BRPI0921377B1

BRPI0921377B1 - Aparelho de inspeção não destrutiva, método de inspeção não destrutiva, e, método de manufatura de material compósito

Info

Publication number: BRPI0921377B1
Application number: BRPI0921377-5A
Authority: BR
Inventors: Hidetaka Hattori; Hideki Horizono; Masayuki Kanemasu; Shigeyuki Matsubara; Kunihiko Shinoda; Hirotoshi Hujigaki; Susumu Ryuuou
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2019-05-28
Also published as: CA2743588C; EP2348312A4; RU2011123776A; EP2348312B1; RU2472142C1; JP2010117329A; BRPI0921377A2; EP2348312A1; US9032799B2; CN102216766B; WO2010055823A1; CN102216766A; CA2743588A1; US20110259104A1; JP5419424B2

Abstract

aparelho de inspeção não destrutiva, método de inspeção não destrutiva, e, método de manufatura de material compósito. é provido um dispositivo de teste não destrutivo incluindo: uma sonda lateral de transmissão, que oscila uma primeira onda ultrassônica para um fluido a ser testado; uma placa plana, através da qual a onda lamb, gerada pela primeira onda ultrassônica, propaga-se quando a primeira onda ultrassônica propaga-se via o fluido a ser testado; e uma sonda lateral de recepção, que mede a intensidade de uma segunda onda ultrassônica oscilada pela placa plana e transmitida através do fluido a ser testado. o dispositivo de teste não destrutivo pode testar o fluido a ser testado sem trazer a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção em contato com o fluido a ser testado.

Description

“APARELHO DE INSPEÇÃO NÃO DESTRUTIVA, MÉTODO DE INSPEÇÃO NÃO DESTRUTIVA, E, MÉTODO DE MANUFATURA DE MATERIAL COMPÓSITO”

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um aparelho de inspeção não destrutiva e a um método de inspeção não destrutiva e, mais particularmente, refere-se a um aparelho e método para inspeção não destrutiva de um fluido com ondas ultrassônicas.

Fundamentos da Técnica

É conhecido um material compósito reforçado por fibra, o qual é reforçado combinando-se fibra com resina. O material compósito reforçado por fibra é exemplificado por CFRP (Plásticos Reforçados por Fibra de Carbono). Em razão de tal material compósito reforçado por fibra ter um grande efeito vantajoso de peso leve, ele é aplicado a muitos produtos, tais como um membro estrutural de aeronave. O material compósito reforçado por fibra é manufaturado por VaRTM (Moldagem por Transferência de Resina assistida por Vácuo) e RFI (Infusão de Película de Resina), em que a fibra laminada reforçada é impregnada em resina e, em seguida, a resina é endurecida. No compósito reforçado por fibra, defeitos, tais como um vazio e falha de impregnação de resina, são algumas vezes originados. É desejado que tais defeitos devam ser detectados antes da resina ser endurecida.

A Patente Japonesa No. 3.864.180 descreve um método de teste ultrassônico, que pode claramente detectar uma parte com defeito por um método de reflexão não de contato. No método de teste ultrassônico, uma onda ultrassônica é transmitida de uma sonda provida em um lado de um objeto de teste e uma onda refletida é recebida pela sonda. A sonda tem um transmissor e um receptor. A onda ultrassônica é transmitida e recebida através de uma camada de ar entre o transmissor e o receptor e o objeto de teste. Posições relativas do transmissor, do receptor e do objeto de teste são ajustadas, de modo que um tempo de transmissão aérea, entre o transmissor e o receptor, é mais longo do que um tempo de transmissão da onda refletida.

A Publicação de Patente US 2002/0088281A descreve um método de inspeção para realizar inspeção com o uso de uma onda Lamb. Referências citadas:

[Literatura de Patente 1]: Patente Japonesa No. 3864180 [Literatura de Patente 2]: US 2002/0088281A

Sumário da Invenção

Um objetivo da presente invenção é prover um aparelho de inspeção não destrutiva e um método de inspeção não destrutiva para reduzir a contaminação do ambiente onde um fluido é testado.

Outro objetivo da presente invenção é prover um aparelho de inspeção não destrutiva e um método de inspeção não destrutiva para detectar uma posição de uma parte de um fluido em um dado estado.

Ainda outro objetivo da presente invenção é prover um aparelho de inspeção não destrutiva e um método de inspeção não destrutiva, para detectar uma posição de uma parte de um fluido em um dado estado com mais elevada precisão.

Ainda outro objetivo da presente invenção é prover um aparelho de inspeção não destrutiva e um método de inspeção não destrutiva, para detectar a temporização em que um fluido é ajustado para um dado estado, sem misturar uma substância estranha dentro do fluido.

Ainda outro objetivo da presente invenção é prover um aparelho de inspeção não destrutiva e um método de inspeção não destrutiva, para detectar um defeito originado no material antes de um fluido ser endurecido, quando o material é manufaturado por endurecimento do fluido.

Um aparelho de inspeção não destrutiva, de acordo com a presente invenção, tem uma sonda lateral de transmissão, configurada para emitir uma primeira onda ultrassônica em direção a um fluido alvo de teste, uma placa, que propaga uma onda Lamb gerada pela primeira onda ultrassônica, quando a primeira onda ultrassônica é propagada, e uma sonda lateral de recepção, configurada para medir a intensidade de uma segunda onda ultrassônica que é emitida pela placa e propaga-se através do fluido alvo de teste. Neste momento, o aparelho de inspeção não destrutiva pode inspecionar o fluido alvo de teste sem trazer a sonda lateral de transmissão, configurada para emitir a primeira onda ultrassônica, e a sonda lateral de recepção, configurada para medir a segunda onda ultrassônica, em contato com o fluido alvo de teste.

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E preferível que a placa seja formada como parte de um molde em que o fluido alvo de teste é injetado.

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E preferível que o aparelho de inspeção não destrutiva, de acordo com a presente invenção, ainda inclua um membro de fixação, configurado para fixar a sonda lateral de recepção à sonda lateral de transmissão.

O aparelho de inspeção não destrutiva, de acordo com a presente invenção, ainda inclui uma unidade de acionamento, configurada para acionar a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção. Neste momento, o aparelho de inspeção não destrutiva pode detectar uma posição onde o fluido alvo de teste está em um dado estado.

Prefere-se que o aparelho de inspeção não destrutiva, de acordo com a presente invenção, ainda inclua outra unidade de acionamento, configurada para mudar uma direção da sonda lateral de recepção com relação à sonda lateral de transmissão.

O aparelho de inspeção não destrutiva, de acordo com a presente invenção, ainda inclui uma unidade de controle. A unidade de controle inclui uma seção de varredura, configurada para varrer a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção pela unidade de acionamento, arranjando a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção em uma primeira direção pela outra unidade de acionamento, e varrer a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção pela unidade de acionamento, arranjando a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção em uma segunda direção, diferente da primeira direção, pela outra unidade de acionamento, uma seção de coleta configurada para coletar intensidade da segunda onda ultrassônica da sonda lateral de recepção, enquanto a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção são varridas, e uma seção de detecção de defeito, configurada para detectar uma posição onde o fluido alvo de teste não é apropriado, com base na intensidade. Neste momento, o aparelho de inspeção não destrutiva pode detectar uma posição onde o fluido alvo de teste está em um dado estado, com mais elevada precisão.

E preferível que o aparelho de inspeção não destrutiva, de acordo com a presente invenção, ainda inclua uma unidade de controle, configurada para detectar a temporização em que o fluido alvo de teste é ajustado para um dado estado, com base na intensidade da segunda onda ultrassônica.

Um método de inspeção não destrutiva, de acordo com a presente invenção, inclui emitir uma primeira onda ultrassônica em direção a um fluido alvo de teste, a primeira onda ultrassônica sendo propagada para uma placa através do fluido alvo de teste, medir a intensidade de uma segunda onda ultrassônica, que é propagada através do fluido alvo de teste, e testar o fluido alvo de teste com base na intensidade. O método de inspeção não destrutiva pode testar o fluido alvo de teste sem trazer a sonda lateral de transmissão, configurada para emitir a primeira onda ultrassônica, e a sonda lateral de recepção, configurada para medir a segunda onda ultrassônica, em contato com o fluido alvo de teste.

O método de inspeção não destrutiva, de acordo com a presente invenção, ainda inclui varredura da sonda lateral de transmissão, que emite a primeira onda ultrassônica, e da sonda lateral de recepção, que mede a intensidade. O método de inspeção não destrutiva pode detectar uma posição onde o fluido alvo de teste não é apropriado, com base na segunda onda ultrassônica.

A etapa de varredura inclui varrer a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção em um estado em que a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção sejam dispostas em uma primeira direção, e varrer a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção em um estado em que a sonda lateral de transmissão e a sonda lateral de recepção sejam dispostas em uma segunda direção, diferente da primeira direção. O método de inspeção não destrutiva pode detectar uma posição em que o fluido alvo de teste não é apropriado, com base na segunda onda ultrassônica com mais elevada precisão.

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E preferível que um método de manufaturar material compósito de acordo com a presente invenção inclua realizar o método de inspeção não destrutiva de acordo com a presente invenção, e realizar um processo a seguir, quando o fluido alvo de teste é apropriado.

O aparelho de inspeção não destrutiva e o método de invenção não destrutiva de acordo com a presente invenção podem inspecionar um fluido alvo de teste sem trazer a sonda lateral de transmissão, para emitir uma onda ultrassônica, e a sonda lateral de recepção, para medir uma onda ultrassônica, em contato com o fluido alvo de teste.

Breve Descrição Dos Desenhos

A Fig. 1 é um diagrama em blocos mostrando um aparelho de inspeção não destrutiva;

A Fig. 2 é uma vista em planta mostrando o aparelho de inspeção não destrutiva;

A Fig. 3 é um diagrama em blocos mostrando uma unidade de controle;

A Fig. 4 é um fluxograma mostrando um método de manufaturamento de material compósito; e

A Fig. 5 é um fluxograma mostrando um método de inspeção não destrutiva.

Descrição Das Formas De Realização

A seguir, um aparelho de inspeção não destrutiva de acordo com a presente invenção será descrito com referência aos desenhos anexos.

O aparelho de inspeção não destrutiva é aplicado a uma ferramenta de cura de material compósito. Como mostrado na Fig. 1, uma ferramenta de cura de material compósito 1 tem um molde 2, uma película saco 3, um meio de distribuição de resina lateral de injeção 5 e um meio de distribuição de trajeto lateral de descarga 6. O molde 2 é feito de material, tal como metal ou CFRP, e é configurado de uma parte da placa 7 e uma parte da parede lateral 8. A parte de placa 7 é formada na forma de uma placa com uma espessura uniforme e é formada para ter um formato desejado. A parte de parede lateral 8 é formada para projetar-se da parte de placa 7 em uma direção. Isto é, o molde 2 é formado como um recipiente com a parte de placa 7 como uma base e a parte de parede lateral 8 como uma parede lateral. Um material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 é colocado no recipiente do molde 2. O material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 inclui uma parte de fibra 18 e uma parte de resina 19. A parte de fibra 18 é formada como tecidos laminados feitos de fibra de carbono. Deve ser observado que a parte de fibra 18 pode ser feita de diferentes fibras a partir da fibra de carbono. A fibra é exemplificada pela fibra de vidro. A parte de resina 19 é feita de resina epóxi, que é um fluido, e a parte de fibra 18 é impregnada ali. A parte de resina 19 é aquecida e endurecida, de modo que o material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 muda para plástico reforçada por fibra. Deve ser observado que esta parte de resina 19 pode ser feita de outra resina sintética de termo-ajuste endurecida através de aquecimento.

A película saco 3 cobre a parte de parede lateral 8 através de uma parte acima da parte de placa 7, para selar uma parte de recipiente do molde 2 pelo lado de fora. A película saco 3 ainda tem um furo de injeção 11 e uma saída de vácuo 12. A saída de injeção 11 é arranjada para conectar-se a uma unidade injetora de resina (não mostrada) e à parte de recipiente do molde 2. A unidade injetora de resina injeta resina à parte de resina 19, para dentro da parte de recipiente do molde 2, através da saída de injeção 11. A saída de vácuo 12 é disposto para conectar-se a uma unidade de sucção de resina (não mostrada) e à parte de recipiente do molde 2. A unidade de sucção de resina evacua a parte de recipiente do molde 2 através da saída de vácuo 12 e aspira resina da parte de resina 19 para o lado de fora do molde 2.

O meio de redistribuição de resina de injeção lateral 5 é formado na forma de uma rede e é arranjado para conectar-se a saída de injeção 11 e à parte de recipiente do molde 2. O meio de distribuição de resina de injeção lateral 5 ajuda a resina ser injetada pela unidade injetora de resina para dentro da parte de recipiente do molde 2. O meio de distribuição de resina de descarga lateral 6 é formado na forma de uma rede e é arranjado para conectar-se à saída de vácuo 12 e à parte de recipiente do molde 2. O meio de distribuição de resina de descarga lateral 6 ajuda a resina ser aspirada da parte de recipiente do molde 2 para a unidade de sucção de resina.

A Fig. 1 ainda mostra um aparelho de inspeção não destrutiva. Um aparelho de inspeção não destrutiva 14 tem uma sonda lateral de transmissão 15, uma sonda lateral de recepção 16, e uma unidade de controle 17. A unidade de controle 17, que é um computador, tem uma CPU, uma unidade de armazenagem, uma unidade de entrada, uma unidade de saída, e uma interface, que não são mostradas. A CPU executa um programa de computador instalado na unidade de controle 17 e controla a unidade de armazenagem, a unidade de entrada, a unidade de saída e a interface. A unidade de armazenagem armazena o programa de computador e, temporariamente, armazena dados gerados pela CPU. A unidade de entrada gera dados, através de uma operação de um usuário, e emite os dados para a CPU. A unidade de entrada é exemplificada por um teclado. A unidade de saída emite dados gerados pela CPU, de modo que o usuário possa reconhecer os dados. A unidade de saída é exemplificada por um monitor. A interface emite para a CPU dados gerados por uma unidade externa conectada à unidade de controle 17 e emite dados gerados pela CPU para a unidade externa. A unidade externa exclui a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16.

A sonda lateral de transmissão 15 é arranjada para facear a película saco 3 da ferramenta de cura de material compósito 1. A sonda lateral de transmissão 15 é conectada à unidade de controle 17, através de um fio elétrico (não mostrado), para permitir que dados sejam transmitidos. A sonda lateral de transmissão 15 é controlada pela unidade de controle 17 e emite uma onda ultrassônica 21 em direção à parte de placa 7 do molde 2. A onda ultrassônica 21 é propagada à parte de placa 7 do molde 2, através do material intermediário de plástico reforçado por fibra 10, na parte de recipiente do molde 2. Uma onda Lamb 23 é gerada em um ponto 22 da parte de placa 7, em que a onda ultrassônica 21 é propagada e a parte de placa 7 propaga a onda Lamb 23. A sonda lateral de recepção 16 é arranjada para facear a película saco 3 da ferramenta de cura de material compósito 1 e ser dirigida a um ponto 24 da parte de placa 7. O ponto 24 é ajustado para uma posição afastada do ponto 22 por uma dada distância. A sonda lateral de recepção 16 é conectada à unidade de controle 17 através de um fio elétrico (não mostrado), de modo que dados podem ser transmitidos. A sonda lateral de recepção 16 recebe uma onda ultrassônica 25, que é emitida do ponto 24 e propagada através do material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 no interior do molde 2. A intensidade da onda ultrassônica representa a espessura da parte de resina 19, através da qual a onda ultrassônica 21 é propagada do material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 , e a espessura da parte de resina 19, através da qual a onda ultrassônica 25 é propagada do material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 . A sonda lateral de recepção 16 mede a intensidade da onda ultrassônica 25 e emite a intensidade para a unidade de controle 17.

Como mostrado na Fig. 2, o aparelho de inspeção não destrutiva 14 ainda tem um dispositivo de varredura 31. O dispositivo de varredura 31 tem trilhos guia 32, um primeiro membro de suporte 33, um segundo membro de suporte 34 e um membro de fixação 35. Os trilhos guia 32 são feitos no formato de hastes e fixados a uma base em que o molde 2, da ferramenta de cura de material compósito 1, é fixado, de modo que os trilhos guia 32 sejam posicionados em paralelo à direção do eixo geométrico-x. O primeiro membro de suporte 33 é feito no formato de uma haste e posicionado em paralelo à direção do eixo geométrico-y, perpendicular à direção do eixo geométrico-x. O primeiro membro de suporte 33 é suportado pelos trilhos guia 32, de modo que o primeiro membro de suporte 33 possa mover-se em uma direção paralela à direção do eixo geométrico-x. O segundo membro de suporte 34 é feito no formato de uma haste e posicionado em paralelo à direção do eixo geométrico-x, perpendicular à direção do eixo geométrico-y. O segundo membro de suporte 34 é suportado pelo primeiro membro de suporte 33, de modo que o segundo membro de suporte 34 possa mover-se em uma direção paralela à direção do eixo geométrico-y. O membro de fixação 35 é feito no formato de uma haste e suportado pelo segundo membro de suporte 34, de modo que o membro de fixação 35 possa girar em tomo de um eixo geométrico paralelo a uma direção vertical, perpendicular à direção do eixo geométrico-x e à direção do eixo geométrico-y.

O dispositivo de varredura 31 ainda tem uma primeira unidade de acionamento 36, uma segunda unidade de acionamento 37 e uma terceira unidade de acionamento 38. A primeira unidade de acionamento 36, a segunda unidade de acionamento 37 e a terceira unidade de acionamento 38 são conectadas à unidade de controle 17, através de fios elétricos que não são mostrados, de modo que dados possam ser transmitidos. A primeira unidade de acionamento 36 é controlada pela unidade de controle 17, para acionar o primeiro membro de suporte 33, de modo que o primeiro membro de suporte 33 mova-se em uma direção paralela à direção-x com respeito aos trilhos guia 32. A segunda unidade de acionamento 37 é controlada pela unidade de controle 17, para acionar o segundo membro de suporte 34, de modo que o segundo membro de suporte 34 mova-se em uma direção paralela à direção do eixo geométrico-y, com respeito ao primeiro membro de suporte 33. A terceira unidade de acionamento 38 é controlada pela unidade de controle 17, para acionar o membro de fixação 35, de modo que o membro de fixação 35 move-se rotacionalmente em tomo de um eixo geométrico paralelo a uma direção vertical, com respeito ao segundo membro de suporte 34.

De acordo com o dispositivo de varredura 31, quando a sonda lateral de transmissão 15 é direcionada ao ponto 22 da parte de placa 7, a sonda lateral de recepção 16 é direcionada ao ponto 24 todas as vezes, que é afastada do ponto 22 por uma dada distância e pode medir a intensidade da onda ultrassônica 25 emitida pelo ponto 24.

Como mostrado na Fig. 3, uma pluralidade de programas de computador é instalada na unidade de controle 17. Os programas de computador incluem uma seção de varredura 41, uma seção de coleta 42 e uma seção de detecção de defeito 43.

A seção de varredura 41 aciona a terceira unidade de acionamento 38, de modo que a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 sejam arranjadas na direção do eixo geométrico-x ou na direção do eixo geométrico-y. A seção de varredura 41 controla a primeira unidade de acionamento 36 e a segunda unidade de acionamento 37, em um estado em que a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 são arranjadas para direcionar a direção do eixo geométrico-x ou a direção do eixo geométrico-y para varrer a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16. Isto é, uma parte circundada pela parte de parede 5 lateral 8, correspondendo à parte de placa 7, é dividida em uma pluralidade de regiões em um padrão de matriz. A seção de varredura 41 controla a primeira unidade de acionamento 36 e a segunda unidade de acionamento 37, de modo que a sonda lateral de transmissão 15 seja direcionada para cada uma das regiões em ordem.

A seção de coleta 42 emite a onda ultrassônica 21 utilizando a sonda lateral de transmissão 15 cada vez que a sonda lateral de transmissão 15 é direcionada para cada uma das regiões pela seção de varredura 41. A seção de coleta 42 mede a intensidade da onda ultrassônica 25 emitida pela parte de placa 7, utilizando a sonda lateral de recepção 16 cada vez que a onda 15 ultrassônica 21 é emitida pela sonda lateral de transmissão 15, e as intensidades da onda ultrassônica 25 são coletadas pela sonda lateral de recepção 16.

A seção de detecção de defeito 43 determina se ou não qualquer defeito for causado no material intermediário de plástico reforçado 20 por fibra 10, com base nas intensidades da onda ultrassônica 25 coletadas pela seção de coleta 42. Quando determina-se que o defeito é originado no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10, a seção de detecção de defeito 43 calcula a posição, tipo e tamanho do defeito, com base nas intensidades coletadas da onda ultrassônica 25. A seção de detecção de 25 defeito 43 ainda exibe a posição calculada, tipo e tamanho do defeito no visor, de modo que o usuário possa reconhecer a posição calculada, tipo e tamanho do defeito.

O método de inspeção não destrutiva, de acordo com uma forma de realização da presente invenção, é aplicado a um método de manufaturamento de material compósito. A Fig. 4 mostra o método de manufaturamento de material compósito. Um usuário primeiramente lamina uma pluralidade de folhas feitas de fibra de carbono e arranja as folhas laminadas na parte de recipiente do molde 2 (etapa Sl). Em seguida, o usuário arranja o meio de distribuição de resina de injeção lateral 5 e o meio de distribuição de resina de descarga lateral 6 na parte de recipiente do molde 2 e sela a parte de recipiente do molde 2 do lado de fora, usando a película saco 3 (etapa S2). Em seguida, o usuário forma a saída de injeção 11 e a saída de vácuo 12, e conecta a saída de injeção 11 e a saída de vácuo 12 à unidade injetora de resina e à unidade de sucção de resina, respectivamente. Assim, a ferramenta de cura de material compósito 1 é completada.

Além disso, o usuário coloca a ferramenta de cura de material compósito 1 em um forno e instala o aparelho de inspeção não destrutiva 14 à ferramenta de cura de material compósito 1. Enquanto aquecendo a ferramenta de cura de material compósito 1 a uma temperatura em uma faixa de 70 °C a 80 °C utilizando o forno, o usuário evacua a parte de recipiente do molde 2 usando a unidade de sucção de resina e então injeta resina na parte de recipiente do molde 2 pelo uso da unidade de injeção de resina.. Após a resina alcançar a saída de vácuo 12, o usuário descarrega a resina fora do molde 2, usando a unidade de sucção de resina (etapa S3). As folhas laminadas são formadas dentro do material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 como resultado de tal injeção de resina.

Enquanto injetando a resina na parte de recipiente do molde 2, o usuário realiza o método de inspeção não destrutiva, para determinar se ou não qualquer defeito está presente no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 (etapa S4). Quando determina-se que o defeito está presente no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 (etapa S4, Defeito é encontrado), o usuário concerta o material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 (etapa S5).

Quando é determinado que nenhum defeito é originado no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 (etapa S4, Nenhum defeito é encontrado), ou após a etapa S5 ser realizada, o usuário forma o plástico reforçado por fibra a partir do material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 , aquecendo a resina em uma alta temperatura, de modo que a resina seja endurecida (etapa S6). O usuário checa se qualquer defeito está presente no plástico reforçado por fibra (etapa S7) e termina a resina reforçada por fibra quando nenhum defeito é encontrado no plástico reforçado por fibra.

A Fig. 5 mostra o método de inspeção não destrutiva realizado na etapa S4. O método de inspeção não destrutiva é realizado pelo aparelho de inspeção não destrutiva 14. A unidade de controle 17, do aparelho de inspeção não destrutiva 14, primeiramente aciona a terceira unidade de acionamento 38, de modo que a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 sejam arranjadas para direcionarem-se na direção do eixo geométrico-x. A unidade de controle 17 controla a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 para serem varridas em um estado em que a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 são direcionadas na direção do eixo geométrico-x. Isto é, uma parte circundada pela parte de parede lateral 8, correspondendo à parte de placa 7, é dividida em uma pluralidade de regiões em um padrão de matriz. A unidade de controle 17 controla a primeira unidade de acionamento 36 e a segunda unidade de acionamento 37, de modo que a sonda lateral de transmissão 15 seja direcionada para cada uma das regiões em ordem. A unidade de controle 17 emite a onda ultrassônica 21, usando a sonda lateral de transmissão 15 cada vez que a sonda lateral de transmissão 15 é direcionada para cada uma das regiões. Neste momento, a onda ultrassônica 21 é propagada à parte de placa 7 do molde 2, através do material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 do molde 2. A parte de placa 7 gera a onda Lamb 23 ao ponto 22 em que a onda ultrassônica 21 é propagada, e a onda Lamb 23 é propagada para um ponto opcional da parte de placa 7, e uma onda ultrassônica é emitida daquele ponto 24. A sonda lateral de recepção 16 mede a intensidade da onda ultrassônica 25 emitida pelo ponto 24, afastado do ponto 22 por uma dada distância na direção do eixo geométrico-x. A unidade de controle 17 coleta as intensidades da onda ultrassônica 25 pela sonda lateral de recepção 16 (etapa SI 1).

Em seguida, a unidade de controle 17 controla a terceira unidade de acionamento 38, de modo que a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 sejam direcionadas na direção do eixo geométrico-y. A unidade de controle 17 controla a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 para serem varridas em um estado em que a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção são direcionadas na direção do eixo geométrico-y. A unidade de controle emite a onda ultrassônica 21, utilizando a sonda lateral de transmissão 15 cada vez que a sonda lateral de transmissão 15 é direcionada para cada uma das regiões da parte de placa 7. A sonda lateral de recepção 16 mede a intensidade da onda ultrassônica 25 emitida pelo ponto 24, afastado do ponto 22 por uma dada distância na direção do eixo geométrico-y. A unidade de controle 17 coleta as intensidades da onda ultrassônica 25 pela sonda lateral de recepção 16 (etapa SI2).

A unidade de controle 17 determina se qualquer defeito for originado no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10, com base nas intensidades da onda ultrassônica 25 coletadas na etapa SI 1, e nas intensidades da onda ultrassônica 25 coletadas na etapa SI2. O defeito é exemplificado por um vazio e falha de impregnação. O vazio significa a formação de uma bolha de ar na parte de resina 19, do material intermediário de plástico reforçado por fibra 10, devido a um furo formado na película saco 3, por exemplo. A falha de impregnação significa um estado em que a fibra de carbono permanece descoberta, devido à insuficiência de impregnação de resina. Quando é determinado que o defeito é originado no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 , a unidade de controle 17 calcula a posição, tipo e tamanho do defeito com base nas intensidades coletadas da onda ultrassônica 25 (etapa SI3). A unidade de controle 17 ainda exibe a posição calculada, tipo e tamanho do defeito no visor, de modo que o usuário possa reconhecer a posição calculada, tipo e tamanho do defeito.

De acordo com o método de inspeção não destrutiva, não é necessário para a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 entrar em contato com a película saco 3, para prover um meio de contato líquido entre a sonda lateral de transmissão 15 e a película saco 3, e para prover qualquer meio de contato líquido entre a sonda lateral de recepção 16 e a película saco 3. Por esta razão, o aparelho de inspeção não destrutiva 14 não contamina o forno onde a ferramenta de cura de material compósito 1 é colocada com o meio de contato, tomando possível evitar contaminação dentro do forno.

No método de inspeção não destrutiva, uma posição e tamanho de um defeito, originado no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10, pode ser calculado, visto que a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 são varridas. A intensidade da onda ultrassônica 25 reflete a espessura da parte de resina 19, em uma parte onde a onda ultrassônica 21 é propagada no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 , ou a espessura da parte de resina 19, em uma parte onde a onda ultrassônica 25 é propagada no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 . Em geral, não é possível determinar qual das duas espessuras é refletida. De acordo com o método de inspeção não destrutiva, é possível calcular uma posição e o tamanho de um defeito originado no material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 mais detalhadamente, uma vez que as inspeções são realizadas mais de uma vez, mudando-se a direção em que a sonda lateral de transmissão 15 e a sonda lateral de recepção 16 são direcionadas.

Em geral, a reparação do plástico reforçado por fibra, após uma parte de resina ser endurecida, diminui a resistência de uma parte reparada. De acordo com o método de manufaturamento de material 5 compósito, é possível reparar um defeito sem diminuir a resistência de um produto finalizado, uma vez que o defeito do material intermediário de plástico reforçado por fibra 10 pode ser encontrado antes da parte de resina 19 ser endurecida pelo método de inspeção não destrutiva. Deve ser observado que a etapa S5 pode ser substituída pela operação para descarte do material 10 intermediário de plástico reforçado por fibra 10. Neste momento, é possível evitar o desnecessário desempenho de endurecimento que é o próximo processo de injeção de resina da etapa S3.

O método de inspeção não destrutiva pode ainda ser aplicado a outros métodos manuseando um fluido. Os métodos são exemplificados pelo 15 manufaturamento de concreto. De acordo com um método de manufaturamento de concreto em que o método de inspeção não destrutiva é aplicado, um defeito (vazio) originado no concreto pode ser encontrado antes do concreto ser curado, o que é preferível.

Deve ser observado que a parte de placa 7 do molde 2 pode ser 20 substituída por outra placa que não seja plana. De acordo com o método de manufaturamento de material compósito utilizando o molde, é possível moldar o plástico reforçado por fibra tendo uma superfície curvada que não seja plana.

Deve ser observado que o molde 2 pode ser substituído por outro molde, tendo ainda uma placa de propagação, de onda-Lamb em um 25 lado oposto às partes de parede lateral 8 ou à parte de placa 7. Um tal molde é usado do mesmo modo que o molde 2 da forma de realização acima. Isto é, a placa de propagação de onda-Lamb recebe uma onda ultrassônica propagada pela sonda lateral de transmissão 15, através do material intermediário de plástico reforçado por fibra, e uma parte de placa do molde gera uma onda

Lamb em um ponto onde a onda ultrassônica é propagada, propaga a onda Lamb para qualquer ponto da placa de propagação de onda-Lamb, e emite uma onda ultrassônica pelo ponto. Neste momento, a sonda lateral de recepção 16 mede a intensidade da onda ultrassônica emitida pela placa de 5 propagação de onda-Lamb e propagada através da parte de placa do molde e do material intermediário de plástico reforçado por fibra. O método de inspeção não destrutiva utilizando um tal molde pode ter o mesmo efeito que o método de inspeção não destrutiva de acordo com a forma de realização acima.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho (14) de inspeção não destrutiva, caracterizado pelo fato de compreender:

uma placa (7) sobre a qual um fluido alvo de teste é colocado;

uma sonda lateral de transmissão (15) configurada para facear o fluido alvo de teste (10) sem trazer a sonda lateral de transmissão (15) em contato com fluido alvo de teste (10) e para emitir uma primeira onda ultrassônica (21) em direção à placa (7) através do fluido alvo de teste; e uma sonda lateral de recepção (16), configurada para facear o fluido alvo de teste (10) sem trazer a sonda lateral de recepção (16) em contato com fluido alvo de teste (10) e medir a intensidade de uma segunda onda ultrassônica (25) que é emitida de dita placa e que se propaga através do fluido alvo de teste, em que a placa (7) é configurada de forma que uma onda Lamb (23) é gerada a um primeiro ponto (22) da placa (7) a partir de uma primeira onda ultrassônica (21), quando a primeira onda ultrassônica (21) é propagada pelo fluido alvo de teste (10) ao primeiro ponto (22), de modo que a onda Lamb (23) é propagada pela placa (7) a um segundo ponto (24) da placa (7) que é afastado do primeiro ponto (22) por uma dada distância, e de modo que a segunda onda ultrassônica (25) é emitida a partir do segundo ponto (24).
2. Aparelho (14) de inspeção não destrutiva de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dita placa (7) ser formada como parte de um molde (2) onde o fluido alvo de teste é injetado.
3. Aparelho de inspeção não destrutiva de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de compreender ainda:

um membro de fixação (23), configurado para fixar dita sonda lateral de recepção (16) a dita sonda lateral de transmissão (15).
4. Aparelho (14) de inspeção não destrutiva de acordo com a

Petição 870190035352, de 12/04/2019, pág. 10/18 reivindicação 3, caracterizado pelo fato de compreender ainda:

uma unidade de acionamento (36, 37), configurada para acionar dita sonda lateral de transmissão (15) e dita sonda lateral de recepção (16).
5. Aparelho (14) de inspeção não destrutiva de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender ainda:

outra unidade de acionamento (38), configurada para mudar uma direção de dita sonda lateral de recepção (16) com relação à dita sonda lateral de transmissão (15).
6. Aparelho (14) de inspeção não destrutiva de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de controle (17), em que dita unidade de controle (17) compreende:

uma seção de varredura (41), configurada para varrer dita sonda lateral de transmissão (15) e dita sonda lateral de recepção (16) por dita unidade de acionamento (36, 37), dirigindo dita sonda lateral de transmissão (15) e dita sonda lateral de recepção (16) em uma primeira direção por dita outra unidade de acionamento (38), e varrer dita sonda lateral de transmissão (15) e dita sonda lateral de recepção (16) por dita unidade de acionamento (36, 37), dirigindo dita sonda lateral de transmissão (15) e dita sonda lateral de recepção (16) em uma segunda direção, diferente da primeira direção por dita outra unidade de acionamento (38);

uma seção de coleta (42), configurada para coletar intensidades de dita segunda onda ultrassônica (25) de dita sonda lateral de recepção (16), enquanto dita sonda lateral de transmissão (15) e dita sonda lateral de recepção (16) são varridas; e uma seção de detecção de defeito (43), configurada para detectar uma posição onde o fluido alvo de teste (10) não é apropriado com base nas intensidades.

Petição 870190035352, de 12/04/2019, pág. 11/18
7. Aparelho (14) de inspeção não destrutiva de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de compreender ainda uma unidade de controle (17), configurada para detectar a temporização em que o fluido alvo de teste é ajustado para um dado estado com base nas intensidades da segunda onda ultrassônica (25).
8. Método de inspeção não destrutiva, caracterizado pelo fato de compreender:

colocar o fluido alvo de teste (10) em uma placa (7);

emitir uma primeira onda ultrassônica (21) a partir de uma sonda lateral de transmissão (15), configurada para facear o fluido alvo de teste (10) sem trazer a sonda lateral de transmissão (15) em contato com fluido alvo de teste (10) e direcionar a primeira onda ultrassônica (21) para um primeiro ponto (22) da placa (7) de modo que a primeira onda ultrassônica (21) é propagada para a placa através do fluido alvo de teste;

gerar uma onda Lamb (23) em um primeiro ponto (22) de a placa (7) para o qual a primeira onda ultrassônica (21) é propagada;

propagar onda Lamb (23) pela placa (7) a um segundo ponto (24) da placa (7) que é afastado do primeiro ponto (22) por uma dada distância;

emitir uma segunda onda ultrassônica (25) a partir do segundo ponto (24) da placa (7);

medir intensidades da segunda onda ultrassônica (25) por meio de uma sonda lateral de recepção (16) após a segunda onda ultrassônica (25) ter se propagado através do fluido alvo de teste (10), em que a sonda lateral de recepção (16) é configurada para facear o fluido alvo de teste (10) sem trazer a sonda lateral de recepção (16) em contato com fluido alvo de teste (10) é direcionada para o segundo ponto (24) da placa (7); e detectar um defeito do fluido alvo de teste (10) com base nas intensidades.

Petição 870190035352, de 12/04/2019, pág. 12/18
9. Método de inspeção não destrutiva de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de compreender ainda:

varrer dita sonda lateral de transmissão (15), que emite a primeira onda ultrassônica (21), e dita sonda lateral de recepção (16), que 5 mede as intensidades.
10. Método de inspeção não destrutiva de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de dita varredura compreender:

varrer dita sonda lateral de transmissão (15) e dita sonda lateral de recepção (16) em um estado em que dita sonda lateral de 10 transmissão e dita sonda lateral de recepção são direcionadas em uma primeira direção; e varrer dita sonda lateral de transmissão (15) e dita sonda lateral de recepção (16) em um estado em que dita sonda lateral de transmissão e dita sonda lateral de recepção são direcionadas em uma segunda 15 direção, diferente da primeira direção.
11. Método de manufatura de material compósito, dito método caracterizado pelo fato de compreender:

realizar o método de inspeção não destrutiva como definido em qualquer uma das reivindicações 8 a 10 em um material intermediário de 20 plástico reforçado por fibra (10);

reparar um defeito detectado no material intermediário de plástico reforçado por fibra (10); e completar o plástico reforçado por fibra (10) a partir do material intermediário de plástico reforçado por fibra (10).