Tomografia computadorizada vital para peças navegáveis

Os engenheiros estão em uma busca sem fim para projetar e construir produtos que sejam mais eficientes em termos de combustível, mais fortes e mais leves, capazes de voar mais rápido e percorrer distâncias maiores do que seus antecessores. Os parâmetros da missão não são essencialmente diferentes daqueles dos primeiros balões de ar quente ou naves aladas; o que mudou são as tecnologias de fabricação e os materiais usados ​​para atingir esses objetivos grandiosos.

Por exemplo, muitas das peças de aeronaves de hoje são feitas de polímeros avançados e compostos de fibra de carbono. Esses materiais ultraleves permitem reduzir o peso dos componentes sem sacrificar a resistência. Superligas, como Inconel e Hastelloy, oferecem benefícios semelhantes, o que explica por que são encontradas em motores de turbina a gás e outros componentes críticos para o voo. Ambos permitem que os projetistas aeroespaciais atendam aos requisitos de integridade estrutural ou térmica com menos metal, aumentando assim a eficiência do veículo.

O desafio em cada um desses exemplos é conseguir a qualificação tanto do projeto da peça quanto dos materiais necessários para sua construção. Sem esses pré-requisitos, componentes de aeronaves, satélites e motores de foguete permaneceriam para sempre presos à terra.

Os métodos usados ​​para fazer componentes de aeronaves também mudaram. A maioria agora é produzida por meio de equipamentos automatizados de usinagem, fundição, conformação e layup, com um número crescente de peças feitas por meio de manufatura aditiva. Aqui, novamente, os processos de fabricação também devem ser validados antes que as peças possam ser certificadas como prontas para o voo.

A questão então se torna:qual é a maneira mais econômica e confiável de atender a esses requisitos? A resposta depende de fatores como tamanho da peça, complexidade, objetivos de inspeção de superfície ou interior e nível de criticidade de voo. Mas, em muitos casos, os requisitos de inspeção envolvem uma solução poderosa e abrangente de metrologia e testes não destrutivos (NDT) conhecida como tomografia computadorizada industrial (CT).

Considere todas as lâminas encontradas em um motor a jato. Embora produzido usando um processo de fundição de investimento confiável e feito de uma liga à base de níquel resistente e resistente ao calor, a perda de uma única lâmina durante o voo pode levar a resultados catastróficos. Com a tomografia computadorizada – juntamente com o uso de software de visualização e análise de dados de varredura – um engenheiro de qualidade pode examinar profundamente esses e outros componentes críticos de voo e identificar a porosidade, rachaduras e outras falhas que podem levar à falha do componente.

A tecnologia CT também é usada para medir as características internas das peças. A única alternativa é o teste destrutivo, cortando dolorosamente cada componente para ver se há algum defeito ou não conformidade dimensional. Recursos como esses são de particular importância para a qualificação de peças aeroespaciais impressas em 3D porque a AM abre as portas para uma liberdade de projeto quase completa. O único problema é que esses recursos devem ser validados antes que a FAA e outros órgãos governamentais aprovem o uso de componentes impressos em 3D. A tomografia computadorizada e a análise de dados atendem a essa necessidade.

A tecnologia também atende às necessidades dos fabricantes de compósitos. A análise de dados de TC facilita a consulta rápida da orientação da fibra ou a identificação da delaminação, sem danificar a peça de trabalho. Esse método de teste NDT permite que os fabricantes correlacionem os dados de medição em processo com os obtidos por meio de tomografia computadorizada, promovendo assim o desenvolvimento de processos repetíveis em uma ampla variedade de métodos de fabricação.

Essas são apenas algumas das razões pelas quais os fabricantes consideram a tomografia computadorizada uma parte indispensável de seu kit de ferramentas de END. Quando acoplado a um software robusto de análise e visualização, permite validar uma série de componentes críticos de voo, bem como os processos usados ​​para fabricá-los.