복합재료 접착 탐지기는 복합재료 접착 품질을 손상 없이 검사하는 데 사용되는 설비로, 그 핵심 역할은 재료를 손상시키지 않는 전제하에 접착 인터페이스에 존재하는 결함을 효과적이고 정확하게 식별하여 복합재료 제품의 안전성, 신뢰성 및 사용 수명을 확보하는 것이다.
복합재료 접착 탐상의 본질은"에너지 관통과 반사"를 통해 접착 인터페이스의 연속성을 분석하는 것이다: 탐지 신호 (초음파, 전자기, 적외선 등) 가 복합재료에 작용할 때 접착 인터페이스가 완전하면 신호가 접착층을 관통하고 기초재료와 접착층 인터페이스에서 정상적으로 반사된다;만약 탈착, 기포 등 결함이 존재하면 신호는 결함에서 이상반사/산란이 발생하며 계기는 신호의 폭값, 위상, 전파시간 등 매개변수를 분석하여 결함의 위치, 크기 및 유형을 판단한다.
금속재료 탐상과의 핵심 차이점: 복합재료 (예: 탄소섬유) 는 각방향 이성, 음향 저항이 낮고 계층 구조가 복잡한 등 특징을 가지고 있으며, 탐지 주파수, 신호 처리 알고리즘을 목적성 있게 최적화하여 기재 자체의 접착 인터페이스 검측에 대한 방해를 피해야 한다.
검측 원리
초음파 검사
펄스 반사법: 고주파 음파를 발사하여 결함 인터페이스의 반사 신호를 수신하여 결함을 포지셔닝하고, A 스캔 디스플레이 모드 (가로 좌표는 전파 시간, 세로 좌표는 반사 파폭 값) 와 결합하여 결함 깊이를 판단한다.탄소섬유강화플라스틱과 같은 층압복합재료의 층화, 탈착, 벌집구조복합재료의 복피와 심재의 탈착을 검사하는데 적용된다.
관통법: 두 개의 프로브 (1발, 1수) 로 복합재료의 두 상대면에 놓으면 접착질이 양호할 때 프로브가 받는 에너지가 크다. 그렇지 않으면 반대로 음향 저항이 다른 다층 복합재료를 탐지하기에 적합하다.
공진법: 음향 저항이 비슷한 복합재료를 탐지하기에 적합하며, 접착의 질이 좋을 때 얻는 두께는 두 층의 합이고, 접착의 질이 좋지 않을 때 얻는 두께는 복합재료의 첫 번째 층일 수밖에 없다.
와류 검사
통전 코일을 통해 금속 시료에서 와류를 감지하면 결함은 와류 분포 변화를 초래하여 탐지 코일에 포획될 수 있다.금속-금속 결합층의 작은 균열, 기공 등 결함에 민감하여 금속 복합재료 (예: 탄소섬유 강화 금속기 복합재료) 의 접착 품질을 검사하는 등 표면 및 근표면 검사에 적용된다.