Materiali Compositi e Controlli non Distruttivi

Last Updated on 19 Marzo 2023 by Marco Gregorin

In scienza dei materiali, un materiale composito è un materiale eterogeneo, cioè costituito da due o più fasi con proprietà fisiche differenti, le cui proprietà sono molto migliori di quelle delle fasi che lo costituiscono.

Solitamente, le diverse fasi nel composito sono costituite da materiali diversi, come nel caso di compositi di fibra di carbonio e resina epossidica ma sono sempre più presenti materiali compositi ibridi.

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In un materiale composito troviamo il Rinforzo e la Matrice, a seconda della natura della matrice i materiali compositi si suddividono in varie categorie:

• PMC (Polymer-Matrix Composite): compositi a matrice polimerica, ad esempio termoplastici (come il Nylon e l'ABS) o termoindurenti (come le resine epossidiche);
• MMC (Metallic-Matrix Composite): compositi a matrice metallica, generalmente alluminio, o titanio e loro leghe, più raramente magnesio o altri;
• CMC (Ceramic-Matrix Composite): compositi a matrice ceramica, generalmente carburo di silicio o allumina;
• compositi carbonio-carbonio: sia la matrice che il rinforzo sono costituiti da carbonio;
• compositi ibridi: contengono due o più tipologie di fibre.

Dove trovano impiego i materiali compositi

I materiali compositi sono utilizzati in molti settori, alcuni di questi sono:

• nautica – imbarcazioni da lavoro e da diporto
• tubazioni – condotte
• serbatoi
• eolico
• automotive
• aereo-spaziale

Quali controlli non distruttivi possono essere impiegati sui materiali compositi

Anche i materiali compositi possono essere controllati con le prove non distruttive, ci sono diversi metodi che vengono utilizzati per il controllo di qualità dei compositi. Il visivo è sicuramente il primo metodo da impiegare per poi utilizzare altri metodi in grado di controllare il materiale al suo interno.

• Esame visivo
• emissione acustica
• Tap Test (Tap Hammer)
• Laser shearography
• Mechanical impedance
• termografia
• ultrasuoni Pulse Echo
• Ultrasuoni PA
• Ultrasuoni misura dello spessore – spessimetria
• Radiografia

Quali sono i difetti nei materiali compositi

Alcuni dei difetti che interessano i materiali compositi sono:

• Core crushing
• Core disbond
• Delamination
• Disbond
• Erosion
• Impact
• Inclusion
• Porosity
• Void