Análise de defeitos internos em materiais compósitos via termografia ativa

Resumo

A indústria aeronáutica encontrou em materiais compósitos reforçados com fibra de carbono uma excelente proporção de baixo peso e alta resistência que substituiu o alumínio por estruturas de aeronaves. Esses compósitos, no entanto, ainda apresentam desafios técnicos em relação à sua fabricação. Por razões de segurança, eles devem ser inspecionados após a fabricação e operação, procurando por defeitos internos que possam causar falhas mecânicas e acidentes. Atualmente, o processo de verificação de defeitos internos é realizado, por um inspetor treinado para identificar e classificar os defeitos com o auxílio de equipamento de ultrassom, na maior parte dos casos. É um trabalho lento, intenso, repetitivo, e a avaliação depende da interpretação subjetiva do inspetor. Estima-se que a taxa de inspeção de um equipamento ultrassônico portátil seja de 0,5m²/hora, tendo em vista que o inspetor deve percorrer toda a área de interesse com um sensor cuja área de contato é inferior a 1 cm². Além do atraso na entrega da aeronave, alguns defeitos podem ser ignorados. Este projeto apresenta uma metodologia para inspeção de defeitos internos em materiais compósitos, que aperfeiçoará a sua objetividade e reprodutibilidade. O objetivo é a validação da técnica de inspeção por termografia ativa. Uma câmera termográfica será usada para medir as temperaturas na superfície do material e uma fonte de excitação óptica será responsável por fornecer calor. Os sinais provenientes do ensaio serão tratados por um algoritmo computacional. Os resultados serão analisados e comparados a laudos obtidos por ensaios ultrassônicos. Em uma fase posterior, será construído um protótipo funcional de um sistema constituído por hardware e software a ser validado em ambiente fabril. A empresa Subiter foi fundada por pesquisadores que trabalharam em projetos de pesquisa aplicada no Centro de Competência em Manufatura (CCM-ITA), um laboratório do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) em São José dos Campos - SP, Brasil. Trata-se de uma startup de base tecnológica que atua com ensaios não destrutivos e monitoramento de processos. Suas atividades estão relacionadas principalmente à análise de sinais infravermelhos e ultrassônicos. Ao reconhecer o potencial de novas técnicas para inspeção de qualidade em materiais compósitos, a Subiter decidiu buscar financiamento junto à FAPESP. O foco atual da empresa é desenvolver um sistema de inspeção baseado no princípio da termografia ativa. Para isto, o primeiro passo é obter uma validação da técnica. Espera-se, com o presente projeto, contribuir com a pesquisa aplicada no País, bem como fortalecer a indústria manufatureira nacional. (AU)