토출관 접합계면 평가를 위한 초음파 시험법 개발

Development of ultrasonic testing method for the evaluation of adhesive layer of blast tube

로켓의 신뢰성을 위해서 토출관의 접합계면을 평가하기위한 초음파 시험법을 개발하였다. 본 연구의 주된 목적은 철피와 FRP 사이의 에폭시 접합계면에서 미접착 부위와 미충전 부위를 찾아내는 것이다. 미접착부나 미충전부를 찾아내기 위해서 고주파수 초음파 펄스-에코를 이용하여 철피와 에폭시 접착제 사이의 경계면에서 반사되는 초음파 신호를 측정하였다. 결함이 있는 부위의 gap의 크기를 평가하기 위해서 저주파 초음파를 이용하여 공진이 일어나도록 철피를 가진하였다. 이러한 기법을 이용하여 양산품을 검사하기 위한 자동화 장치를 개발하였다. 검사기법을 검증하기 위해서 초음파 시험을 수행한 토출관을 절단하여 현미경으로 gap을 측정하였다.

Ultrasonic testing method has been developed to evaluate adhesive layers in blast tube for the reliability of the rocket. The main objective of the present work was to find debonding and missing adhesive in epoxy layer between steel and FRP layers. In this approach, the ultrasonic reflection from the interface between the steel sheet and the epoxy adhesive is measured with a high-frequency pulse-echo setup in order to identify contact debonding and missing adhesive. Then, the steel sheet is excited to resonance by low-frequency ultrasound, and the gap size underneath the measuring location is estimated from the resonance responses. For practical application in industry an automated testing system has been developed where the proposed approach is implemented. The performance of the proposed approach has been verified by actual measurement of gap sizes from the cross-sections of cut specimens using an optical microscope.