Test dei difetti: una fase chiave della pre

Mar 09, 2024

Ciascuna pala della ventola deve essere ispezionata per eventuali difetti interni prima che venga approvata per l'installazione.

I moderni motori a reazione migliorano l'efficienza degli aerei del 10-20% grazie a materiali avanzati e lavorazioni precise. La ventola nella parte anteriore del motore aspira grandi quantità di aria per la compressione, la combustione e l'espansione attraverso il nucleo del motore. La maggior parte dell'aria proveniente dalla ventola viene bypassata attraverso il passaggio secondario (all'esterno del nucleo), aumentando la spinta del motore.

La ventola a rotazione rapida comprende pale in composito di carbonio che si traducono in motori più leggeri ed efficienti, consentendo alle compagnie aeree di risparmiare carburante riducendo il peso.

Le pale composite in fibra di carbonio sono prodotte utilizzando fibre di carbonio trattate termicamente e resina epossidica specializzata. La stratificazione precisa delle fibre consente una migliore resistenza agli urti. Inoltre, sul bordo d'uscita viene utilizzata una forma unica di composito in fibra di vetro per deviare lo stress da impatto dalla pala.

Le pale del ventilatore devono essere rigorosamente testate prima di essere approvate per l'installazione. I produttori di pale dei ventilatori utilizzano attrezzature e macchinari all'avanguardia per ispezionare ogni pala per individuare eventuali difetti.

I test non distruttivi (NDT) si riferiscono a un ampio gruppo di tecniche di analisi utilizzate per valutare le proprietà di un materiale, componente o sistema senza danneggiarlo o alterarlo. I test a ultrasuoni, radiografici e penetranti sono alcuni degli esempi più comuni di NDT utilizzati sulle pale dei ventilatori.

Il test ad ultrasuoni (UT) si basa sulla propagazione delle onde ultrasoniche all'interno delle pale del ventilatore. Brevi onde di impulsi ultrasonici (con una frequenza da 0,1 a 50 MHz) vengono trasmesse nella lama per rilevare difetti interni dei materiali. Varie quantità, tra cui profondità e spessore, vengono misurate per monitorare le incoerenze del materiale.

Mentre alcuni difetti possono essere ereditati dai materiali originari, altri possono insorgere durante il processo di produzione. È interessante notare che l'UT produce le risoluzioni più elevate quando eseguito su metalli (comprese le leghe). Tuttavia, la tecnica può essere utilizzata su cemento, legno e compositi.

Produttori come General Electric utilizzano tali tecniche per identificare eventuali anomalie nei materiali compositi utilizzati sulle pale dei ventilatori. Sulla base dei risultati, i materiali futuri e il processo di produzione potranno essere migliorati per ottenere una maggiore resa. Ad esempio, GE è riuscita ad aumentare la resa delle pale della ventola del motore GE90 dal 30% nei primi giorni di produzione al 97%.

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La tecnica radiografica utilizza radiazioni ionizzanti per ispezionare materiali e componenti che potrebbero danneggiare le strutture ingegneristiche. La radiografia industriale utilizza raggi X, raggi gamma o neutroni catturati da rilevatori specializzati per visualizzare la forma interna delle pale dei ventilatori.

Oltre alla saldatura e alla fusione, viene utilizzato anche per l'ispezione di pezzi compositi. I produttori di pale delle ventole utilizzano questa tecnica comune per la caratterizzazione della superficie o per identificare i difetti superficiali intrinseci. Secondo GE,

Gli operai hanno ispezionato ogni singola lama con raggi X, ultrasuoni, laser e altri strumenti per individuare eventuali difetti.

L'ispezione dei penetranti (PI) viene generalmente utilizzata per controllare i difetti superficiali nei materiali non porosi, compresi i compositi. Il metodo prevede la pressurizzazione della cavità interna della pala con gas azoto. L'attaccatura dei capelli o altre crepe forzano la perdita di pressione nella cavità, rilevata dal sensore integrato nella radice per rilevare i cambiamenti di pressione.

Il Pl viene utilizzato anche per rilevare crepe superficiali e perdite dovute a fusione, forgiatura e saldatura. È interessante notare che un metodo di ispezione simile può essere utilizzato durante la manutenzione operativa del motore.

Cosa ne pensi dei diversi tipi di test dei difetti per le pale dei ventilatori? Raccontacelo nella sezione commenti.

Scrittore - Omar è un appassionato di aviazione che ha conseguito un dottorato di ricerca. in Ingegneria Aerospaziale. Con numerosi anni di esperienza tecnica e di ricerca al suo attivo, Omar mira a concentrarsi sulle pratiche aeronautiche basate sulla ricerca. Oltre al lavoro, Omar ha una passione per i viaggi, la visita ai siti aerei e l'avvistamento di aerei. Con sede a Vancouver, Canada