NDT su materiali compositi

Application

La termografia attiva è una delle principali tecniche non distruttive utilizzate per ispezionare e valutare l’integrità di strutture complesse come laminati in fibra di vetro o carbonio.
Durante l’ispezione si induce un flusso di calore nel materiale tramite una stimolazione esterna (per esempio lampade alogene o flash).

La termocamera registra poi la risposta termica della superficie, le variazioni nella propagazione del calore rivelano la presenza di difetti interni o discontinuità come delaminazioni, inclusioni, vuoti o altri danni tipici dei compositi. Attraverso il software proprietario vengono analizzate le sequenze termografiche acquisite utilizzando diversi algoritmi di postprocessing.

Tecniche di termografia attiva

Pulsed Thermography (PT)

È una tecnica di controllo basata sull’applicazione di un breve impulso termico (tipicamente con lampade flash o alogene) sulla superficie del componente e sull’osservazione, tramite termocamera IR, della successiva fase di raffreddamento. Le discontinuità interne (delaminazioni, vuoti, inclusioni, inserti metallici, ecc.) alterano la diffusione del calore: questo genera contrasti termici transitori che permettono di individuare e localizzare i difetti.

Lock‑In Thermography (LT)

È una tecnica di controllo in cui il componente viene riscaldato in modo periodico mentre una termocamera misura la risposta termica sincronizzata. Analizzando ampiezza e fase del segnale termico, è possibile evidenziare difetti subsuperficiali (delaminazioni, distacchi, vuoti, inserti) con maggiore profondità e contrasto rispetto alla pulsed thermography. il materiale è stimolato con un segnale termico modulato in frequenza, utile per analisi più dettagliate e quantitative.

Vantaggi nel testing dei compositi:

Rilevazione di delaminazioni, difetti interni e inclusioni senza contatto fisico.
Possibilità di ispezionare componenti di grandi dimensioni rapidamente, con buona risoluzione dei difetti superficiali o poco profondi.
Adatta sia a controlli in produzione sia a verifiche di manutenzione su strutture già installate.

Tabella riassuntiva – Difetti nei materiali compositi

Difetto	Descrizione	Cause principali	Conseguenze
Delaminazione	Separazione tra strati	Urti, fatica, carichi fuori piano	Forte perdita di rigidezza e resistenza
Vuoti / porosità	Bolle d'aria nella matrice	Impregnazione incompleta, cattiva cura	Riduzione resistenza e vita a fatica
Disallineamento fibre	Fibre orientate in modo errato	Errori di posa o deformazioni	Calo delle proprietà direzionali
Zone ricche di resina	Eccesso di matrice	Controllo impreciso del processo	Fragilità, bassa resistenza
Zone povere di resina	Carenza di matrice	Insufficiente impregnazione	Scarsa adesione fibra-matrice
Cracking della matrice	Microfessure nella matrice	Fatica, shock termici	Innesco di delaminazioni
Rottura delle fibre	Fibre spezzate	Sovraccarico	Cedimento improvviso
Pull-out delle fibre	Estrazione delle fibre	Interfaccia debole	Riduzione capacità portante
Inclusioni/contaminazioni	Corpi estranei	Ambiente non controllato	Difetti locali critici
Difetti di cura	Under/over curing	Parametri errati di temperatura/tempo	Proprietà meccaniche non ottimali

DES ecosystem

Novotech • Università degli Studi di Palermo • Procmatech • TUV Austria Italia • FLIR • INGV • ENEA • INFN • Università degli Studi di Cagliari • Leonardo • Dallara • Blackshape • CNR-ISASI • Tesmec • CIRA • Tetra Pak •

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