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Descrizione
Il presente lavoro di ricerca propone un metodo di prova non distruttiva (NDT) utilizzando la termografia a infrarossi per ispezionare tubi con fori e asole realizzati mediante elettroerosione e manifattura additiva. Infatti, una delle principali criticità nella progettazione di componenti come le palette di turbina è garantire un raffreddamento efficace delle superfici e un flusso in ingresso ottimale, fattori cruciali per le loro prestazioni. In questo contesto, la portata e la geometria del getto, come nel caso dei fori di raffreddamento o delle fessure di ingresso, sono determinanti per ottimizzare le condizioni di raffreddamento e prevenire danni termici. Il CO2 è stato utilizzato come gas poichè opaco nell'infrarosso, in particolare alla lunghezza d'onda intorno a 4.3 µm, per verificare l'apertura e valutare la forma del flusso proveniente dai fori e dalle asole esaminate. Per ottenere il contrasto del segnale, è stato impiegato uno sfondo caldo controllato come riferimento, e una termocamera raffreddata con apposito filtro CO2 ha monitorato la risposta termica per rilevare variazioni del flusso causate dalle diverse geometrie. I test hanno incluso diverse dimensioni, passo e rapporti di aspetto, confrontando i risultati tra manifattura additiva e elettroerosione in varie condizioni. Inoltre, l'analisi post-elaborazione degli indici quantitativi e delle caratteristiche termiche specifiche ha consentito una valutazione non distruttiva dei fori, utilizzando diverse tecnologie, e ha fornito una valutazione delle condizioni di apertura, dell'uscita, della geometria e della forma del flusso. I parametri come il rapporto mm/pixel, la temperatura dello sfondo, la temperatura e la pressione all'interno del tubo campione, insieme all'impatto degli effetti 3D sul segnale termico in uscita dai fori, sono stati analizzati in dettaglio con approccio statistico per garantire una valutazione quantitativa e ripetibile del segnale termico nelle condizioni di progetto.
