Monitoraggio del processo di cura di compositi laminati mediante sensori in fibra ottica

Le proprietà meccaniche e la qualità complessiva dei manufatti in materiale composito sono fortemente influenzate dalla corretta esecuzione del processo di cura che avviene sotto pressione e a temperatura elevata. Le caratteristiche delle resine impiegate per la realizzazione dei compositi determinano spesso un processo di reticolazione esotermico, per il cui corretto controllo è necessaria la conoscenza istantanea della temperatura misurata direttamente nel composito in fase di cura. Altresì essenziale è la conoscenza del livello di tensioni residue che si determinano durante la fase di raffreddamento del provino, causa talvolta di alterazioni della forma geometrica desiderata. Nel presente lavoro si propone l’impiego di sensori in fibra ottica per il monitoraggio del processo di cura misurando simultaneamente la temperatura e la deformazione all’interno del composito, mediante i segnali di variazione di lunghezza d’onda riflessa da reticoli di Bragg (FBG); la configurazione proposta consente il disaccoppiamento del contributo di variazione di lunghezza d’onda di Bragg dovuto alla temperatura da quello determinato dalla deformazione di natura meccanica presente all’interno del provino, senza ricorrere all’uso di sensori ausiliari di temperatura, con alcuni significativi vantaggi. Le prove preliminari condotte sui sensori hanno mostrato la validità della configurazione di impiego proposta con particolare riguardo al sensore FBG utilizzato per la misura della temperatura interna del composito. Le esperienze di monitoraggio del processo di cura di un composito GFRP hanno dimostrato l’efficacia della soluzione strumentale proposta e degli accorgimenti adottati durante l’esecuzione del processo stesso e la validità dei parametri (temperatura e deformazione) misurati all’interno del composito per descriverne in tempo reale l’evoluzione dello stato di cura.