{{{sourceTextContent.title}}}

Le CT quadridimensionnel dans le laboratoire a le potentiel pour la fabrication

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Les chercheurs à l'installation de représentation de rayon X de Henry Moseley à l'université de Manchester emploient la métrologie de Nikon programmable inspectent-x le logiciel.

{{{sourceTextContent.description}}}

Il est employé pour se développer a annoncé les solutions de la tomodensitométrie (CT) qui intègrent le logiciel d'analyse de tiers et commandent le matériel externe. Les expériences de laboratoire de 4D (trois dimensions plus le temps) CT ont le potentiel d'ouvrir de nouveaux horizons dans les milieux industriels.

Parmesh Gajjar est un associé de recherches à l'installation de représentation qui avait découvert les possibilités de l'interface programmable d'IPC (communication d'interprocessus) au logiciel de gestion du rayon X de Nikon et à la façon dont il peut être armé pour exécuter le CT (relatif au temps) temporel pour l'observation et la quantification scientifiques et non destructives des processus qui changent la structure au fil du temps dans 3D.

Il a commenté : « Les systèmes programmables du CT de la métrologie de Nikon sont une mine d'or pour des chercheurs et des fabricants de même, car elle donne à des utilisateurs la flexibilité de faire celui qu'elles choisissent. »

Andrew Ramsey, un conseiller à la métrologie de Nikon avec l'expérience de développer des applications spéciales de CT dans l'industrie, a ajouté : « Dans l'industrie aérospatiale par exemple, en étudiant la propagation accélérée de crique de fatigue dans des pales de ventilateur, la temps-faute CT peut être employée pour replier des années de travail dans une fraction du temps. »

Gajjar et collègues ainsi que Ramsey ont récemment écrit un article scientifique intitulé des “nouveaux protocoles de logiciel pour permettre le laboratoire ont basé le CT temporel” (https://doi.org/10.1063/1.5044393), qui a été édité le 5 septembre 2018. Dans lui ils offrent une analyse dans la façon dont la technologie semblable peut être employée dans les milieux industriels.

L'interface du logiciel entièrement programmable d'IPC permet à des utilisateurs d'écrire leur propre code et mettre en application différentes fonctions inspectez-x dedans, aussi de simple une tâche en tant que rotation des rayons X en marche et en arrêt aux actions de haut niveau comme lancer un balayage de CT avec des paramètres précédemment stockés d'acquisition, reconstruisant automatiquement un volume de CT utilisant les arrangements stockés, et courant une analyse automatique utilisant des macros stockés tout en fournissant le retour de progrès partout, tout sans davantage d'intervention humaine. Le programme d'IPC peut créer les interfaces utilisateurs simplifiées pour des tâches précédemment encombrantes et acquérir des données au fil du temps fortement productivement pour l'examen non destructif d'un échantillon 3D.

Le CT temporel peut être groupé dans deux classes principales : temps-faute et acquisition continue. la Temps-faute CT est l'analogie 3D de son équivalent de photographie et implique de prendre des balayages traditionnels de CT à intervalles spécifiques, tandis que l'acquisition continue CT implique de rassembler continuellement des projections d'un objet en tant qu'elle change et de reconstruire plus tard des sous-ensembles pour former plusieurs séries chronologiques volumétriques. Comme est montré dans le papier, l'avantage de l'IPC est qu'il fournit la flexibilité pour mettre en application chacun des deux classes sur les machines standard de CT.

Temps-faute CT

Pour étudier la germination in vitro des fèves de mung, Gajjar utilise la tuyauterie de polyimide avec le tissu humide pour créer un support témoin avec un climat micro moite dans lequel le haricot peut germer. Après le trempage du haricot en eau chaude pour lancer la germination, il est placé dans le support témoin à l'intérieur de la machine de CT. Pendant que le haricot germe, 54 balayages de CT sont automatiquement pris à intervalles de deux heures plus de cinq jours dans tout le procédé de germination. Le balayage ininterrompu de temps-faute crée une vidéo 4D de la germination de haricot qui permet aux changements internes d'être visualisés et peut également être employé pour l'analyse quantitative.

Il emploie également la temps-faute CT pour visualiser l'effet de noix du brésil, qui est la tendance pour que les grands objets montent jusqu'au dessus d'un mélange secoué. Une cisaillement-cellule spéciale qui s'adapte sur l'étape du système de CT a été développée pour agiter un mélange des perles en verre (écrous) de deux tailles différentes – perles de 6mm au fond et perles de 3mm sur le dessus. Le mécanisme applique une force de mouvement à son contenu à intervalles et le système de CT prend des balayages automatisés après chaque événement. Les balayages en résultant peuvent être piqués pour créer un film qui dépeint l'effet de commande naturel qui a lieu.

Acquisition continue CT

L'autre classe du CT temporel implique de rassembler un courant des projections continuellement comme changements d'objet. Ici, les résolutions spatiales et temporelles peuvent être conjointement optimisées. Gajjar applique la méthode “de rapport d'or” pour l'échantillonnage angulaire, qui permet au nombre de projections dans une reconstruction d'être changé de façon optimale pendant que l'évolution d'échantillon se produit. L'avantage du rapport d'or (≈ 1,618 de Φ) au balayage de CT est qu'il permet à des angles de projection d'être distribués de sorte que les projections rassemblées soient comme indépendant entre eux comme possible, différent si degrés par accroissement réguliers etc. des angles (par exemple 10, 20, des 30) avait été choisi. Il permet au nombre de projections dans une reconstruction d'être changé comme évolution de l'échantillon se produit, permettant à une image entière d'être accumulée plus rapidement.

Cette approche d'or de rapport a été avec succès mise en application avant, dans des balayages d'IRM, avec la tomographie de neutron et aux équipements de rayon X de synchrotron. Pour le laboratoire a basé des systèmes de CT cependant, jusqu'ici il n'a pas été techniquement possible. Cependant, dans l'expérience de Gajjar, l'interface d'IPC permet à l'échantillonnage d'or de rapport d'être mis en application pour la première fois dans un laboratoire.

4D CT dans un environnement de fabrication

L'impact CT temporel pourrait avoir sur des départements d'industrie et de garantie de la qualité (QA) maintenant et est à l'avenir significatif. La possibilité de balayage synchronisé de CT ouvre la porte aux essais qui ne pourraient pas être réalisés avant. Dans les usines futées, la technique a pu être la solution holistique pour l'inspection des composants vie-critiques, satisfaisant les exigences de l'industrie 4,0 et prenant le contrôle de qualité au prochain niveau.

Ramsey a expliqué que dans un environnement de production, l'introduction du CT temporel pourrait s'avérer fortement salutaire. Dans le secteur des véhicules à moteur et particulièrement dans l'espace, l'échec n'est pas une option. En raison de la demande de la qualité, des composants, des assemblées et des mécanismes constants sont soumis aux essais approfondis et vigoureux. 4D de incorporation CT dans ces essais donne à des fabricants l'outil final d'inspection pour obtenir des résultats précis rapidement.

Les départements de QA emploient souvent le CT pour voir à l'intérieur des composants, y compris ceux qui ont été additif fabriqués, sans les découper en tranches ou détruire. Ils emploient également de divers simulations et essais des matériaux, des composants, des pièces et des assemblées. L'introduction du CT temporel peut combiner ces procédures, permettant à l'analyse inégalée d'être gagnée pendant les essais dans les plus petits détails des composants et des parties critiques avec les tolérances les plus serrées.

4D CT peut montrer où, pourquoi, quand et comment un composant a échoué, fournissant une compréhension complète, qui est essentielle pour le développement de produit et inestimable en termes de contrôle de qualité. La temps-faute et les protocoles continus d'acquisition ont pu bientôt être une partie d'usines futées de l'industrie 4,0 dans le monde entier, accomplissant les travaux comme l'essai mécanique, la dégradation suivante de batterie et étudiant des réactions chimiques.