Ontwikkeling van een low-power Vibro-Thermal Tomografie voor 3D super-resolutie beeldvorming van defecten in composieten

Vezelversterkte polymeren (of composieten) worden veel gebruikt in hoogtechnologische toepassingen (bijv. luchtvaart), en vereisen betrouwbare en kosteneffectieve niet-destructieve testtechnieken (NDT) om hun integriteit te waarborgen. Een goede NDT techniek detecteert niet alleen een defect, maar geeft ook informatie over de grootte, diepte en ernst ervan. Ultrasone en röntgentechnieken worden vaak gebruikt voor inspectie van composieten, maar deze hebben duidelijke beperkingen in onder meer kosten, experimentele tijd, veiligheid en resolutie. Dit onderzoeksproject stelt de synergie voor tussen vibraties en thermografie, resulterend in een Vibro-Thermografische inspectiemethodologie. Het idee is om een composiet te exciteren met vibraties, waardoor het defect lokaal opwarmt door wrijving en visco-elastische effecten. Deze geïnduceerde warmte wordt vervolgens gemonitord met een gevoelige infrarood camera. Specifieke vibratiesignalen worden onderzocht om de vibro-thermische respons te verhogen, en om defecten selectief te activeren en te monitoren. Door de vibro-thermische beeldvorming te koppelen aan tomografische reconstructieprocessen, wordt 3D beeldvorming en karakterisering van defecten bereikt. De anisotrope warmtediffusie in composieten leidt tot een wazig beeld van defecten. Om een gedetailleerd en scherp 3D beeld van defecten in composieten te bekomen, worden concepten uit de superresolutiemicroscopie overgedragen en aangepast aan vibro-thermische beeldvorming.