El Flex para inspección de geometrías complejas: P-Flex

Autor: Mathieu Bouchard, Eddyfi Technologies. 29 septiembre 2023.

Los avances tecnológicos en ensayos no destructivos dependen estrechamente de otros campos de investigación que los rodean, como la óptica, la acústica o la tomografía. Uno de estos campos, que desempeña un papel crucial en la innovación de los ensayos por corrientes de Foucault (ECA), es el de las placas de circuito impreso (PCB) flexibles o, más concretamente, la impresión de trazas de cobre en un sustrato delgado y flexible, lo que se conoce como litografía. Los recientes avances en las técnicas de impresión de PCB flexibles en los últimos cinco años han hecho que la ECA flexione su fuerza y allane el camino para el desarrollo de sensores de bobina de mayor calidad, transformando en última instancia la gama de capacidades de las pruebas de corrientes de Foucault. Ha llegado el momento de dejar de esforzarse para realizar inspecciones complejas; conozca de cerca la nueva familia de sondas ECA de Eddyfi Technologies: P-Flex.

La posibilidad de imprimir sensores de bobina en placas flexibles existe desde hace tiempo, pero los últimos avances han mejorado considerablemente el rendimiento de estas sondas. La densidad alcanzable de las trazas de cobre impresas ha aumentado, lo que se traduce en un mayor número de vueltas en cada bobina y, por tanto, en un campo magnético más intenso y más energía transferida en el flujo de corrientes de Foucault. La nueva sonda ECA impresa flexible, o P-Flex, aprovecha estas ventajas.

Concretamente, esto se traduce en un menor nivel de ruido, señales de indicación más fuertes y una mayor probabilidad de detección de pequeños defectos, lo que hace que la ECA impresa sea más eficaz que nunca. Combinada con el instrumento Reddy™, líder del mercado, la tecnología P-Flex supera a otras sondas impresas existentes en términos de calidad de señal.

Las sondas P-Flex están formadas por un conjunto de 32 bobinas impresas en una placa flexible de 0,2 milímetros (0,008 pulgadas) de grosor que puede doblarse con un radio de curvatura mínimo de sólo 2 milímetros (0,08 pulgadas). Esto permite inspeccionar superficies con geometrías muy complejas envolviendo o insertando estas finas sondas en superficies curvas y esquinas, ranuras o huecos estrechos. La sonda P-Flex está disponible en tres modelos que tienen el mismo número de bobinas; la diferencia radica en su tamaño. Por ejemplo, la sonda grande (tamaño de la bobina: 5 mm/0,19 pulgadas) proporciona una mayor cobertura, pero tiene una resolución reducida en comparación con el modelo pequeño (tamaño de la bobina: 2 mm/0,078 pulgadas). Por tanto, la elección del modelo de sonda debe basarse en la cobertura necesaria y en el tamaño del defecto más pequeño que se desee detectar. Una característica clave de la sonda P-Flex es su diseño modular. La sonda se puede separar de su adaptador de cable, lo que permite sustituirla fácilmente en caso de que uno de los componentes resulte dañado. Hablando de desgaste… en la sonda se instala una fina capa de un robusto y rígido termoplástico PEEK (poliéter éter cetona) para crear una barrera protectora entre los sensores y la superficie inspeccionada. Esto aumenta significativamente la durabilidad de la sonda y permite un mayor volumen de inspecciones. Esto aumenta significativamente la durabilidad de la sonda y permite un mayor volumen de inspecciones.

Inspección de turbinas

Gracias a su gran flexibilidad, es fácil imaginar cómo la P-Flex puede convertirse en un bloque de construcción que facilite a todo el mundo la personalización de la sonda ECA. Con acceso a una impresora 3D básica, ahora puede fabricar un simple soporte de sonda de cualquier forma, acoplarle un P-Flex y un codificador, y proceder con su inspección. Si es necesario, el equipo de ingeniería personalizada de Eddyfi Technologies estará encantado de abordar esta parte del trabajo y diseñar el portasondas óptimo para aplicaciones específicas.

Las siguientes imágenes muestran ejemplos de componentes de turbinas de aeronaves que pueden inspeccionarse con P-Flex. Las sondas se muestran aquí sin su soporte para mostrar lo fácil que es garantizar un buen contacto con la superficie, independientemente de su curvatura, forma compleja o curvas pronunciadas.

Otra aplicación que se beneficia de la tecnología P-Flex es la detección de pequeñas grietas en las ranuras de los discos de las turbinas de gas. Como se muestra a continuación, Eddyfi Technologies ha incrustado una sonda P-Flex en un soporte codificado en forma de cola de milano, con sus sensores cubriendo toda la superficie lateral de la ranura. Una zapata con resorte empuja contra la superficie para garantizar un contacto estrecho durante las exploraciones. A partir de ahí, la sonda simplemente se desliza a lo largo de la ranura para completar la adquisición. El diseño modular de esta solución también permite reutilizar el mismo cable con varios cabezales de sonda, lo que facilita la inspección de ranuras de muchos tamaños y formas.

Queda una última pregunta, y quizá sea la más importante de todas: ¿cómo se compara una sonda ECA impresa con la ECA tradicional con bobinas “pancake” de cobre real? Para responder a esta pregunta, procedimos a inspeccionar un disco de turbina de gas utilizando dos sondas casi idénticas: una con bobinas “pancake” y otra con bobinas impresas (P-Flex). Los escaneados C resultantes que se muestran continuación muestran varias diferencias entre las dos tecnologías y el mejor rendimiento general de la P-Flex para esta inspección.

Estas diferencias pueden explicarse por el simple hecho de que las bobinas de pancake deben fabricarse a mano y colocarse una a una en la sonda ECA, lo que provoca pequeñas variaciones entre el tamaño, la forma, la posición y las propiedades eléctricas de cada bobina. Por otro lado (o mejor dicho, sin manos), los sensores impresos de la P-Flex se fabrican mediante un sistema automatizado, lo que hace que sean perfectamente idénticos, equidistantes y estén a la misma distancia de la superficie inspeccionada.

Dicho esto, los sensores de panqueque no están a punto de desaparecer por completo en favor de las bobinas impresas. De hecho, una limitación importante del P-Flex es su rango de alta frecuencia. Aunque brilla para la detección de defectos superficiales, es mucho más limitado para la detección subsuperficial y del lado lejano. El ECA convencional, como el I-Flex, sigue siendo la tecnología preferida para los sensores de baja frecuencia que pueden penetrar profundamente en materiales no ferrosos.

No faltamos a la verdad cuando decimos que las sondas ECA P-Flex ofrecen una flexibilidad, una capacidad de personalización y un rendimiento excelentes, lo que las hace adecuadas para una amplia gama de aplicaciones de inspección. Pueden utilizarse como sondas independientes o integrarse en soportes sencillos para inspeccionar las geometrías más complejas. Póngase en contacto con nosotros para flexibilizar su próxima inspección con la tecnología ECA adaptable de Eddyfi Technologies.

Fuente: https://blog.eddyfi.com/en/printed-flexible-eca-technology-enables-complex-geometry-inspections

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