復合材料粘接探傷儀是一種用于無損檢測復合材料粘接質量的設備,其核心作用是在不損壞材料的前提下,有效、準確地識別粘接界面存在的缺陷,從而確保復合材料制品的安全性、可靠性和使用壽命。
復合材料粘接探傷的本質是通過 “能量穿透與反射” 分析粘接界面的連續性:當探測信號(超聲波、電磁、紅外等)作用于復合材料時,若粘接界面完好,信號會穿透膠層并在基材與膠層界面正常反射;若存在脫粘、氣泡等缺陷,信號會在缺陷處發生異常反射 / 散射,儀器通過分析信號的幅值、相位、傳播時間等參數,判斷缺陷的位置、大小及類型。
與金屬材料探傷的核心區別:復合材料(如碳纖維)具有各向異性、聲阻抗低、分層結構復雜等特點,需針對性優化探測頻率、信號處理算法,避免基材本身對粘接界面檢測的干擾。
檢測原理
超聲波檢測
脈沖反射法:發射高頻聲波,通過接收缺陷界面的反射信號定位缺陷,結合A掃描顯示模式(橫坐標為傳播時間,縱坐標為反射波幅值)判斷缺陷深度。適用于檢測層壓復合材料(如碳纖維增強塑料)的分層、脫粘,以及蜂窩結構復合材料的蒙皮與芯材脫粘。
穿透法:用兩個探頭(一發、一收)放在復合材料的兩相對面,粘合質量良好時接收探頭收到的能量大,否則相反,適于探測聲阻抗不同的多層復合材料。
共振法:適于探測聲阻抗相近的復合材料,粘合質量好時所得厚度為兩層之和,粘合質量不好時所得厚度只能是復合材料的第一層。
渦流檢測
通過通電線圈在金屬樣品中感應渦流,缺陷會導致渦流分布變化,進而被探測線圈捕獲。對金屬-金屬鍵合層的小裂紋、氣孔等缺陷敏感,適用于表面及近表面檢測,如檢測金屬復合材料(如碳纖維增強金屬基復合材料)的粘接質量。