiene forma de placa se les conoce como Ondas de Lamb. Gracias a los distintos Modos Fundamentales de Ondas de Lamb que se propagan de forma simultánea en la placa es posible tener diversos niveles de sensibilidad y de resolución dentro del rango de baja frecuencia (kHz). El empleo de las Ondas Guiadas no implica ningún riesgo para el operador y los sistema de emisión y recepción son fácilmente integrables en robots autónomos colaborativos.

Por otro lado, se propondrán procedimientos específicos de inspección mediante Ondas Guiadas orientados a la detección de la defectología asociada al proceso productivo.

Fuente: lortek.es