Inspection methods for quality control of fibre metal laminates in aerospace components

• Autorzy: Dragan K. , Bieniaś J. , Sałaciński M. , Synaszko P.

Warianty tytułu

PL

Problematyka badania kompozytów typu FML w konstrukcjach lotniczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Composite materials have been applied in aerospace structures in recent years. Presently, the new generation of structural composite materials for advanced aircraft are Fibre Metal Laminates (FML). They are hybrid composites consisting of alternating thin layers of metal sheets and fiber-reinforced composite material. FMLs have both low density and good mechanical properties (high damage tolerance: fatigue and impact characteristics, corrosion and fire resistance). The quality control of the materials and structures in aircraft is an important issue, also for FMLs. For FML parts, a 100% nondestructive inspection for the internal quality during the manufacturing process is required. In the case of FML composites, the most relevant defects that should be detected by non-destructive testing are porosity and delaminations. In this paper, the use of non-destructive different methods for the inspection of Fibre Metal Laminates were studied. The possibility of quality control of manufactured FML by means of defect detection procedures and processes are presented and discussed.

PL

Materiały kompozytowe, w szczególności w konstrukcjach lotniczych, odgrywają coraz większą rolę z uwagi na większe wartości wytrzymałości właściwej niż stopy aluminium, możliwość formowania dowolnych kształtów oraz odporność na przepalenia i korozję. Szczególnym typem konstrukcji kompozytowej o charakterze hybrydowym są tzw. włókniste laminaty metalowe (ang. Fibre Metal Laminates - FML). Wykonuje się je na bazie włókien szklanych, aramidowych z warstwami wytworzonymi z aluminium (np. GLARE - Glass ALuminum REinforced) lub tytanu. Laminaty FML są już stosowane m.in. w konstrukcji płatowca samolotu Airbus A-380. Pomimo szeregu zalet takich materiałów w trakcie wytwarzania lub eksploatacji mogą powstać wady produkcyjne lub uszkodzenia eksploatacyjne wpływające na trwałość konstrukcji, w której zostaną zastosowane. W artykule przedstawiono podejście do badań takich materiałów wykonanych z FML z wykorzystaniem badań nieniszczących metodami: ultradźwiękową i prądów wirowych. Ponadto pokazano wyniki badań z omówieniem konieczności wykonywania badań i zaletami/wadami poszczególnych metod.

Słowa kluczowe

EN

fiber metal laminates; nondestructive testing; failure modes in composites

PL

laminaty FML; badania nieniszczące; uszkodzenia w kompozytach

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 11, nr 2
• Strony: 130--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Dragan K.

autor

Bieniaś J.

autor

Sałaciński M.

autor

Synaszko P.

• Air Force Institute of Technology, Non Destructive Testing Lab., ul. Bolesława 6, 01-494 Warsaw, Poland,

Bibliografia

• [1] Volt A., Gunnik JW., Fibre Metal Laminates, Kluwer Academic Publisher, Dordrecht, The Netherlands 2001.
• [2] Vogelesang L. B., Volt A., Development of fibre metal laminates for advanced aerospace structures, J. Mater. Process, Technol. 2000, 103, 1-5.
• [3] Sinke J., Some inspection methods for quality control and in-service inspection of GLARE, Appl. Comp. Mater. 2003, 10, 277-291.
• [4] Ibarra-Castanedo C., Avdelidis N. P., Grinzato E. G., Bison P. G., Marinetti S., Plescanu C. C., Bendada A., Maldague X. P., Delamination detection and impact damage assessment of GLARE by active thermography, 4th International Conference on Non-Destructive Testing, Crete, Greece October 2007.
• [5] Woerden H. J. M., Sinke J., Hooijmeijer P. A., Maintenance of GLARE structures and GLARE as riveted or bonded repair material, Appl. Comp. Mater. 2003, 10, 307-329.
• [6] Heida J. P., Platenkamp J. P., In-service inspection of GLARE fuselage strucutres, NLR-TP-2001-608, NLR, 27 December 2001.
• [7] Morris G. M., Heida J. H., In-service detection of delaminations in GLARE structures, NLR rport CR-99300, Amsterdam 1999.
• [8] Bisle W., Meier T., Mueller S., Rueckert S., In-Service Inspection Concept for GLARES - An Example for the Use of New UT Array Inspection Systems, Proceedings of the ECNDT Berlin 2006.
• [9] Fahr A. et al., Nondestructive evaluation methods for damage assessment in fiber-metal laminates August 2000, 21, 4, 568-575.
• [10] Dragan K. et al., Nowoczesne Metody Diagnostyki Kompozytowych Konstrukcji Lotniczych, 39 Krajowa Konferencja Badań Nieniszczących, Ustroń, 25-28.10.2009.
• [11] Ibarra-Castanedo C. et al., Delamination detection and impast damage assesment of GLARE by active thermography, Proceedings of the 4th International Conference on Non-Destructive Testing, 11-14 October 2007.
• [12] Lines D., A flexible modular approach for real time array imaging and automated inspection, ASNT Conference, 15-19 November, Houston, USA.
• [13] Lines D., Recent advances in aerospace inspection with ultrasonic phased arrays, Aerospace Testing Expo 2007, Munich.
• [14] Graff K. F., Waves motion in elastic solids, Dover Publications, Inc., New York 1991.