Teste de defeitos: uma etapa fundamental do pré

Mar 09, 2024

Cada pá do ventilador deve ser inspecionada quanto a defeitos internos antes de ser aprovada para instalação.

Os motores a jato modernos melhoram a eficiência das aeronaves em 10-20% graças a materiais avançados e usinagem precisa. O ventilador na frente do motor suga grandes quantidades de ar para compressão, combustão e expansão através do núcleo do motor. A maior parte do ar do ventilador é desviada pela passagem secundária (fora do núcleo), aumentando o empuxo do motor.

O ventilador de rotação rápida é composto por pás compostas de carbono que resultam em motores mais leves e eficientes, permitindo que as companhias aéreas economizem combustível ao reduzirem o peso.

As lâminas compostas de fibra de carbono são fabricadas com fibras de carbono tratadas termicamente e resina epóxi especializada. A estratificação precisa de fibras permite maior resistência ao impacto. Além disso, uma forma única de compósito de fibra de vidro é usada no bordo de fuga para desviar a tensão de impacto da lâmina.

As pás do ventilador devem ser rigorosamente testadas antes de serem aprovadas para instalação. Os fabricantes de pás de ventilador utilizam equipamentos e máquinas de última geração para inspecionar cada pá em busca de defeitos.

Ensaios não destrutivos (END) referem-se a um amplo grupo de técnicas de análise usadas para avaliar as propriedades de um material, componente ou sistema sem danificá-lo ou alterá-lo. Testes ultrassônicos, radiográficos e de penetração são alguns dos exemplos mais comuns de END usados ​​em pás de ventiladores.

O teste ultrassônico (UT) é baseado na propagação de ondas ultrassônicas dentro das pás do ventilador. Ondas curtas de pulso ultrassônico (de frequência de 0,1 a 50 MHz) são transmitidas para a lâmina para detectar defeitos internos dos materiais. Várias quantidades, incluindo profundidade e espessura, são medidas para monitorar inconsistências de materiais.

Embora alguns defeitos possam ser herdados dos materiais originais, outros podem surgir durante o processo de fabricação. Vale ressaltar que o UT produz as mais altas resoluções quando realizado em metais (inclusive ligas). No entanto, a técnica pode ser usada em concreto, madeira e compósitos.

Fabricantes como a General Electric utilizam essas técnicas para identificar quaisquer anomalias nos materiais compósitos utilizados nas pás dos ventiladores. Com base nos resultados, os materiais futuros e o processo de fabricação podem ser melhorados para obter maior rendimento. Por exemplo, a GE conseguiu aumentar o rendimento das pás do ventilador no motor GE90 de 30% nos primeiros dias de fabricação para 97%.

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A técnica de radiografia utiliza radiação ionizante para inspecionar materiais e componentes que têm potencial para falhar em estruturas de engenharia. A radiografia industrial utiliza raios X, raios gama ou nêutrons que são capturados por detectores especializados para visualizar a forma interna das pás do ventilador.

Além de soldagem e fundição, também é utilizado na inspeção de peças compostas. Os fabricantes de pás de ventiladores usam essa técnica comum para caracterização de superfície ou para identificar defeitos superficiais inerentes. De acordo com GE,

Os trabalhadores inspecionaram cada lâmina com raios X, ultrassom, laser e outras ferramentas em busca de defeitos.

A Inspeção Penetrante (PI) é normalmente usada para verificar defeitos de ruptura superficial em materiais não porosos, incluindo compósitos. O método envolve a pressurização da cavidade interna da pá com gás nitrogênio. Linhas finas ou outras rachaduras forçam a perda de pressão na cavidade, detectada pelo sensor embutido na raiz para detectar mudanças na pressão.

Pl também é usado para detectar rachaduras superficiais e vazamentos devido a fundição, forjamento e soldagem. Vale ressaltar que método de inspeção semelhante pode ser utilizado durante a manutenção operacional do motor.

O que você acha dos diferentes tipos de testes de defeitos nas pás do ventilador? Conte-nos na seção de comentários.

Escritor - Omar é um entusiasta da aviação e possui doutorado. em Engenharia Aeroespacial. Com vários anos de experiência técnica e de pesquisa, Omar pretende se concentrar em práticas de aviação baseadas em pesquisa. Além do trabalho, Omar tem paixão por viajar, visitar locais de aviação e localizar aviões. Com sede em Vancouver, Canadá