超聲波檢測(cè)是目前唯一被航空航天工業(yè)完全接受和認(rèn)證的質(zhì)量保證無(wú)損檢測(cè)方法。通常它使用透?jìng)骰蛎}沖回波技術(shù)，濕法工藝不適用于預(yù)固化纖維。已完成組件的在線 NDE 仍然以手動(dòng)技術(shù)為主，在僅 1平方米 / 小時(shí) 的速度下，制造時(shí)間增加了 10%。嘗試使用龍門系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，例如由 Orano (Areva) 開(kāi)發(fā)并由空中客車公司使用的龍門系統(tǒng)。這系統(tǒng)只能檢查簡(jiǎn)單幾何形狀，檢查速度還是很慢，自動(dòng)化僅將速度提高到 3.6平方米 / 小時(shí)。（很低效）

固化前檢查最常見(jiàn)的是顯微鏡或X射線（危險(xiǎn)），但是也緩慢、昂貴、需要技能熟練的師傅手動(dòng)完成，不適合大面積或自動(dòng)化。

Lufthansa Technik 和其他公司已將這一領(lǐng)域的研發(fā)重點(diǎn)放在熱成像上，這是一種速度更快但分辨率低的方法。

渦流廣泛用于航空鋁結(jié)構(gòu)中的無(wú)損檢測(cè)，是一種快速可靠的表面缺陷檢測(cè)方法。無(wú)需接觸，不受表面涂層影響，無(wú)需耦合劑。然而，信號(hào)在復(fù)雜幾何形狀的組件中可能難以解釋，并且它僅適用于導(dǎo)電材料。碳纖維的導(dǎo)電性比鋁低 1000 倍，沒(méi)辦法用渦流無(wú)損檢測(cè)。

已經(jīng)對(duì)碳纖維中磁性 NDT 技術(shù)的潛力進(jìn)行了研究，但該材料的低電導(dǎo)率意味著這項(xiàng)工作的大部分集中在超導(dǎo)量子干涉裝置 (SQUID) 上。結(jié)果很有希望，但由于需要低溫冷卻，潛力受到嚴(yán)重限制。我們的創(chuàng)新是采用更加實(shí)用和商業(yè)化的方法來(lái)提高傳感器靈敏度。

我們通過(guò)使用細(xì)間距砷化鎵霍爾效應(yīng) (GaAs) 傳感器來(lái)補(bǔ)償碳纖維的低電導(dǎo)率，其動(dòng)態(tài)范圍從納特斯拉到數(shù)十特斯拉，靈敏度比渦流和 MFL 技術(shù)中使用的傳統(tǒng)傳感器高 1000 倍，精確的靈敏度需要改善。傳感器尺寸小于 3平方毫米，感應(yīng)區(qū)域小至 5μm2，因此非常適合用作線性或二維陣列。我們的新型探頭將采用線性陣列配置，結(jié)合橫向檢測(cè)場(chǎng)傳感器和縱向場(chǎng)檢測(cè)傳感器。固態(tài)傳感器不受污垢和污染物的影響，使其具有在預(yù)固化鋪層的多塵環(huán)境中可靠運(yùn)行所需的彈性。我們專有的 GaAs 外延結(jié)構(gòu)具有比傳統(tǒng)霍爾傳感器或線圈技術(shù)更快運(yùn)行所需的靈敏度和帶寬，而且小尺寸使其非常適合用于機(jī)器人自動(dòng)化系統(tǒng)，使我們能夠在掃描 3D 組件時(shí)使用機(jī)械臂克服幾何限制，減少死區(qū)，并最大限度地發(fā)揮該技術(shù)的高速潛力。

我們對(duì)我們的技術(shù)投入進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膶＠麢z索，并確定我們有經(jīng)營(yíng)的自由。Advanced Hall Sensors和 TWI 都將為該項(xiàng)目帶來(lái)大量專業(yè)知識(shí)，該項(xiàng)目目前是商業(yè)機(jī)密，但尚未受 IP 保護(hù)。所有背景 IP 將仍然是原始合作伙伴的財(cái)產(chǎn)，合作伙伴擁有在項(xiàng)目中使用的非排他性許可。對(duì)于項(xiàng)目產(chǎn)生的新 IP，我們將使用 Lambert Model D 合作協(xié)議。

CFLUX系TWI 英國(guó)無(wú)損檢測(cè)協(xié)會(huì)和Advanced Hall Sensors 共同研究項(xiàng)目，致力于小型、安全、磁場(chǎng)分辨率高的掃描傳感器。

審核編輯 黃昊宇