La tomographie assistée par ordinateur (CT) industrielle fonctionne comme la tomodensitométrie médicale avec rayons X. Pendant le processus de numérisation, le patient, ou l'objet à mesurer, est irradié avec des rayons X sous différents angles. Les images radiographiques bidimensionnelles sont enregistrées par un détecteur planaire situé en face de la source de rayons X et stockées dans la mémoire d'un ordinateur.
La principale différence entre la tomodensitométrie industrielle et la tomodensitométrie médicale réside dans le fait que l'objet est pivoté autour du patient au lieu de tourner autour de l'ensemble du système de tomodensitométrie. Le gros avantage de cette solution est qu'un système CT industriel est donc beaucoup plus compact. Ici, l'objet à mesurer est uniquement placé sur une plaque tournante au lieu de faire passer le patient à travers tout le scanner.
Dans les deux cas, le tomographe agit comme un scanner pour la collecte de données, qui numérise l'objet de mesure. Après le scanner, le résultat de la mesure est disponible dans la mémoire de l'ordinateur. Le résultat de la mesure est constitué d'images bidimensionnelles qui ont été assemblées (reconstruites) pour former une pile d'images tridimensionnelle. Cette pile d'images peut désormais être découpée virtuellement dans n'importe quelle direction à l'aide d'un logiciel et les images en coupe peuvent être affichées. Ces images en coupe fournissent une vue détaillée de l'intérieur de l'objet à mesurer.
Selon l'application, un logiciel spécifique est utilisé pour analyser et évaluer les données. Le logiciel exact dépend de l'application concernée. WENZEL soutient les utilisateurs grâce à son logiciel interne. Selon l'application, le logiciel WM | PointMaster 4 CT ou le logiciel WM | Quartis conviennent individuellement ou en complément. En outre, l'utilisation d'interfaces standard prend en charge tous les logiciels courants du marché.
Le WM | PointMaster 4 CT de WENZEL se concentre sur la visualisation et l'évaluation des données tomographiques, tandis que le WM | Quartis se concentre sur l'évaluation métrologique des tolérances de forme et de position pendant la production. La particularité du logiciel WENZEL est que chaque logiciel WENZEL fonctionne avec tout le matériel WENZEL. Cela permet des solutions d'automatisation multimatérielles utilisant le matériel et les logiciels WENZEL. Les avantages de cette solution sont de faibles coûts de formation et une formation rapide des utilisateurs.
L'utilisation de la tomodensitométrie industrielle est très diverse. Dans le domaine des essais dits non destructifs des matériaux, la tomodensitométrie a pour tâche d'obtenir des informations sur la structure interne d'un matériau. L'analyse des matériaux est particulièrement importante pour identifier les défauts du matériau d'un composant à un stade précoce avant qu'ils n'entraînent une défaillance mécanique du composant en cours d'utilisation. - Un gain de sécurité énorme !
La détection et l'analyse des défauts dans les matériaux ne sont en aucun cas la seule application de la tomodensitométrie. Une fois qu'un composant plus complexe est assemblé à partir de pièces individuelles, d'autres erreurs peuvent survenir dans l'interaction des différentes pièces, qui peuvent être identifiées par tomodensitométrie.
Cependant, c'est loin d'être la fin de l'utilisation de la tomodensitométrie. Les appareils CT spéciaux, conçus pour une précision maximale, offrent de nouvelles possibilités. La tâche de la technologie de mesure dans l'assurance qualité des entreprises de fabrication est d'évaluer la précision dimensionnelle des composants. Les composants produits de manière défectueuse peuvent ainsi être évités avant leur installation dans des composants plus complexes. Un aspect extrêmement important de la réduction des coûts de production.
L'avantage unique de la tomodensitométrie lorsqu'elle est utilisée dans la technologie de mesure est que, par rapport à la technologie de mesure conventionnelle, elle peut capturer non seulement la surface accessible, mais également toutes les zones à l'intérieur du composant. Toutes les technologies classiques utilisées dans les technologies de mesure, telles que les scanners optiques ou tactiles, ne peuvent pas détecter et évaluer les zones situées à l'intérieur des composants. Dans le cas de composants à géométrie complexe, de composants ou de matériaux transparents, pratiquement seuls les tomodensitomètres peuvent être utilisés comme systèmes de mesure.
Enfin, ces systèmes de tomographie métrologique combinés à d'autres technologies de fabrication créent de nouveaux domaines d'application supplémentaires. Une fois que la géométrie du composant a été numérisée dans la mémoire de l'ordinateur après un scanner, les données peuvent être renvoyées à la conception à l'aide d'un logiciel spécial. Ce processus est connu sous le nom de « rétro-ingénierie ».
WENZEL utilise son logiciel interne « WM | PointMaster 4 CT » pour toutes les applications dans le domaine des essais non destructifs. En raison de sa structure modulaire, le logiciel est souvent la solution la plus flexible et il est également très facile à utiliser. Certains modules mettent l'accent sur l'évaluation et la visualisation des données CT, ainsi que sur l'analyse des inclusions/des vides. WM | PointMaster vous permet de modifier des nuages de points triangulés ainsi que des données CAO. Dans le module de technologie de mesure, la cible ou la comparaison peuvent être effectuées à l'aide d'un affichage en fausses couleurs. Il en va de même pour l'analyse de l'épaisseur ou des dimensions des parois. Des modules de rétro-ingénierie des données CT et de compensation du rétrécissement et de la distorsion pour les moules dans le secteur du moulage ou de la fabrication additive complètent les fonctionnalités du logiciel.
Outre les rayons X, les rayons neutroniques ou les rayons gamma peuvent également être utilisés pour la tomographie. Cependant, ces derniers ne sont utilisés qu'occasionnellement dans des applications industrielles lorsqu'il s'agit d'objets de mesure extrêmement denses ou très grands.
La tomographie industrielle permet d'examiner un large éventail d'objets et de matériaux, notamment les métaux, les plastiques, la céramique, les composites, etc. La taille, le poids et le matériau sont déterminants pour la résolution et la pénétration. Les composants de faible densité sont préférés car ils peuvent être scannés très rapidement et avec une bonne qualité.
Les tomographes peuvent détecter la porosité, les fissures, les inhomogénéités, les inclusions et les corps étrangers. La technologie permet de distinguer les défauts en fonction de leur densité, de leur forme et de leur position dans le matériau. Les matériaux peuvent être différenciés les uns des autres par leurs nuances de gris ou leur brillance. Les zones plus denses sont affichées de manière plus claire que les zones moins denses.
Pourquoi choisir cette méthode plutôt qu'une autre méthode de contrôle non destructif, telle que le contrôle par rayons X ou par ultrasons ?
Comparée à d'autres méthodes de contrôle non destructif telles que les tests aux rayons X 2D ou les tests par ultrasons, la tomographie offre une représentation 3D complète du résultat de la mesure avec la différenciation des matériaux. Cela permet donc d'inspecter des géométries de composants complexes à l'aide de méthodes technologiques et de logiciels de mesure des coordonnées. Aucune autre méthode d'inspection non destructive ne peut offrir cela.
Les systèmes CT WENZEL peuvent atteindre des taux d'inspection élevés compatibles avec les cadences de production. Dans certaines applications, pour les composants à faible densité, comme dans le secteur des plastiques, la production en série peut être mesurée au même rythme. La durée du cycle de la tomodensitométrie est de l'ordre de quelques minutes et la durée du cycle par pièce est de quelques secondes. Les systèmes de palettes répondant aux exigences spécifiques des clients en termes de débit de pièces sont adaptés individuellement.
La solution logicielle WENZEL permet d'utiliser tous les systèmes CT WENZEL pendant la production pour la surveillance des processus. Un avantage majeur pour les entreprises proposant des produits dans le secteur médical est particulièrement remarquable. WENZEL soutient les fabricants de dispositifs médicaux en certifiant les logiciels pour la surveillance des processus conformément à la réglementation de la FDA (« Food and Drug Administration ») des États-Unis.
WENZEL Group GmbH & Co. KG, en tant que fabricant de longue date de machines de mesure de coordonnées tactiles de haute précision et de scanners optiques rapides, propose des tomographes à rayons X industriels étalonnables métrologiquement. C'est exactement pour cela que les différents WENZELS ont été créés. Modèles eXact développé. Tous les modèles EXACT se caractérisent par des performances de rayons X maximales dans un espace réduit et sont faciles et sûrs à utiliser. Selon les besoins, une solution est utilisée, de l'unité de bureau eXact S à l'appareil universel eXact U de 300 kV.
cette Exact S Le modèle de table est un appareil de tomodensitométrie à microfocus facile à utiliser, équipé d'une source de rayons X stable à long terme et à haute résolution. Il impressionne par sa résolution la plus élevée d'environ 3,5 µm, sa capacité d'étalonnage métrologique avec une précision, MPEE, de 6,9 µm et une impressionnante sortie de rayons X de 130 kV. Sans avoir besoin de connexions secondaires, telles que de l'eau ou de l'air comprimé, l'appareil peut être utilisé partout où les TC classiques sont tout simplement trop grands et trop lourds, pour des objets de mesure plus petits ou des espaces restreints. Un fonctionnement peu coûteux avec des intervalles de maintenance d'un an complète les avantages de l'appareil.
Dans le domaine des systèmes EXACT de taille moyenne, les modèles configurables de manière flexible permettent Exact M et Exact L, configurations pour tubes à rayons X de 150 kV pour une haute résolution, ou 225 kV pour des performances élevées. Le système de microfocus eXact L 150 atteint des résolutions de l'ordre de quelques micromètres environ, entre 3,5 µm et 4 µm. Avec l'eXact M 225 et l'eXact L 225, les puissances de rayons X extrêmement élevées, allant jusqu'à 225 kV et 1600 W, sont impressionnantes. Les systèmes sont complétés par une gamme de détecteurs rapides d'une résolution allant jusqu'à 3k.
L'appareil universel Exact U peut être équipé de tubes à rayons X microfocaux de 225 kV ou 300 kV. La série de modèles peut être étalonnée conformément à la norme ISO 10360/VDI2670 et atteint non seulement des résolutions de l'ordre du micromètre inférieur, mais également une précision étalonnée de l'ordre du MPEE autour de 10 µm. Différents détecteurs 4K/3K à haute résolution ou rapides sont disponibles sur demande du client. L'eXact U est également disponible avec deux portes pour un chargement et un déchargement rapides.
Dr. Uwe Hilpert | Chef de produit CT | Téléphone : +49 6020 201-3803
uwe.hilpert@wenzel-group.com | www.wenzel-group.com
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