Principe de la tomodensitométrie (TDM).

Isolation des vibrations: un objectif, des applications infinies

Lors de la fabrication de produits pour l’aérospatiale, l’automobile, l’électronique ou une variété d’autres applications, les tests ou l’inspection sous une forme ou une autre sont essentiels pour garantir que les produits répondent aux normes de qualité et réglementaires ainsi qu’aux attentes des clients finaux. Pour certifier que les composants structurels et mécaniques seront capables de fonctionner en toute sécurité, de manière fiable et rentable pour les applications critiques dans ces industries, l’utilisation de tests non destructifs (CND) est idéale. NDT n’exige pas qu’une pièce soit modifiée ou détruite pendant l’inspection, ce qui permet d’économiser du temps et de l’argent dans l’évaluation, le dépannage et la recherche.

Outre les rayons X, d’autres formes d’inspection non destructive comprennent les ultrasons, les visuels et les optiques; particule magnétique; pénétrant; courant de Foucault; et les tests d’interférométrie à faible cohérence. Dans de nombreux cas, la radiographie numérique (DR) et la tomodensitométrie (CT) sont les meilleurs choix pour les CND en raison de leur large éventail d’applicabilité, de leur facilité d’utilisation et de leurs puissantes capacités de visualisation.

Lors du choix entre DR et CT, il est important de comprendre les différences de capacité entre les techniques. DR offre un moyen rapide et efficace de visualiser les caractéristiques internes et les défauts et d’effectuer des mesures simples d’un échantillon en affichant numériquement des images radiographiques 2D en temps réel. CT étend la technologie des rayons X en synthétisant des ensembles de données volumétriques 3D pour permettre une coupe virtuelle précise de la pièce. Les données résultantes fournissent un contraste supérieur, une capacité de mesure volumétrique avancée et une caractérisation quantitative de la densité.

Afin de produire une reconstruction CT efficace, les scanners CT collectent une série d’images radiographiques 2D à des étapes de rotation prédéterminées, généralement à 360 degrés. Une fois les projections 2D compilées, le système commence la reconstruction et des «tomogrammes» sont créés pour chaque rangée de pixels sur un détecteur de rayons X numérique. Les tomogrammes sont des coupes virtuelles à travers un objet 3D composé de voxels (pixels volumétriques). Le processus de reconstruction attribue ensuite à chaque voxel une valeur de gris qui correspond à la densité réelle de l’objet à cet emplacement. Plus la valeur de gris est élevée ou lumineuse, plus le matériau est dense.

Le jeu de données CT final permet de visualiser les coupes (coupes virtuelles) à n’importe quel angle souhaité, permettant à l’opérateur de faire défiler la pièce dans n’importe quel plan en temps réel. De plus, les rendus de volume sont construits automatiquement dans le logiciel d’analyse CT en attribuant une couleur et une opacité à chaque voxel qui est mis à l’échelle en fonction de leur valeur de gris. Ces rendus des géométries externes et internes d’un objet fournissent une visualisation sophistiquée et photoréaliste avec des ombres réglables, de la transparence, des angles de caméra, la création vidéo et plus encore.

Principe de la tomodensitométrie (TDM).

La tomodensitométrie est largement utilisée pour un large éventail d’applications, notamment l’analyse des matériaux, la reconnaissance des défauts, l’analyse des défaillances, le contrôle statistique des processus, la métrologie, la vérification d’assemblage, l’analyse par éléments finis basée sur l’image, l’ingénierie inverse et la détection des contrefaçons. De nombreux fabricants utilisent également CT pour aider à affiner les paramètres de production pour le moulage sous pression et la fabrication additive, car il présente des problèmes internes tels que la porosité, les fissures, les inclusions et les corps étrangers dans les cavités borgnes.

Investissement système par rapport aux partenaires de service

Les systèmes de radiographie et de tomodensitométrie peuvent représenter un investissement important et rentable lorsqu’ils sont intégrés aux lignes de production traditionnelles, aux laboratoires de recherche et développement et au contrôle de la qualité. De plus, il est de plus en plus utilisé en ligne ou en ligne dans les installations de fabrication intelligentes. Cependant, si une installation n’a pas besoin d’inspecter les produits régulièrement ou si le volume d’inspection est faible, l’achat de systèmes à rayons X / CT peut ne pas être la bonne option. Alternativement, un partenariat avec un fournisseur de services d’inspection peut être une décision plus efficace et plus rentable en tirant parti des compétences et de l’expertise de professionnels expérimentés en END.

Achat de systèmes d'inspection CND par rapport à l'embauche de services d'inspection.Achat de systèmes d’inspection CND par rapport à l’embauche de services d’inspection.

Les capacités de service d’inspection pour les applications CND courantes dans l’industrie automobile comprennent la visualisation et la quantification de la porosité, du retrait et des inclusions, les mesures d’épaisseur de paroi et la détection d’objets étrangers dans les pièces moulées. De plus, l’identification des défauts ou des fils manquants dans les nappes de ceinture pour les pneus et la vérification des inclusions d’air, des décalages et des distorsions dans les nappes de renforcement sont également courantes.

Pour l’industrie aérospatiale, une vaste gamme de composants peut être efficacement inspectée par des fournisseurs de services d’inspection aux rayons X et CT, y compris les aubes de turbine, le matériel de vol / capteurs, les composants soudés et plus encore. Dans l’industrie électronique, la qualité de la soudure, les inspections BGA, la détection des défauts de liaison des fils, la connectivité et la visualisation des traces et le remplissage de soudure par trou sont tous des projets d’inspection courants pour les fournisseurs de services d’inspection.

Que rechercher chez un fournisseur de services d’inspection

Les fournisseurs de services d’inspection peuvent souvent offrir plus que simplement générer des images 2D et 3D en scannant votre produit ou vos composants. Les fournisseurs de services peuvent également être en mesure d’offrir:

  • Accompagnement dans le développement de solutions spécifiques et de procédures de test
  • Recommandations factuelles et techniques adaptées pour atteindre vos objectifs d’inspection
  • Assistance personnelle de niveau expert dans la préparation, la visualisation et l’analyse des données
  • Assistance supplémentaire pendant les pics de charge de travail ou les goulots d’étranglement de capacité
  • Inspection d’articles à haute densité et surdimensionnés avec des systèmes à rayons X à accélérateur linéaire haute puissance
  • Mesures dimensionnelles précises pour les caractéristiques et structures internes et externes
  • Ateliers, séminaires et formations pour votre personnel

Les systèmes d’inspection et les services d’inspection varient considérablement selon les fabricants et les prestataires de services. Cependant, un fabricant de systèmes à rayons X industriels qui offre également des services d’inspection possède une expérience et des capacités inégalées en tirant parti de l’utilisation optimale de ses propres technologies. Une fois que la décision d’utiliser les services d’inspection a été prise, il y a une variété d’éléments à considérer lors du choix du fournisseur de services à utiliser.

Un carburateur est scanné CT dans le système d'inspection aux rayons X et CT UX20 d'Yxlon.Un carburateur est scanné par CT dans le système d’inspection aux rayons X et CT UX20 d’Yxlon.

Le premier est la capacité. Cela peut sembler être un concept de base, mais considérez uniquement un partenaire qui peut fournir l’ensemble spécifique de capacités dont vous avez besoin. Vient ensuite la tarification. Comparez les prix de plusieurs fournisseurs de services pour les services dont vous avez besoin; n’hésitez pas à demander des devis à plusieurs prestataires pour un même projet. Certaines entreprises proposent même des devis gratuits et des tests de faisabilité.

Réaliser un projet d’essai pour évaluer la qualité d’image qu’offre l’équipement de chaque fournisseur. Faire effectuer des analyses sur le même échantillon par plusieurs fournisseurs peut vous aider à faire une comparaison équitable de la qualité de l’image et des données. En plus de l’équipement qu’ils utilisent, le personnel d’un fournisseur de services est également important pour la qualité de votre inspection, alors examinez le niveau de formation des membres de l’équipe qui effectueront l’analyse. La plupart des fournisseurs travaillent selon les normes internationales telles que ISO ou ASTM. De nombreux systèmes, quel que soit le fabricant, utilisent le même logiciel pour fournir des résultats. Par conséquent, la compétence de l’opérateur peut vraiment différencier un fournisseur d’un autre.

Montage des pièces et géométrie du système pour le scanner du carburateur.Montage des pièces et géométrie du système pour le scan CT du carburateur.

N’oubliez pas de prendre en compte le délai de livraison s’il n’est pas déjà inclus dans les délais d’exécution indiqués par les fournisseurs. Les fournisseurs de services ayant plusieurs emplacements peuvent être capables d’effectuer des analyses plus rapidement et de fournir de meilleurs délais d’expédition en raison de la flexibilité de l’emplacement. Pour les entreprises ayant un besoin mondial de services d’inspection, le recours à un fournisseur de services mondial est également une bonne décision.

Vérifiez également l’équipement du fournisseur de services. Certaines entreprises fournissent facilement des descriptions et des détails de leurs systèmes d’inspection aux clients potentiels. En général, les systèmes les plus récents fourniront la résolution la plus élevée et produiront les meilleures images. Les fournisseurs doivent mettre à jour régulièrement leur équipement et leurs logiciels.

Vue en coupe du scanner du carburateur reconstruit.Vue en coupe du scanner du carburateur reconstruit.

À quoi s’attendre du processus d’inspection

Le processus du service d’inspection est généralement simple; cependant, certains projets complexes peuvent nécessiter des étapes supplémentaires dans le processus.

Avant d’envoyer des pièces pour un essai, le prestataire de services d’inspection devra connaître les dimensions des pièces, les matériaux des pièces et une brève description de l’inspection nécessaire et des résultats souhaités. S’il y a des exigences spécifiques, telles que la visualisation d’une porosité de 0,5 mm ou plus, ces informations sont fournies dans cette étape. Ensuite, le fournisseur enverra un devis. S’il y a une question de savoir si le fournisseur peut atteindre vos objectifs d’inspection ou si le projet n’est pas facile à citer, le fournisseur doit proposer un test de faisabilité.

Les tests de faisabilité nécessitent l’envoi d’un échantillon de test représentatif afin que le fournisseur puisse démontrer le niveau de qualité des données à attendre pour l’ensemble du projet. En règle générale, ils fourniront des images d’une région d’intérêt pertinente pour l’inspection pour donner confiance en leur capacité.

Image radiographique de projection 2D du carburateur générée avec le système à rayons X YXLON UX20.Image radiographique de projection 2D du carburateur générée avec le système à rayons X YXLON UX20.

La livraison des échantillons, l’exécution des tests et la livraison des résultats sont la prochaine étape, et ce processus varie d’un fournisseur à l’autre. À titre d’exemple de processus typique, lorsque l’équipe des services d’inspection du fabricant de systèmes d’inspection à rayons X industriels Yxlon reçoit une pièce, il faut environ une à deux semaines pour obtenir des résultats pour des projets plus petits. Les options de livraison de données incluent l’envoi de fichiers via FTP ou, pour les grands ensembles de données, des disques durs externes peuvent être fournis. Yxlon peut fournir une visionneuse gratuite pour la visualisation CT, des piles d’images des tranches dans des fichiers JPEG ou TIFF, ou des films de projection de tranches / rendu de volume.

Le fournisseur travaillera ensuite avec vous pour renvoyer les pièces ou éliminer les échantillons en fonction de vos besoins. Les services d’inspection peuvent fournir des données et des informations précieuses pour une gamme d’applications de produits, et choisir d’investir dans un système d’inspection ou de s’associer avec un fournisseur de services d’inspection externe est la première étape.

Nathan Serafino est ingénieur d’applications chez Yxlon.

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