在玻璃纖維增強結構部件的制造過程中,纖維結構用樹脂基體固定。不規則的排列和纖維增強流動可以改變結構性能,從而降低最終復合材料的質量。在生產葉片時,玻璃纖維層在殼體中層層疊加。如果做得不準確,可能會導致各種缺陷,如波動。但纖維也可能會扭曲,因此會影響組件的機械性能。
到目前為止,在應用樹脂基質之前,還不可能可靠地分析纖維的方向和分層,這意味著缺陷只能在事后發現,例如通過超聲波檢查。這使得工藝鏈不可控,并導致昂貴的返工,有時甚至報廢組件。
纖維層包裹的雷達圖像(共極化),表面以下不可見波動
研究人員現在開發了一種新方法,首次允許以非破壞性和自動化的方式檢查下層玻璃纖維層的對齊。該過程使用毫米波掃描系統,由雷達、全極化機器人和相關成像軟件組成。該系統還利用電磁波的極化,因此它也可以通過極化方向的變化來識別可能的缺陷。
極化是天線技術中用來表示電磁波電場分量方向的一個術語。機器人掃描組件,雷達在每個位置執行測量。然后由軟件將這些圖像組合成3D圖像。其特點是,傳統雷達只有一個通道,因此使用一個偏振來發射和接收信號,而新雷達在兩個極化中發送和接收信號。這不僅提供了高分辨率的纖維結構成像,而且可以很容易地暴露更深層次的任何缺陷。
此外,折射補償提高了圖像的質量。因為它減少了由于折射造成的不必要的影響,特別是在較深的層。通過使用雷達掃描單個層,研究人員還可以識別纖維取向的任何異常,并以非破壞性的方式檢查整個材料體積。