АНАЛИЗ СПОСОБОВ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ КОМПОЗИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Большая часть современных изделий, связанных со строительством, изготовлением различной техники, деталей интерьера и т.п. состоит из композитных материалов. Они используются человеком веками, и все большее количество изделий изготавливается из данных материалов. При объединении двух и более компонентов с различными физическими или химическими свойствами, мы можем получить новый материал, свойства которого будут отличными от характеристик исходных компонентов, это и будет называться композитным материалом.

Рисунок 1. Наглядный пример возможного композитного материала

Контроль брака на производстве композитных конструкций стоится из двух составляющих: профилактика брака на стадии подготовки и непосредственно в производстве. Организация технического контроля заключается в выборе и обосновании средств и методов контроля, и разработке методов и регулярном проведении анализа брака и дефектов. Существуют различные методы контроля качества продукции из композитных материалов. Например: физические, химические и другие. Основным отличием между данными методами является остается ли изделие целостным или разрушается.

К разрушающим испытаниям относят:

• Механические испытания;
• Теплофизические исследования.

К неразрушающим испытаниям относят:

• Магнитные;
• Акустические;
• Радиационные.

Рисунок 2. Дефекты, выявляемые методами неразрушающего контроля

Проанализировав данные из ГОСТ Р 56787-2015 мы можем увидеть, что больше всего дефектов может обнаружить метод компьютерной томографии, после него идет ультразвуковой контроль и тройку лидеров закрывает радиография и термография. Ультразвуковой контроль имеет одно преимущество перед томографией в том, что она распознает недоотверждения, которые в последствии могут повлиять на целостность конструкции.

Радиационные методы неразрушающего контроля основаны на регистрации и анализе проникающего ионизирующего излучения. Различия экспозиционной дозы излучения показывают, где находятся дефектные зоны. Это достаточно распространенный и хороший метод, но у него есть некоторые недостатки. Одним из них является невозможность выявления плоскостных дефектов: расслоения, ударные и усталостные повреждения и т.п.

При ультразвуковом методе происходит регистрация и анализ параметров упругих волн. Данный метод делится еще на несколько: эхометод и теневой метод. У него так же есть ряд недостатков.

Рисунок 3. Принцип выявления дефектов эхометодом. ПЭП - пьезоэлектрический преобразователь; З - зондирующий импульс; Д - донный сигнал; Э - эхосигнал от дефекта

Рисунок 4. Ручной теневой контроль с использованием катящихся преобразователей

Проанализировав методы неразрушающего контроля дефектов в композитных материалов мы видим, что существуют методы способные выявить большую часть возможных дефектов в готовой конструкции, но все таки существует процент дефектов, которые могут пропустить при проверке композитной конструкции, поэтому на предприятиях часто используется несколько различных методов, результаты которых сопоставляются и уже по полученным данным делаются выводы.