Учёные Новосибирского государственного технического университета разработали оригинальный способ выявления скрытых дефектов в металлических конструкциях. Новый метод основан на измерении остаточных технологических напряжений внутри самого материала. Своевременное обнаружение таких проблем позволит существенно продлить срок службы различных изделий и не допустить серьёзных аварий.
Как пояснил разработчик системы Константин Никитин, остаточные технологические напряжения — это внутренние силы, которые постепенно накапливаются в металле в ходе различных производственных процессов. Они возникают при трёхмерной печати металлических деталей, сварке, прокатке и лазерной закалке. «Важно, чтобы конструкции оставались долговечными. Выполнить полный анализ наличия напряжений позволяет программно-аппаратный комплекс», — цитирует его слова пресс-служба университета.
В основе нового устройства лежит технология под названием спекл-интерферометрия. Сначала специалисты направляют на металлическую поверхность луч полупроводникового лазера — он формирует особый зернистый рисунок. Затем в этом месте высверливают небольшое несквозное отверстие, снова снимают изображение поверхности и сравнивают оба снимка с помощью программы, написанной на языке программирования Python. По изменениям в характере зернистости автоматически строится подробная карта деформаций, по которой и определяют внутренние напряжения.
По словам создателей, их разработка заметно превосходит существующие аналоги, в том числе привычное ультразвуковое исследование. Главные преимущества — полная бесконтактность при работе с изделием, высочайшая чувствительность на уровне нанометров и возможность получать полную карту деформаций в режиме реального времени. При этом специалисты особо отмечают простоту расшифровки полученных результатов.
Практическое применение метода позволяет скорректировать технологию производства металлических изделий ещё на стадии их изготовления. «Метод необходим, чтобы предотвратить аварию или разрушение конструкции», — подчеркнули в пресс-службе новосибирского вуза. Такой подход особенно актуален для ответственных конструкций в промышленности, строительстве и транспортной отрасли, где любой скрытый дефект может привести к тяжёлым последствиям.