Interne beschadigingen van vezelversterkte kunststofonderdelen sneller en effectiever detecteren

(08-02-2022) Joost Segers onderzocht in zijn doctoraat hoe interne defecten en beschadigingen van vezelversterkte kunststofonderdelen (van bijvoorbeeld vliegtuigen), die onzichtbaar zijn voor het blote oog, snel en effectief kunnen gedetecteerd worden.

Bij de constructie van vlieg- en ruimtetuigen worden vaak kunststoffen gebruikt die versterkt worden met vezels. Deze vezelversterkte kunststoffen hebben een uitstekende sterkte-gewicht verhouding, een goede ontwerpflexibiliteit en zijn bestand tegen corrosie, waardoor ze zeer geschikt zijn voor industriële toepassingen.

Een aandachtspunt bij het gebruik van vezelversterkte kunststoffen is dat hun typische gelaagde structuur gevoelig is voor interne defecten en schade. Terwijl een kleine impact (bv. hagel of gereedschap) op een aluminium vleugeltip meestal niet meer dan een kleine zichtbare deuk veroorzaakt, kan diezelfde inslag op een vezelversterkte kunststofvleugel resulteren in inwendige schade die – hoewel onzichtbaar voor het blote oog – de veiligheid van het vliegtuig in gevaar kan brengen. Daarom is een testprocedure nodig die deze interne schade snel en nauwkeurig kan detecteren.

Tot nu toe wordt hiervoor veelal de onderwater ultrasone C-scan gebruikt. Het nadeel is dat deze methode traag is, niet altijd even effectief, het proefstuk moet ondergedompeld worden in water en dat het moeilijk is om toe te passen op sterk gebogen onderdelen en aan hoeken.   

“Daarom beoogt mijn onderzoek het opsporen van interne schade in vezelversterkte kunststoffen door middel van elastische golfveld inspectie”, vertelt Joost.

“Vereenvoudigd voorgesteld, worden golven doorheen het te controleren onderdeel gestuurd. Als er interne schade is, veranderen de eigenschappen van die golven. De methode is snel en effectief en je hebt geen water nodig”

“Dankzij mijn onderzoek kunnen defecten in vezelversterkte kunststof sneller en effectiever gedetecteerd worden waardoor het gebruik van deze materialen in industriële toepassingen veiliger kan verlopen”, besluit Joost.

Lees een uitgebreidere samenvatting of het volledige doctoraat

-

Titel doctoraat: Opmeting en verwerking van het volledige elastische golfveld voor niet-destructieve inspectie van vezelversterkte kunststoffen

-

Contact: Joost Segers, Saeid Hedayatrasa, Mathias Kersemans

Joost Segers

Joost Segers werd geboren op 17 januari 1994 te Bornem. Hij volgde een opleiding wetenschappen-wiskunde en behaalde in 2017 zijn diploma Master of Science in de elektromechanica aan de Universiteit van Gent.

Meteen daarna begon Joost met zijn doctoraatsonderzoek aan de Universiteit van Gent. Zijn onderzoek ging over het niet-destructief testen van vezelversterkte kunststoffen door middel van trillingen en elastische golven. Hij verbeterde bestaande meetmethodes en ontwikkelde nieuwe procedures voor het berekenen van schadevisualisaties uit een opgemeten elastisch golfveld. Dit leidde tot een verbeterde detectie van defecten in vezelversterkte kunststoffen.

Joost is op dit moment auteur van 21 artikels, waarvan 10 als eerste auteur, gepubliceerd in peer-reviewed wetenschappelijke tijdschriften. Daarnaast heeft hij bijgedragen aan 14 artikels, waarvan 6 als eerste auteur, in internationale wetenschappelijke conferenties. Hij begeleidde 3 master studenten en won de NDT-challenge op de NDT in Aerospace conferentie in samenwerking met het NDT-team van de UGent.

-

Redacteur: Jeroen Ongenae - Eindredactie: Ilse Vercruysse -  Illustrator: Roger Van Hecke