Cuantificación de impactos en materiales composites con termografía infrarroja activa. Resultados preliminares

Abstract

Los materiales compuestos basadas en fibra de carbono y vidrio son cada vez más utilizados en ramas de gran impacto social como es el caso de la industria aeroespacial e incluso en recipientes contenedores de gases a alta presión tanto para uso industrial como medicinal. Defectos apenas perceptibles pueden provocar fallas estructurales en estos materiales durante su tiempo de servicio, la mayoría de estos defectos suelen producirse por impactos, debido a esto surge la necesidad de inspeccionar estos materiales de una forma no destructiva para detectar estas imperfecciones sin que este proceso afecte el uso de los mismos. Entre los métodos para inspeccionar los materiales compuestos no destructivamente se encuentra la Termografía Infrarroja Activa. En este trabajo se analizan los fundamentos teóricos de este método, así como las principales técnicas de pre-procesado, procesado y post-procesado de las imágenes termográficas. Posteriormente utilizando un software se simulan defectos con diferentes profundidades en materiales con propiedades térmicas similares a la fibra de carbono y vidrio y se desarrolla un procedimiento con el cual se logra establecer una correspondencia entre la profundidad de penetración de los impactos y la energía con que estos han sido creados. Posteriormente se efectúa un montaje experimental con el cual se pretende validar el procedimiento antes mencionado.

Composite materials based on carbon fiber and glass are increasingly used in branches of great social impact as is the case of the aerospace industry and even in high pressure gas containers for both industrial and medical use. Barely perceptible defects can cause structural failures in these materials during their service time, most of these defects are usually caused by impacts, due to this arises the need to inspect these materials in a non-destructive way to detect these imperfections without this process affects the use of them. Among the methods to inspect composite materials non-destructively is Active Infrared Thermography. In this work the theoretical foundations of this method are analyzed, as well as the main techniques of pre processing, processing and post-processing of thermographic images. Subsequently, using software, defects with different depths in materials with thermal properties similar to carbon fiber and glass are simulated and a procedure is developed with which a correspondence between the penetration depth of the impacts and the energy with which they have been created is established. Subsequently, an experimental setup is carried out in order to validate the aforementioned procedure.