Cовременное тестовое оборудование и технологии
Рус Eng

04-07
2018
Применение микрофокусной компьютерной томографии - опыт компании «Sintavia» (США)

Компания «Sintavia» (город Дэйви, Флорида, США) специализируется на 3D печати металлических изделий для предприятий аэрокосмической, автомобильной и нефтегазовой отраслей. Понимая всю меру своей ответственности за качество произведенной продукции, компания внедрила на своем производстве компьютерную томографию. 


Контроль качества, как залог успеха

Развитие аддитивного производства способствовало существенному подъёму во всех отраслях промышленности, позволяя обеспечить максимальную гибкость в создании самых замысловатых и сложных объектов, не предназначенных для классического производства. 
Хотя оценки варьируются, уже сейчас очевидно, что рынок растёт:
  • По данным консалтинговой фирмы IDC - глобальные расходы на настольные и промышленные 3D-принтеры достигли около $ 11 млрд в 2015 году и, по прогнозам, достигнут $ 27 млрд к 2019 году.
  • По данным MarketsandMarkets -  3D-печать будет испытывать 30% годовой темп роста (CAGR) и достигнет 30 миллиардов долларов к 2022 году.
  • По данным PwC - 52% производителей в 2016 году ожидали, что 3D-печать будет использоваться в крупносерийном производстве в ближайшие 3-5 лет, по сравнению с 38% в 2014 году.
По мере развития технологии, как незаменимого инструмента создания высокоэффективных компонентов, производственные компании, специализирующиеся на 3D печати, должны обеспечивать безукоризненное качество продукции. Например, «Sintavia» - мировой лидер по выпуску высокоточных изделий из металла – оснастила свое производство 8 высокоскоростными аддитивными машинами, а также оборудованием для постобработки, лабораториями метрологических и механических испытаний и другими инструментами для обеспечения качества.
Ранее компания «Sintavia» полагалась только на контроль внешней геометрии. Это было целесообразно для видимых частей изделий, однако, недостаточно для внутренних каналов и полостей, характерных для аддитивного производства. По словам генерального директора «Sintavia» Брайана Неффа, в авиации самые высокие стандарты производства, что приводит к необходимости надёжного и повторяемого процесса контроля для улучшения качества изделий. 
Важно знать, существуют ли пустоты или включения, насколько они велики, где они располагаются, а также соответствуют ли размеры изделия конструкторской документации. Ответы на эти вопросы даёт промышленная компьютерная томография (КТ). 
Несмотря на то, что другие предприятия часто передают инспекцию на аутсорсинг, для достижения желаемого уровня контроля качества, «Sintavia» решила инвестировать в собственную систему компьютерной томографии и установила на своем производстве микрофокусную систему КТ ХТ Н 320 от Nikon Metrology.

Быстрая инспекция и полный контроль

Чаще всего для контроля традиционных производственных процессов достаточно нескольких рентгенограмм в определённых плоскостях. Однако при послойном аддитивном производстве необходимо проверить всё изделие, особенно это касается деталей аэрокосмической отрасли со строгими допусками. 
Инспекция должна включать:
  • Проверку каналов на предмет засорения остатками порошков.
  • Поиск дефектов (пустоты и включения) - пористость, загрязнение, трещины.
  • Отклонение от модели САПР – анализ размеров, измерение толщины стенок, контроль деформаций.
Микрофокусная КТ позволяет исследовать каналы охлаждения и подачи изделий аддитивного производства с точностью 10-100 мкм. С помощью компьютерной томографии можно обнаружить дефекты в образцах вплоть до разрешения, задаваемого количеством пикселей на детекторе.
Если взять образец шириной 100 мм и детектор шириной 2000 мм, предельное разрешение будет составлять 50 мкм. Разрешение также ограничено размером фокусного пятна источника рентгеновского излучения, которое может составлять от 80 мкм для высоких энергий и менее 1 мкм для низких энергий.
Размер образца, который можно сканировать с помощью КТ, зависит от материала, из которого он изготовлен, и от энергии источника рентгеновского излучения, измеренного в киловольтах (кВ). Можно исследовать как габаритные образцы низкой плотности, так и мелкие образцы высокой плотности. 
3D печать во многом переписала традиционные правила изготовления изделий, и компьютерная томография стала мощным партнёром для неразрушающего контроля внутренних структур и геометрии в аддитивном производстве. Микрофокусная КТ теперь намного быстрее и больше подходит для использования в производственных линиях, а сканирование однотипных деталей и вовсе может быть автоматизировано. Время сканирования в таком случае может составить до нескольких десятков секунд на каждую деталь. 

Сегодня Nikon Metrology предлагает:
  • Визуализацию внутренних структур аддитивных изделий;
  • Обеспечение обратной связи для оптимизации аддитивных прототипов и производственных процессов;
  • Контроль качества как внешних, так внутренних частей изделий;
  • Снижение затрат на разрушающий контроль.

В России применение компьютерной томографии также стремительно набирает обороты. Услугами Центра технологий неразрушающего контроля (ЦТНК) на базе «Совтест АТЕ» уже воспользовались многие российские предприятия и научно-исследовательские институты. Специалисты ЦТНК имеют многолетний опыт в области неразрушающего контроля и способны выполнить инспекцию на самом высоком уровне. Помимо промышленной томографии, ЦТНК также оказывает услуги 2D рентгеноскопии, ламинографии, микроскопии и мультисенсорных измерений.  


Для справки:

ООО «Совтест АТЕ», являясь официальным дистрибьютором Nikon Metrology на территории России и стран СНГ, уже почти 15 лет осуществляет поставки оборудования и технологий для неразрушающего контроля.  
Отправить запрос