Vật liệu tổng hợp 101

Vật liệu tổng hợp, còn được gọi là vật liệu tổng hợp polyme gia cường bằng sợi (FRP), được làm từ hỗn hợp dạng ma trận polyme được gia cố bằng sợi tự nhiên hay nhân tạo (như sợi thủy tinh, carbon hoặc aramid) hoặc vật liệu gia cường khác. Ma trận bảo vệ các sợi khỏi tác hại của môi trường bên ngoài và dãn tải giữa các sợi. Trong khi đó, các sợi cung cấp sức bền và độ cứng để củng cố ma trận — giúp vật liệu chống lại các vết nứt và gãy.

CHẤT XƠ

Cung cấp sức bền và độ cứng (sợi thủy tinh, carbon, aramid, bazan, sợi tự nhiên).

MATRIX

Bảo vệ và chuyển tải giữa các sợi (polyester, epoxy, vinyl ester…)

COMPOSITE

Vật liệu tạo rả có các thuộc tính vượt trội so với các thành phần đơn lẻ

Vật liệu tổng hợp đã xâm nhập vào cuộc sống hàng ngày của chúng ta: trong ô tô chúng ta lái, gậy chơi gôn mà chúng ta đánh, các đường ống dẫn nước thải và còn nhiều ví dụ nữa. Một số lĩnh vực như tên lửa và hàng không vũ trụ có thể không hoạt động nếu không có vật liệu composite. Vật liệu tổng hợp mang lại nhiều lợi ích như sức bền, trọng lượng nhẹ, chống ăn mòn, linh hoạt và độ bền theo thiết kế.

Các kết cấu trong công nghiệp điện gió và ngành công nghiệp hàng không thường được sản xuất từ vật liệu composite do các ưu điểm trọng lượng thấp và giảm tiêu thụ nhiên liệu, cũng như hiệu suất động cơ tốt hơn. Vật liệu composite thường bao gồm các sợi cứng, chắc trong một ma trận kết dính. Chúng thường bao gồm các loại như gia cường bằng sợi carbon (CFRP), gia cường sợi thủy tinh (GRFP), lõi tổ ong và tấm carbon.

Các khuyết tật của vật liệu tổng hợp có thể hình thành trong quá trình sản xuất và hoạt động:

  • Khuyết tật liên kết.
  • Bong tách.
  • Khuyết tật sợi cũng như khuyết tật vị trí sợi.
  • Nứt giữa các Ply
  • Rỗng xốp hoặc khoảng trống trong vật liệu.

Ngoài các khuyết tật trong quá trình sản xuất, các khuyết tật của vật liệu composite còn do các quá trình thoái hóa khác nhau, bao gồm:

  • Mất kết dính
  • Xoắn hoặc đứt gãy các sợi
  • Tách lớp
  • Lỗi giữa sợi gia cường và chất kết dính.
  • Hơi ẩm xâm nhập

Kiểm tra thường xuyên vật liệu composite giúp đảm bảo FFS cho các tài sản quan trọng. Vật liệu composite có thể tạo thành các chi tiết hình học phức tạp hơn so với các vật liệu tương đương bằng kim loại, làm giảm số lượng các thành phần cần thiết cùng với nhu cầu về sử dụng ốc và đinh tán vốn là điểm yếu của thiết kế. Mặc dù có ưu điểm rõ ràng, nhưng sản xuất vật liệu composite cũng mang lại những thách thức đối với việc đánh giá tính toàn vẹn hay sai số về độ cong bề mặt và độ dày của các thành phần phức tạp.

Kiểm tra không phá hủy (NDT) được sử dụng để kiểm tra các khuyết tật trong quá trình sản xuất và trong quá trình sử dụng của CFRP, CGRP, vật liệu cấu trúc lõi tổ ong và các tấm cacbon. Kiểm tra siêu âm (UT) có thể phát hiện và xác định đặc điểm của các khuyết tật nhỏ bằng cách kiểm tra vật liệu ở chế độ xung dội hoặc truyền qua. Với các cấu trúc lớn, việc sử dụng kiểm tra vật liệu composite cần một giải pháp hiệu quả hơn. Kỹ thuật PAUT sử dụng một đầu dò duy nhất với nhiều biến tử để định hướng, tập trung và quét các chùm tia trên chi tiết composite cần kiểm tra.

Các thiết bị như OmniScan X3OmniScan SX là thiết bị PAUT cơ động có hỗ trợ mã hóa 2 trục, thiết bị có thể sử dụng các bộ quét bánh xe như RollerFORM để quét nhanh các tấm vật liệu lớn. Các thiết bị này có thể lập bản đồ các chi tiết vật liệu composite chỉ cần lăn đầu dò trên bề mặt với rất ít chất tiếp âm.

Các Giải pháp kiểm tra vật liệu Composite

Phương pháp siêu âm là một trong các phương pháp chính và phát triển mạnh trong kiểm tra không phá hủy. Với các ứng dụng kiểm tra Composite, các phương pháp đa dạng dựa cùng trên nguyên lý siêu âm cơ bản bao gồm: Phát-thu (RF, xung lực, dạng quét), MIA (phân tích trở kháng cơ học) và Cộng hưởng âm. Ngoài ra các thiết bị và kỹ thuật sử dụng để kiểm tra composite có thể liệt kê gồm:

  • Siêu âm Phased Array (PAUT) và siêu âm tự động: Phát hiện khuyết tật
  • Siêu âm truyền thống (UT): Đo chiều dày
  • Kiểm tra bong tách (Bond testing)
  • Kiểm tra phát xạ âm (AET): Phát hiện và theo dõi các hư hỏng khi đang hoạt động.

Siêu âm Phased Array

Tăng cường năng suất kiểm tra ở tốc độ cao

  • Thích hợp cho các vật liệu composite dạng fiberglass, carbon fiber composites, và các cấu trúc honeycomb
  • Kiểm tra nhanh giúp tăng năng suất và kiểm tra tấm lớn, với số lượng nhiều. Hay sử dụng trong các nhà máy sản xuất vật liệu composite.
  • Tiết kiệm thời gian, cho phép kiểm tra các cấu kiện với kích thước khác nhau.

Thông tin tham khảo thêm

Siêu âm Phased Array sử dụng trong tìm kiếm bong tách vật liệu composte
YouTube player

Công nghệ hội tụ thích ứng nhất quán (CAF) khi kiểm tra composite cho phép truyền chùm âm vuông góc với các bề mặt phức tạp. Một mẫu có dạng hình học thay đổi liên tục (bề mặt phẳng, lõm hoặc lồi) có thể được điều khiển hoàn toàn bằng cách sử dụng một đầu dò siêu âm Phased array 1D duy nhất. Quá trình xử lý hội tụ chùm âm thích ứng theo thời gian thực được sử dụng khi kiểm tra các chi tiết cho máy bay, tàu thuyền và cấu trúc tổng hợp trên tháp gió.

Focus PX Được thiết kế cho các ứng dụng công nghiệp, mang lại hiệu suất vô song trong một thiết bị nhỏ gọn. Thiết bị có cấu hình mạnh với tốc độ cần thiết cho các giải pháp PAUT tích hợp yêu cầu cao, được tùy biến, là công cụ rất phù hợp cho các ứng dụng phát hiện khuyết tật tổng hợp.

Thiết bị siêu âm đo chiều dày sử dụng trong tìm kiếm bong tách vật liệu composte

Siêu âm truyền thống

Đo lường chính xác chiều dày của gần như mọi loại vật liệu

  • Đơn giản, dễ sử dụng
  • Đo chính xác chiều dày của vật liệu mỏng hay vật liệu nhiều lớp như sợi carbon.
  • Áp dụng cho thép, nhựa, composite, thủy tinh…
  • Tối ưu hóa cho quy trình QC process với độ tin cậy, bền chắc và dễ sử dụng

Thông tin tham khảo thêm

Thiết bị kiểm tra chuyên dụng BondMaster 600 kết hợp cả năm phương pháp kiểm tra cơ bản, giúp đáp ứng yêu cầu trong các ứng dụng kiểm tra hàng không, chế tạo vật liệu composite, bảo dưỡng cấu trúc cho hầu hết các loại vật liệu composite hiện có.

Kiểm tra bong tách trên nhiều loại vật liệu hỗn hợp

  • Giải pháp tin cậy cho kiểm tra vật liệu composite có cấu trúc tổ ong
  • Đơn giản hóa kiểm tra tách lớp composite và các cấu trúc kết dính giữa thép-tới-thép
  • Dễ dàng, nhanh chóng với độ phân giải tuyệt vời

Thông tin tham khảo thêm

 
Sử dung thiết bị BondMaster trong đánh giá khuyết tật vật liệu Composite

Kiểm tra phát xạ âm

Kiểm tra phát xạ âm thanh có thể sử dụng để xác định tình trạng bể chứa composite. Quy trình đã được các cơ quan như ASME (phần V, điều 11) và ASTM (E-1067) thông qua.

Phương pháp kiểm tra AE rất nhạy cảm với những hư hỏng điển hình xảy ra trong bể chứa khi đang hoạt động và chịu áp suất. Thử nghiệm AE cũng có thể được sử dụng để kiểm tra các bồn chứa mới và kiểm tra hư hỏng do vận chuyển hoặc lắp đặt, kiểm tra rỏ rỉ.

Kiểm tra bong tách trên nhiều loại vật liệu hỗn hợp

  • Kiểm tra đơn giản, thường hoàn thành trong một ngày, giảm thiểu gián đoạn hoạt động. Các tiêu chí đánh giá được thiết lập rõ ràng.
  • Cung cấp thông tin về phản ứng của bồn chứa đối với tải dịch vụ. Phát hiện ảnh hưởng của lỗi và hư hỏng xảy ra trong quá trình sử dụng.
  • Đưa ra thước đo về mức độ nghiêm trọng của các hư hại theo cường độ phát xạ âm thanh

Thông tin về kỹ thuật kiểm tra AET bồn chứa gia cường sợi thủy tinh.

Bài đăng liên quan

Kiểm tra siêu âm Phased Array các cấu kiện CFRP có bán kính cong sử dụng đầu dò Radii

Tóm tắt Phased Array (PA) là một kỹ thuật siêu âm được sử dụng rộng rãi khi kiểm tra các bộ phận...

Kiểm tra bồn chứa nhựa gia cố bằng sợi thủy tinh với kỹ thuật phát xạ âm

Các lựa chọn cho kỹ thuật NDT kiểm tra các bồn bể composite thường không có nhiều. Kiểm tra trực quan thường...

Thiết bị sử dụng trong kiểm tra cánh quạt điện gió

Cấu tạo của cánh tourbine điện gió Các đặc tính của vật liệu tua-bin gió thường có ảnh hưởng rất lớn đến...

Phát hiện nứt tách lớp trong vật liệu sợi thủy tinh

Ứng dụng Phát hiện nứt tách lớp trong cấu trúc sợi thủy tinh, bể chứa, đường ống, vỏ thuyền, cánh quạt điện...

Kiểm tra vật liệu tổng hợp dạng nhựa gia cố sợi thủy tinh (FRP) ở giới hạn của siêu âm

Việc đáp ứng nhu cầu của khách hàng luôn thúc đẩy sự đổi mới. Điều này được chứng minh trong sự hợp...

Kiểm tra liên kết dạng kissing-bond trong vật liệu composite

Mở đầu Nhu cầu về các cấu trúc mạnh hơn, nhẹ hơn trong ngành hàng không vũ trụ và sản xuất ô...

Ruckus Composites kiểm tra hàng nghìn xe đạp với một máy đo độ dày siêu âm

Ruckus Composites là một cửa hàng sửa chữa xe đạp chuyên nghiệp và kiểm tra sợi carbon nằm ở Portland, Oregon, Hoa...

Cánh quạt điện gió XL cần tới RollerFORM XL

RollerFORM XL giúp công việc kiểm tra cánh quạt điện gió siêu lớn sự tăng cường hiệu quả cần thiết. Cánh quạt...

Nứt tách lớp trong composite cốt sợi thủy tinh

Phát hiện nứt lớp tách lớp trong kết cấu vật liệu composite sợi thủy tinh trên bể chứa, đường ống, vỏ tàu...

Kỹ thuật kiểm tra siêu âm Phased Array

Chúng ta đã quen thuộc với các ứng dụng kiểm tra siêu âm màu 3 chiều trong y tế, trong đó sóng...

Bình luận 1

Các giải pháp đo lường chính xác

Các giải pháp đo lường Nhanh chóng, chính xác Các giải pháp đo lường Kiểm tra dòng xoáy Kiểm tra hình ảnh...

Các Giải pháp kiểm tra hư hại trong vật liệu Composite

Phân loại vật liệu Compozit (Composite) Vật liệu composite hay vật liệu tổng hợp là vật liệu kết hợp hay nói cách...

Kiểm tra dầm dọc và bong tách trong trụ đỡ cánh quạt gió với siêu âm Phased Array tần số thấp

Ứng dụng Giải pháp sử dụng siêu âm mảng pha để kiểm tra nắp dầm dọc và liên kết trụ đỡ trong...

Đảm bảo hoạt động an toàn của các nhà máy điện gió

Nhiều người trong chúng ta nhìn thấy tháp điện gió mỗi ngày. Trên toàn cầu, chúng ngày càng trở thành một nguồn...

Lựa chọn giữa Siêu âm đo chiều dày và Resonance khi kiểm tra vật liệu Composite?

Vật liệu composite sẽ bao gồm 3 loại chính. Fiberglass (Vật liệu composite dạng sợi thô), Carbon fiber nhiều lớp (vật liệu...

Ứng dụng thiết bị 38DL trong kiểm tra chiều dày chính xác

Nhựa và bồn chứa Thiết bị đo độ dày siêu âm 38DL PLUS™ có thể đo chiều dày thành vật liệu của...

Thử nghiệm không phá hủy trên tuabin điện gió

Khi công nghiệp điện gió ngày càng phát triển, việc kiểm tra NDT định kỳ đối với tuabin ngày càng quan trọng....

Kiểm tra không phá hủy (NDT) là gì? Các kỹ thuật NDT thông dụng

NDT là viết tắt của Non Destructive Testing hay Kiểm tra không phá hủy đề cập đến một loạt các phương pháp...

Nguyên lý đo độ dày vật liệu bằng sóng siêu âm

Đo độ dày bằng siêu âm là một kỹ thuật kiểm tra không phá hủy được sử dụng rộng rãi để đo...

Phát hiện bong tách trong vật liệu sứ cách điện cao thế

Xác minh tính toàn vẹn của liên kết giữa lớp vỏ silicone và lõi composite của vật liệu cách điện đường dây...

Xem thêm

Video

YouTube player

Tải về

Có tất cả 220 file, kích thước 376,7 MiB với 180.113 lượt tải trong mục toàn bộ.

Hiển thị từ 1 tới 20 trong tổng số 220 file.

VANTA

  10-001244-01EN--OmniScan_MXU_Software_50--User.pdf
» 11,9 MiB - 0 hits - 3 Tháng Tư, 2024

  Automotive_Industry_EN_LTR_201608_Web.pdf
» 4,3 MiB - 1.183 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Ứng dụng XRF trong công nghiệp chế tạo ô tô

  GeosciencesAppNote_201610.pdf
» 1,8 MiB - 1.595 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Ứng dụng XRF và XRD trong khoa học địa chất

  Mining_infographic_201703_Web.pdf
» 250,2 KiB - 1.159 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Infographic ứng dụng XRF trong lĩnh vực khai thác khoáng sản

  PDS-Stopaq-Aluclad-FR-V2-EN.pdf
» 183,3 KiB - 1.317 hits - 1 Tháng Một, 2000

  Posters_XRF_EN_2020_03_10_Web.pdf
» 916,7 KiB - 1.198 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Giải thích nguyên lý XRF hoạt động dưới dạng hình ảnh (Poster treo tường)

  Poster_Geo_Analysis_Iron_201805_Web3.pdf
» 2,4 MiB - 1.297 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Ứng dụng XRF phân tích đất giàu sắt ở Eeherrin, Virginia

  Vanta_4Pagers_201911_Web.pdf
» 1,6 MiB - 1.139 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Giới thiệu nhanh thiết bị VANTA XRF (4 trang)

  Vanta_4Pagers_Environmental_201911_Web.pdf
» 1,4 MiB - 1.246 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Giới thiệu VANTA XRF trong lĩnh vực môi trường

  Vanta_4Pagers_Manufacturing_201905_Web.pdf
» 1,3 MiB - 1.168 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Giới thiệu Vanta XRF xác nhận vật liệu trong QA/QC

  Vanta_API_EN_201904_Web.pdf
» 633,2 KiB - 1.248 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Giao diện lập trình ứng dụng với VANTA ứng dụng trong kiểm tra XRF tự động

  Vanta_AxonTechnology_EN_LTR_201610_Web.pdf
» 441,0 KiB - 1.164 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Giới thiệu công nghệ Axon đột phá giúp kiểm tra nhanh và kết quả ổn định trên thiết bị VANTA XRF

  Vanta_AxonTechnology_EN_LTR_201610_Web.pdf
» không xác định - 0 hits - 21 Tháng Năm, 2018

  VANTA_by_the_Numbers_201912_Web.pdf
» 274,1 KiB - 1.089 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Vanta XRF qua các con số

  Vanta_CarCatalytic_Infographic_201804_Web.pdf
» 217,6 KiB - 1.145 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Sử dụng VANTA XRF trong phân tích kim loại quý bộ xúc tác khí thải ô tô (tái chế)

  Vanta_Cement_Infographic_201901_1Page_Web.pdf
» 353,9 KiB - 1.176 hits - 16 Tháng Mười Hai, 2021
Ứng dụng Vanta XRF trong công nghiệp sản xuất Xi măng

  Vanta_Series_Product_Brochure_2024_EN.pdf
» 1,3 MiB - 811 hits - 2 Tháng Hai, 2024
Catalog dòng sản phẩm VANTA (Tiếng Anh)

  Vanta_Series_Product_Brochure_2024_VN_Small.pdf
» 1,0 MiB - 927 hits - 2 Tháng Hai, 2024
Catalog dòng sản phẩm VANTA (Tiếng Việt)

OMNISCAN MX2

  Focal law for A27 probe
» 10,0 KiB - 906 hits - 17 Tháng Chín, 2019
Luật hội tụ cho đầu dò A27

  Hướng dẫn sử dụng OmniScan MX2
» 5,3 MiB - 1.891 hits - 7 Tháng Mười Hai, 2014
Hướng dẫn sử dụng OmniScan MX2