SHEAROGRAFÍA DE BAJO COSTO APLICADA AL CONTROL DE CALIDAD EN MATERIALES EPOXI REFORZADOS CON FIBRA DE VIDRIO.

UICICH, JULIETA FABIENNE; PARODI, PABLO; ANTONACCI, JULIAN; ASARO, LUCÍA; MONTEMARTINI, PABLO EZEQUIEL; ARENAS, GUSTAVO FRANCISCO

Congreso; 105º Reunión Anual de la Asociación de Física Argentina; 2020

Asociación de Física Argentina

El avance de los materiales compuestos durante las últimas décadas ha sido enorme, dando lugar a una gran cantidad de ellos con diferentes formulaciones. Es sabido que los materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio (MCRFV), son cada día más elegidos para aplicaciones de alto rendimiento en las industrias aeroespacial, automotriz, marina y petrolera, esto es debido a su bajo peso y baja densidad, sus buenas propiedades mecánicas y térmicas, y su alta resistencia al desgaste y la corrosión. Desde hace ya algunos años se fabrican MCRFV en base a resinas termorrígidas (epoxi/bra de vidrio), para ser utilizados en la construcción de tuberías para el transporte de petróleo. A pesar de las ventajas que brindan estas tuberías en comparación con las de acero, su uso aún es limitado debido al escaso conocimiento sobre sus mecanismos de falla. Esto conlleva una evaluación imprecisa del comportamiento del material afectando la detección temprana de defectos a lo largo de su vida en servicio. Por lo tanto, el desarrollo y la comprensión de técnicas no destructivas que puedan localizar grietas, delaminaciones, fiber bridging y poros es esencial para acompañar esta sustitución. Entre los ensayos no destructivos más comunesrealizados en los MCRFV (rayos X, imágenes de neutrones, partículas magnéticas, ultrasonido, emisión acústica), sobresalen las técnicas ópticas como termografía infrarroja, holografía, shearografía, entre las principales. La shearografía es una técnica de inspección en tiempo real no invasiva e inocua que se puede utilizar tanto en la producción de tubos nuevos, como para inspecciones en servicio. Esta técnica utiliza una versión modicada del interferóometro de Michelson y se basa en el hecho de que cuando el material está sujeto a un estímulo como un cambio de temperatura, deformacion o vibración acústica se generan irregularidades superciales que pueden producir ligeras deformaciones que pueden ser detectadas mediante el anáalisis del patrón de franjas que se producen. Durante la medición, se toma una imagen de referencia antes y otra después, de producido un cambio en la muestra. Estas imágenes se procesan y mediante la interpretación del patrón de franjas, es posible detectar defectos. Esta técnica se ha convertido en una importante herramienta de diagnóstico. Actualmente existen equipamientos que hacen inspección automatizada que permiten visualizar cualitativa y cuantitativamente las imperfecciones y otros defectos, aun tempranamente cuando pueden permanecer ocultos al ojo calificado.Un aspecto determinante de la implementacióon de la técnica es su elevadísimo costo de compra. En este trabajo presentamos un equipo de shearografía lab-made construido con elementos simples de óptica discreta y electrónica disponibles en nuestro laboratorio, que puede competir con equipos comerciales disponibles en el mercado. En la calibración del sistema utilizamos placas de resina epoxi y placas de resina epoxi reforzados con bra de vidrio, algunas con defectos realizados manualmente y otras sin defectos. Además mostramos los resultados de los programas elaborados para procesamiento las imágenes tomadas por el equipo y otro para el procesamiento del patrón de franjas. Por último, los resultados se comparan con los publicados en la bibliografía y con los obtenidos por interferometrica speckle dinámica.