複合材料の曲面検査

超音波フェーズドアレイ
ソリューション

このソリューションを特長付けるのは、曲面に沿って16〜64個の素子を配置したリニアアレイと、すべての超音波ビームが曲面状の検査対象物の表面に対して90度で入射するように位置決めする装置です。これにより、IDまたはODの完全な検査が可能になります。この検査ソリューションにより得られる主な利点は、検査対象物の領域全体を1 回のパスだけで、しかも適正な検出角を使用して、迅速に検査できることです。調節可能な位置決めウエッジをセクタースキャン表示と組み合わせることにより素早くビームを調節できるので、半径方向の全ての位置において適正な入射角が保証されます。位置決めノブで正しく調節すれば、曲面の先端面はあたかも平面のように見えます。コーナー部分の幾何形状に応じて適正なプローブホルダーを選択することにより、同じプローブを使いながらプローブホルダーを適宜取り替えて、広い範囲の幾何形状に対応することができます。水浸タンク内においても、標準的なプローブ位置決め法を用いて、プローブ位置を決定することができます。

強靱かつ軽量な素材への要求の高まりとともに、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)がさまざまな用途に採用され、その使用範囲はさらに拡大しつつあります。製造段階における複合材料の使用が増大している産業の例として、航空宇宙や風力発電を挙げることができますが、これらは全体のほんの一部にすぎません。複合材料の使用の拡大とともに、複合材料からなる部品の形状はさらに複雑化し、サイズも多様化しています。CFRP素材を対象とする検査における課題の一つとして、外周が曲面状に成形された部材の検査を挙げることができます。

平板状の表面を持つ複合材料の場合は、主として垂直探傷用プローブを用いて層間剥離や多孔性の超音波試験を行います。一般的に、これらの欠陥を検出する最良の方法は、複合材料の集積面にアクセス可能な部位を探して垂直方向から検査することです。超音波フェーズドアレイ法は近年大きな進歩を遂げ、平坦なCFRP部品に対応する迅速な試験ソリューションを提供しています。しかし、曲面状の部品の検査では、表面が平坦ではないため、曲面の内径や外径へ直接アクセスすることが難しいという問題が残されています。