Nuevo Sistema de inspección de defectos por imagen ultrasónica para componentes críticos en infraestructuras de alta seguridad fabricados con materiales altamente atenuantes y dispersivos (IMAAD). Proyecto INNPACTO

El objetivo principal de este proyecto es el diseño y desarrollo de un nuevo sistema de inspección de defectos por imagen ultrasónica del interior de componentes críticos de infraestructuras de alta seguridad para los sectores del transporte, aeroespacial y nuclear entre otros, solucionando los actuales problemas para la detección de defectos en estas estructuras construidas con Materiales Altamente Atenuantes y Dispersivos (MAAD). Se trata de un sistema de inspección ultrasónica muy novedoso ya que supera dos dificultades aún no resueltas:

  • Estructura interna del material: inhomogénea con granos dispersores. Origina grandes problemas y limitaciones para la propagación de los ultrasonidos, por su alta atenuación unida al fenómeno de la dispersión del haz.
  • Morfología externa de las piezas: estructura geométrica compleja para una inspección ultrasónica

Se han desarrollado dos esquemas que generan pulsos de alta tensión especiales para poder excitar transductores US de banda ancha, con muy alta eficiencia electro-acústica ante las cargas piezo-eléctricas reales (muy capacitivas). Uno de ellos, tipo híbrido (spikes/pulso rectangular), aporta energías de pulso que claramente superan las de los equipos comerciales más potentes (Olympus 5058PR, Matec 1000), pues alcanzan varios (mili-julios / disparo) con unas PRP de varios KHz.

Se han logrado resultados superiores a lo esperado, por adecuación de logros en I+D de un proyecto del Plan Nacional: desarrollo multicanal con 1,5 mJ/pulso y opción para >(5 mJ / pulso), hoy a nivel de prototipo de diseño en laboratorio (por retrasos en la contratación de técnicos CSIC), para versión monocanal (con USB & μC) y multicanal. Con aplicación futura en casos de inspección aun mas difícil, atenuación extrema o muy ruidosa, en otro tipo de piezas y materiales dentro de sectores aeronáutico y nuclear (“composites”, “sandwiches”, ...etc.).

Prototipo de diseño con opción para >(5mJ / pulso)

Como resultado del trabajo desarrollado en el proyecto se ha conseguido implementar un prototipo de laboratorio que alcanza, e incluso puede llegar a superar, los requisitos establecidos en el proyecto y la demanda identificada, logrando la inspección mediante ultrasonidos de materiales altamente dispersivos y atenuantes mediante técnicas ultrasónicas.

Se ha diseñado el re-escalado y se avanza hacia un demostrador industrial flexible y adaptable, tanto a los procesos relacionados con la inspección de cruzamientos de geometría compleja, como a otros casos de uso industrial de aceros al manganeso u otros MAAD.

El proyecto se dirige al mercado ferroviario de altas prestaciones, al mercado de cargas pesadas, a las industrias nuclear, petrolífera, aeronáutica, de ingeniería civil y de la construcción y al sector espacial.