Enhanced method for flaws depth estimation in CFRP slabs from FDTC thermal contrast sequences

Método mejorado de estimación de profundidad de defectos en láminas de CFRP a partir de secuencias de contraste térmico CTDF

Posterior a la detección de defectos internos en los materiales, su caracterización juega un papel decisivo para establecer la severidad de dichas fallas. El contraste térmico por diferencias finitas (CTDF) es una técnica novedosa propuesta recientemente para el mejoramiento del contraste en secuencias de imágenes térmicas que permite la detección de fallas internas en láminas de material compuesto con mayores probabilidades de éxito. A la par con el CTDF, se concibió un criterio de estimación de la profundidad de estos defectos que, aunque brinda buenos resultados para aquellos superficiales y más contrastados térmicamente, pierde calidad en la estimación de la profundidad de defectos más profundos y más débiles en su contraste térmico. Considerando este problema, en este artículo se adelanta una revisión de dicho criterio con el ánimo de definir un método más robusto para el cálculo de profundidad de los defectos contrastados por la técnica CTDF. Los resultados de la ejecución de este nuevo algoritmo sobre imágenes sintéticas generadas a partir de una lámina artificial de CFRP (mediante el software ThermoCalc6L) muestran un mejor desempeño en la estimación, reduciendo el error relativo promedio a más de la mitad.

Introducción

En la actualidad, los materiales compuestos como el plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) desempeñan un papel crucial para la industria aeronáutica y de la automoción debido principalmente a la mejor relación resistencia/peso con respecto a los materiales metálicos comunes. Sin embargo, el aumento del uso de materiales compuestos hace necesaria la aplicación de técnicas de inspección adecuadas para garantizar su calidad y fiabilidad (IATA, 2009; Pohl, 1998). Para ello, la Termografía Pulsada (TP) es una técnica de evaluación no destructiva (NDE) que se ha convertido en un procedimiento maduro e importante en la tarea de analizar materiales compuestos, dadas sus características no invasivas y de no contacto (Bagavathiappan, Lahiri, Saravanan, Philip & Jayakumar, 2013).