Témata
Reklama

Výpočetní tomografie jako silná metoda NDT

Se stále rostoucími nároky na kvalitu produkce se objevují inovativní technologie a metody, které usnadňují její efektivní kontrolu. V oblasti nedestruktivního testování (NDT) a defektoskopie se stále častěji setkáváme s metodou průmyslové výpočetní tomografie.

Z oblasti medicinské diagnostiky se s rozvojem výpočetní techniky dostala tato metoda i do průmyslového sektoru, kde nyní nabízí svůj obrovský potenciál a dnes patří mezi standardní metody kontroly a NDT. Principem metody je interpretace stínového obrazu, který vzniká na základě rozdílné schopnosti různých částí materiálu zkoumaného objektu absorbovat rentgenové záření. Míra schopnosti pohlcovat rentgenové záření se zvyšuje s protonovým číslem dané látky. Ke zviditelnění stínového obrazu je využíváno speciálních detektorů, které převádějí fotony rentgenového záření na elektrický signál, který je dále digitalizován. Objekt, umístěn na rotačním stolku mezi RTG trubicí a plochým detektorem, je prozářen a jeho digitální obraz dále zpracováván. Filtrovanou zpětnou projekcí, která je založena na Radonově transformaci, se ze série takto vzniklých radiografických snímků rekonstruuje 3D model.

Reklama
Reklama
Reklama
Uspořádání inspekční komory zařízení DeskTom

Přínos metody

Není těžké odhadnout, že hlavním přínosem této metody bude její schopnost získávat informaci o vnitřní struktuře materiálu a opticky nedostupné geometrii. Vhodnými softwarovými prostředky (např. VGStudio MAX) mohou být takto získaná data analyzována a zjištěn například výskyt materiálových vad a defektů. Je tak možné vizualizovat a statisticky vyhodnotit přítomnost pórů a inkluzí, orientaci vláken u kompozitních materiálů, měřit rozměry a geometrické tolerance, tloušťku nebo jinak hodnotit integritu materiálu. Rekonstruovaný 3D model může také sloužit jako výstup pro porovnání s CAD modelem nebo pro postupy reverzního inženýrství tak, jak jsme zvyklí u běžného 3D skenování.

Jednou z velkých předností výpočetní tomografie je to, že můžeme skenovat reflexní, transparentní i tmavé materiály bez omezení, která známe u klasických optických metod využívajících vlnových délek viditelného spektra. Speciálně konstruované mikrotomografy mohou pracovat v mikronové oblasti rozlišení a je tak umožněna inspekce i velmi malých a drobných předmětů. Díky těmto možnostem je aplikační pole metody značně široké a objevují se stále nové oblasti použití.

Radiografický snímek

Limity použití

Omezení z hlediska výběru vzorku je dáno jen konstrukcí samotného zařízení. Určující jsou v tomto ohledu hmotnost (rotační stolek), rozměry (prostor inspekční kabiny) a materiál (výkon RTG trubice) vzorku. Nejlepších výsledků bývá dosaženo u materiálů s nízkou hodnotou lineárního absorpčního koeficientu. U látek s vysokou hustotou se naopak nevyhneme vzniku rušivých artefaktů vznikajících díky náhodnému rozptylu rentgenového záření (Comptonův jev). Je proto například vhodné u plastových dílů před expozicí odstranit kovové součástky. Skenování větších ocelových dílů proto bývá s ohledem na vysoké nároky na výkon a konstrukci zařízení mnohdy problematické a někdy i nemožné.

Analýza orientace vláken kompozitního materiálu
Vizualizace pórozity

Tomografy

V současnosti existuje celá řada různě konstrukčně řešených přístrojů. Od malých stolních mikrotomografů až po mnohatunové CT stanice s obrovským výkonem. Na rostoucí poptávku o využití CT technologie reagovali i výrobci segmentu středně velkých kompaktních CT skenerů, jejichž výkon i konstrukční uspořádání je ideální pro inspekci plastových a menších hliníkových dílů. Díky použití uzavřených RTG zářičů se žhavicím napětím do 180 kV tato zařízení většinou nevyžadují žádnou údržbu a ani nemají další speciální požadavky pro svůj provoz. Tvoří tak zajímavý kompromis s dobrým poměrem mezi cenou a výkonem.

Zařízení EasyTom společnosti RX Solutions

Technologie tak mocná jako průmyslová tomografie bude neustále nacházet nové způsoby využití. Vzhledem k tomu se bez ohledu na rychlé zdokonalování celé technologie můžeme těšit na nové aplikační přístupy, které se se zvyšujícími se nároky v oblasti NDT do budoucna zcela jistě objeví.

Solid Vision, umístění na MSV: pavilon P, stánek 5, pavilon Z, stánek 2 a 3

Petr Herzan

iva.tomeckova@solidvision.cz

www.solidvision.cz

www.3d-skenovani.cz

Reklama
Vydání #10
Kód článku: 171049
Datum: 03. 10. 2017
Rubrika: Trendy / MSV 2017
Autor:
Firmy
Související články
Optimalizace tvaru nástroje pro válcování

V současné době je velmi vyhledávaným strojem válcovačka typu ULS. A s rozvojem elektromobility se jeví velmi pravděpodobný požadavek na zvyšování produkce hřídelových součástí. Společnost Šmeral Brno se proto rozhodla inovovat a zlepšit nejen stroj ULS, ale i samotný proces tvorby nástrojů příčného klínového válcování (PKV).

Moderní technologie z Miskinu pomáhají léčit

Měřicí sondy Renishaw jistě velmi dobře zná každý náš čtenář a každý druhý obráběč. Plní nezbytnou a důležitou funkci v kontrole kvality v mnoha strojírenských aplikacích již téměř padesát let. Produkty společnosti se však neomezují pouze na prvky kontroly kvality, ale s technickým pokrokem a vývojem lidské společnosti se vyvíjí také portfolio této nadnárodní společnosti. Od roku 2011 vyrábí zařízení pro 3D tisk z kovů, která nacházejí uplatnění mj. v lékařství. Kvalita je důležitý faktor v průmyslové výrobě i v běžném životě, avšak zdraví je nade vše.

Další krok pro efektivnější měření

Společnost Faro Technologies představila novou řadu měřicích ramen Faro Quantum, čímž opět zvýšila výkonnost procesu kontroly výroby díky nejlepším parametrům v této třídě měřicích přístrojů, vylepšené ergonomii a mobilitě.

Související články
Budoucnost české výroby

Česká výroba prochází složitým obdobím. Naši výrobci musí každý den řešit složité úkoly a problémy, za které si z části ani nemohou. Doba už je taková, je potřeba se jí ale postavit čelem.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Prediktivní diagnostika přesnosti CNC strojů

Jak přesný je náš stroj? Můžeme jeho parametry nějak zlepšit? Je stále ještě ve stavu, který předpokládáme? Často je obráběcí stroj pro uživatele černou skříňkou, která v optimálním případě produkuje shodné výrobky. Nemusí to tak zůstat a stav strojů lze i cíleně zlepšovat.

Kompaktní horizontální seřizovací přístroj pro Průmysl 4.0

Systémový dodavatel Kelch představil na veletrhu EMO v Hannoveru inovativní výsledky vývoje pro optimalizaci procesů, mezi nimi poprvé nově koncipovanou konstrukční řadu H3 z úspěšné série seřizovacích přístrojů Kenova set line.

Princip laserového čištění a jeho možnosti

Laserové čištění patří mezi mladé technologie, jež nacházejí stále nové uplatnění nejen v průmyslu. Hlavním důvodem jsou nízké provozní náklady, ekologická šetrnost k životnímu prostředí a v neposlední řadě šetrnost k čištěnému materiálu oproti konvenčním metodám.

Souřadnicový měřicí stroj s hybridní technologií snímání

Společnost Prima Bilavčík přichází na trh s novinkou v oblasti měřicí techniky - souřadnicovým měřicím strojem COORD3, který kontaktní snímací sondu doplnil o bezkontaktní skenovací senzor V7.

3D tisk: výhodná inovace i v době škrtů

V některých oblastech průmyslu se již otevřeně debatuje o stagnaci a přípravě na možný ekonomický útlum, ne-li budoucí krizi. Někde se začalo prvoplánově škrtat, ti prozíravější hledají cestu, jak zefektivnit výrobu a podpořit svou konkurenceschopnost. Promyšlené nasazení aditivní výroby je přitom jedním z přístupů, který přináší hmatatelné výsledky jak v dobách hojnosti, tak i v nejistých časech.

Kovy, nebo pevné kompozity?

Aditivní výroba vysoce odolných kompozitů se spojitou výztuží z karbonu (stejně jako 3D tisk kovů) dnes běžně pomáhají při zrodu funkčních dílů nebo montážních přípravků. Obě technologie fungují velmi dobře už samostatně, jejich kombinace však přináší zcela nová, chytrá řešení. Navíc často s rychlou návratností investice.

Kombinace technologií slévání a 3D tisku

Aditivní technologie přinášejí do oboru slévárenství nový pohled na věc a výrazně ovlivňují nejen proces výroby odlitků, ale i myšlení pracovníků ve slévárnách. Aditivní výroba zásadním způsobem mění zavedené pracovní postupy, systémy práce s výrobní dokumentací, technickou přípravu výroby a technologii výroby odlitků. Mění také možnosti konstrukce odlitků včetně jejich tvarové náročnosti. Proto můžeme bez přehánění tvrdit, že celou slévárnu a její postup výroby odlitků lze vměstnat do jednoho stroje - 3D tiskárny na kovy.

Nové technologie osvětlení vozidel

Získat zkušenosti s novými zdroji světla bylo cílem jednoletého projektu Ideag, do něhož se na konci roku 2017 pustila mladoboleslavská společnost EDAG Engineering CZ. Výsledný prototyp zadní lampy navržené pro model Škoda Superb ukazuje možnosti využití tří moderních technologií: elektroluminiscenční fólie, OLED panelu a COB LED destiček.

Výuka a výzkum aditivních technologií

Inovativní výrobní technologie nacházejí své místo také v technickém vzdělávání. Do svých osnov je dříve či později zakomponovaly všechny technické vysoké školy. Avšak pořízení nákladných technologií se neobejde bez podpory ze strany průmyslového výzkumu. Na Fakultě strojní ČVUT v Praze nyní disponují úplně novým zařízením M2 cusing pro výrobu dílů metodou DMLS německého výrobce Concept Laser, dnes působící pod značkou GE Additive. Stroj dodala společnost Misan a technologie slouží primárně pro výzkum v leteckém průmyslu.

Dostupnější 3D tisk kovů

Aditivní výroba z kovových materiálů přináší do průmyslu řadu výhod - od tvarové svobody až po výrobu dosud nemyslitelných (a jinak nevyrobitelných) dílů i celých sestav. Dosud si drží pověst velmi nákladné a provozně složité technologie. Nové metody však chtějí přinést 3D tisk z kovů i týmům a firmám, které si jej dosud nemohly dovolit.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit