内部の値を見てみる：ファイバーのテラヘルツ検査

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テラヘルツ範囲の超短波による分光法は、非導電性材料の体積検査に非常に有望な方法です。 これは、Eureka が運営する国際的な関与による 3 年間の「Attic」プロジェクトの一環として、Fill のマルチモーダル Accubot 非破壊検査 (NDT) システムの追加技術として初めて統合されました。

ガラス繊維強化プラスチック (GFRP) や木材やコルクなどの再生可能な天然素材は、工業用軽量建築においてこれまで以上に広く使用されています。 成形工程や機械加工後の肉眼では見えない損傷は、軽量部品の継続的な品質管理に不可欠です。

Attic プロジェクトは、ガラス繊維複合材の完全自動化された穴あけ、監視、検査ソリューションの開発に焦点を当ててきました。 高解像度レーザープロファイラーを使用して複合穴あけ工具を監視し、各作業前に摩耗レベルが許容範囲であることを確認しました。 これに機械学習技術を組み合わせて、穴あけ速度などの工具処理パラメータを最適化しました。

モニタリングはプロセスの自動化された部分として組み込まれており、オペレーターによる解釈の必要性が軽減されました。 穴が開けられた後、テラヘルツイメージングを使用して穴の周囲の母材の検査が行われました。

非接触法を使用して厚いガラス繊維複合材料を確実かつ正確に検査することは、NDT 分野における大きな変化であり、Attic プロジェクトの重要な部分です。

プロジェクトパートナーは、Far-UK、TWI、ブルネル大学ロンドン、Recendt、Fill です。

非導電性材料の体積非破壊検査 (NDT) のための比較的新しい技術の 1 つは、テラヘルツ スペクトルの超短波による分光法 (THz イメージング) です。 この周波数帯域は約 1000 から 2000 までの範囲に及びます。 100 GHz ～ 10 THz (波長 0.05 ～ 3.0 mm) で、電波と光波の境界を形成します。 THz イメージングにより、特別な安全対策を講じることなく、GFRP または木製部品の非接触検査が可能になります。 さらに、発泡体の検査や熱可塑性樹脂の溶接品質の判定にも使用できます。

Fill は、自動車、航空、スポーツ、建設業界向けの生産システムと並行して、非破壊材料検査のための自動ソリューションを開発および製造しています。 さらに、同社は、並行して動作する直線軸上で独立して動作することも、共同して動作することもできる高精度 Accubot ロボットを使用したソリューションを開発しました。 これらのシステムは、さまざまな方法で検査を実行できます。 ツールの中心点に追加の回転サーボ軸により、小さくて非常に歪んだ領域でのコンポーネントのテストも可能になります。

テラヘルツ分光法のプラスチック用途への利用の可能性は、これまで実験室での操作に限定されていました。 フィル氏は、ガラス繊維強化複合材のドリル穴の製造とその後の検査のためのロボットベースの自動化プロセスを開発する、3 年間にわたる Attic (複合材の自動テラヘルツ イメージングと工具プロファイリング) Eureka プロジェクトに参加しました。 このプロセスには、THz イメージングを使用したドリル穴周囲の材料の欠陥の完全自動検査が含まれます。 THz 分光計を Flex Change クイック コネクタ フランジに統合することで、Fill のロボットベースの検査システムにこの技術を迅速に実装できるようになりました。 この柔軟なシステムにより、ファイバー複合部品が歪んでいたり自由に形成されている場合でも、THz イメージングを使用することができます。 同じことが、積層造形による複雑な成形部品の内部支持構造の検査にも当てはまります。

「Attic プロジェクトでは、THz-Imaging が当社のマルチモーダル自動 NDT システムの別の技術として Technology Readiness Level (TRL) 5 を達成しました」と Fill の研究開発チーム リーダー、Harald Sehrschön 氏は説明します。 「全自動 NDT システムに THz イメージング分光分析を統合することで、多くのメーカーの自動非破壊コンポーネント テストの方法論を変えることが可能になります。しかし、顧客プロジェクトに適用する前にやるべきことはまだたくさんあります。」

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