La inspección no destructiva de componentes grandes llevada al siguiente nivel

26-05-2021

Las soluciones industriales de inspección TC de rayos X microfoco de Nikon Metrology, ahora mejoradas con un nuevo algoritmo de reconstrucción TC offset para ofrecer una velocidad de escaneo y una resolución de imagen incomparables.

Cuando se utiliza TC de rayos X (Tomografía Computarizada) para el control de calidad no destructivo de componentes más grandes como piezas de fundición de aluminio o módulos de batería para vehículos eléctricos, el desafío es acortar los tiempos del ciclo de inspección sin comprometer la resolución. Un requisito previo para lograr esto es una alta intensidad de rayos X, o flujo.

En la gama de sistemas TC de rayos X de Nikon Metrology, un objetivo giratorio ya puede triplicar el flujo para un tamaño de punto focal determinado y el flujo se puede aumentar aún más mediante el FID motorizado (distancia entre el punto focal y el generador de imágenes), que acerca el detector a la fuente con solo presionar un botón.

Con el lanzamiento de un nuevo algoritmo de reconstrucción TC offset en la última versión del software Inspect-X del fabricante, no solo se pueden escanear componentes más grandes, sino que esto se puede realizar también con una ampliación geométrica mayor. El módulo Offset.CT está disponible en todos los sistemas TC de rayos X de Nikon Metrology, desde 180kV hasta 450kV.

Con esta combinación única del último Rotating.Target 2.0, FID ajustable y Offset.CT, que no se puede encontrar en ningún sistema CT industrial de la competencia, los tiempos del ciclo se reducen significativamente y se logra una mejor resolución, incluso cuando se procesan componentes grandes y complejos.

El escaneo Offset.CT mejora la resolución cuando se toman imágenes de piezas pequeñas o grandes

Offset.CT es un método de escaneo que permite inspeccionar de manera completa componentes pequeños o grandes, aunque solo una parte de la muestra esté dentro del campo de visión (FOV) durante la rotación. El componente se coloca de tal forma que solo un poco más de la mitad del objeto se encuentra dentro del haz del cono de los rayos X, lo que permite un campo de visión y un volumen de reconstrucción mucho más amplios.

En comparación con la TC tradicional, esto tiene dos ventajas principales para la inspección de componentes. Primero, los componentes más grandes, incluso aquellos que son más anchos que el propio detector, pueden escanearse sin tener que usar una máquina de TC más grande. En segundo lugar, permite colocar el componente mucho más cerca de la fuente de rayos X, lo que permite una mayor ampliación, y por lo tanto, una resolución de vóxel considerablemente mayor. En consecuencia, se puede escanear un rango más amplio de tamaños de muestra a alta resolución.

Por lo tanto, es más fácil realizar una amplia gama de tareas de inspección críticas, incluida la identificación de pequeños defectos internos, la medición de características en el interior de componentes complejos o la detección de desviaciones de un modelo CAD nominal, incluso cuando se trata de componentes grandes.

Ventajas del ajuste de la distancia entre la fuente y el detector

El FID ajustable es una característica estándar en los sistemas Nikon Metrology 225kV XT H y los sistemas TC de área grande de hasta 450kV. El beneficio de acortar la distancia entre la fuente y el detector mediante la funcionalidad FID motorizada, es que el flujo de rayos X se incrementa. Sirve para mejorar la relación señal-ruido (SNR) y la calidad de imagen de radiografías digitales y datos de vóxeles 3D, además de permitir una mayor velocidad de escaneo.

Al girar el objetivo, se triplica la potencia

Rotating.Target 2.0, propiedad de Nikon Metrology, es capaz de generar rayos X tres veces más potentes para un tamaño de punto microfoco determinado, sin reducir la resolución de la imagen. En consecuencia, los tiempos de escaneo son más cortos y/o se pueden penetrar muestras más densas. Rotating.Target 2.0 presenta un voltaje máximo de 225kV y una potencia máxima de 450W, pero para componentes más grandes y densos se encuentra disponible una fuente de

rayos X microfoco de objetivo giratorio de 450kV. Ambas versiones de la fuente de rayos X son exclusivas de Nikon Metrology y proporcionan una resolución incomparable para la inspección de componentes complejos.

Conclusión

La combinación de las tres funciones, Rotating.Target 2.0, FID ajustable motorizado y Offset.CT, que ningún otro proveedor ofrece, hace posible que un usuario encuentre el equilibrio perfecto entre la velocidad de escaneo y la resolución, al implementar TC de rayos X para el control de calidad en plantas automotrices y en sus cadenas de suministro, así como en otras industrias manufactureras.

Las piezas más grandes con geometría compleja, como las piezas fundidas y los componentes manufacturados de manera aditiva, algunos de los cuales se han vuelto mucho más grandes en los últimos años, se benefician en particular de las soluciones de TC industriales de rayos X de Nikon Metrology. La inspección de módulos de batería para vehículos eléctricos, en los que las celdas de batería individuales que requieren imágenes de alta resolución están encapsuladas en una unidad de protección más grande, es un ajuste especialmente bueno para la técnica de inspección.

Los datos 3D adquiridos por estos sistemas de TC pueden ayudar a ahorrar costos, reducir el desperdicio y disminuir la tasa de fallas durante el ciclo de vida de un producto. Esto se aplica en la fase de desarrollo del producto así como en la fase previa a la serie, donde las piezas se escanean para optimizar los parámetros de producción. Además, las soluciones pueden ofrecer estos beneficios a escala, lo que respalda la inspección en serie en el ambiente de producción para mejorar el control del proceso.