Los rayos X elevan los ensayos no destructivos en el sector aeronáutico a nuevas cotas

Los plásticos o polímeros reforzados con fibras de carbono (CFRP) son materiales ligeros de gran resistencia que han permitido a la industria aeroespacial reducir las emisiones y el consumo de combustible sin comprometer el rendimiento. De hecho, el objetivo es que la próxima generación de aeronaves, incluido el Airbus A350 XWB, contenga en su estructura más de un 50 % de materiales compuestos.

El abanico de componentes que pueden formarse a partir de estos materiales sigue creciendo, abarcando en la actualidad el diseño de estructuras internas y formas complejas. Actualmente se está desarrollando una plataforma tecnológica revolucionaria para el ensayo de componentes aeronáuticos en el marco de proyecto «Quantitative inspection of complex composite aeronautic parts using advanced X-ray techniques» (QUICOM), financiado con fondos europeos. De la misma manera que un doctor utiliza las imágenes de rayos X para diagnosticar, los ingenieros aeronáuticos podrán, por ejemplo, utilizarlas para caracterizar la estructura interna de los componentes.

El grupo de científicos de este proyecto ha desarrollado metodologías optimizadas de adquisición y procesamiento de imagen capaces de analizar poros, fibras y matrices en los componentes que forman los compuestos. Además, se generaron escenarios de simulación de piezas CFRP pequeñas de alto volumen para representar características individuales, por ejemplo poros, fibras y delaminación, entre otras.

A fin de obtener información detallada sobre las características de materiales y componentes, en la actualidad se investiga una amplia variedad de técnicas de tomografía computarizada (TC), entre las que se incluye la TC robotizada, TC integrada por procesos rápidos, TC multienergética, TC de alta resolución y técnicas avanzadas de rayos X. Por ejemplo, la detección de un único fotón ha permitido obtener excelentes imágenes de compuestos con incrustaciones metálicas y estructuras de emparedado con núcleo de metal.

También han comenzado las actividades de modelado de piezas CFRP grandes y complejas, y se trabaja en un nuevo método para calcular la porosidad absoluta de compuestos sin la necesidad de emplear muestras de referencia. Por último, se están desarrollando y evaluando dos vías de análisis y visualización de resultados.

El proyecto dispone de una página web y el grupo de interés industrial ha celebrado su primera reunión. Cualquier interesado en unirse a esta iniciativa puede hacerlo contactando con el coordinador del proyecto. La siguiente reunión del grupo de interés industrial se fijó para marzo de 2015.

En resumen, se espera que la plataforma tecnológica del proyecto QUICOM revolucione la manera de realizar ensayos no destructivos en compuestos CFRP. La rentabilidad y el rápido acceso a caracterizaciones tridimensionales no destructivas elevarán a la industria aeroespacial europea a nuevas cotas.