Abstract
The NAUT (Non-contact Air coupled Ultrasonic Testing) technique is one of the ultrasonic testing methods that enables non-contact ultrasonic testing by compensating for the energy loss caused by the difference in acoustic impedance of air with an ultrasonic pulser receiver, PRE-AMP and high-sensitivity transducer. As the NAUT is performed in a state of steady ultrasonic transmission and reception, testing can be performed on materials of high or low temperatures or specimens with a rough surface or narrow part, which could not have been tested using the conventional contact-type testing technique. For this study, the internal defects of spot weld, which are often applied to auto parts, and CFRP parts, were tested to determine if it is practical to make the NAUT technique commercial. As the spot welded part had a high ultrasonic transmissivity, the result was shown as red. On the other hand, the part with an internal defect had a layer of air and low transmissivity, which was shown as blue. In addition, depending on the PRF (Pulse Repetition Frequency), an important factor that determines the measurement speed, the color sharpness showed differences. With the images obtained from CFRP specimens or an imaging device, it was possible to identify the shape, size and position of the internal defect within a short period of time. In this paper, it was confirmed in the above-described experiment that both internal defect detection and image processing of the defect could be possible using the NAUT technique. Moreover, it was possible to apply NAUT to the detection of internal defects in the spot welded parts or in CFRP parts, and commercialize its practical application to various fields.
NAUT(Non contact Air coupled Ultrasonic Testing)기법은 초음파 탐상법 중의 하나로서 공기중 음향 임피던스의 차이로 생기는 에너지 손실을 High Power 초음파 Pulser Receiver, PRE-AMP, 고감도의 탐촉자로 보완하여 비접촉식으로 초음파 탐상을 가능하게 하는 탐상 방법이다. NAUT는 초음파의 송신 및 수신이 안정된 상태에서 이루어지므로 기존의 접촉식 탐상으로는 불가능하였던 고온, 저온의 물질이나 시험편의 표면이 거친 부분, 좁은 지점 등에서도 탐상이 가능하다. 본 연구에서는 NAUT기법의 산업체 실용여부를 알아보기 위해 자동차생산 공정에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 제품에 있어 상용화 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구에서는 NAUT기법의 사용 여부를 알아보기 위해 자동차 부품에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 부품의 내부결함 검출을 검출하였다. 스폿용접부에서는 초음파의 투과율이 높아 적색으로 나타났으며, 복층으로 된 부분은 투과율이 낮아 청색 화상이 나타났다. 또한 측정 속도를 결정하는 중요요소인 PRF(Pulse Repetition Frequency;송신펄스주기)에 따라 색상 선명도의 차이를 보였다. CFRP 시험편 또한 화상장치를 통해 취득된 각 화상 결과를 보고 내부 결함의 모양, 크기, 위치 등의 파악이 단시간에 가능하였다. 실험을 통해 NAUT기법과 화상화가 동시에 이루어짐을 확인하였고, 스폿 용접부와 CFRP 탐상에 NAUT의 적용이 가능한지 그 실현여부를 확인하였다.
