La tomographie industrielle à domicile

Lors de la fabrication de pièces en plastique par moulage par injection, il est avantageux d'effectuer des mesures en cours de fabrication avec une grande précision vitesse de mesure. En cas de travail en plusieurs équipes et de mesures à 100 % sur la ligne, une grande disponibilité est un autre critère décisif pour le choix de la machine à mesurer tridimensionnelle. En combinant individuellement les appareils de base et les composants, il est possible d'adapter les systèmes de mesure à l'application en question avec tomographie assistée par ordinateur.

Des machines à mesurer tridimensionnelles pour différentes exigences

Les pièces en plastique sont souvent fabriquées en plusieurs équipes par des outils comportant 64, 128 ou même 192 nids. Des exemples en sont les roues dentées en plastique, les galets de roulement dans les systèmes de tiroirs de l'industrie ferrements ainsi que les bouchons à vis pour les bouteilles en plastique à usage unique ou réutilisables. Une ou plusieurs fois par équipe, les pièces sont mesurées à partir des nids de tous les outils fonctionnant dans les presses à injection. Pour ce débit élevé, une grande vitesse de mesure et une grande disponibilité sont décisives, car, par exemple, en cas d'usure de l'outil suivie d'une formation de bavures, toutes les pièces produites pendant la mesure représentent un rebut potentiel.
Avec des sources de transmission, on obtient une vitesse de mesure 5 fois plus élevée qu'avec des systèmes de mesure tridimensionnelle avec sources de réflexion. Pour obtenir une vitesse de mesure élevée, une bonne exposition est nécessaire grâce à une puissance élevée de la source de rayons X. Les sources à transmission disposent, même à haute puissance, d'un petit foyer du faisceau et donc d'un résolution suffisant pour pouvoir détecter automatiquement des bavures par exemple. Les sources de transmission Werth-Longlife, en particulier, offrent une grande disponibilité, une maintenance annuelle étant suffisante comme pour les machines à mesurer tridimensionnelles conventionnelles. De plus, l'entretien par l'opérateur, par exemple un changement régulier de filament, n'est plus nécessaire.
Grâce à la structure modulaire de l'appareil, il est par exemple possible d'optimiser vitesse de mesure ou résolution. Pour cela, on combine différentes tailles d'appareils de base avec différents composants radiographiques. Dans les petits systèmes de mesure comme le Werth TomoScope XS, une plus grande partie de l'énergie de rayonnement atteint le détecteur, car il est proche de la source de rayons X. Cela permet d'obtenir des images lumineuses avec des temps de mesure réduits. L'utilisation de sources de transmission à haute résolution et à longue durée de vie avec des puissances élevées contribue également à la bonne exposition. Avec des tensions de rayons X de 130 kV, 160 kV ou 200 kV, non seulement les pièces en plastique, mais aussi les pièces en métal composite de taille moyenne peuvent être traversées par la rayons X. Pour obtenir un résolution élevé, il faut en outre un détecteur avec de nombreux petits pixels, par exemple 3000 pixels avec une taille de pixel de 50 µm.
Pour optimiser le résolution, on utilise des appareils de base de différentes tailles avec des sources de transmission, disponibles avec des tensions de rayons X allant jusqu'à 300 kV. Avec les tensions de rayons X élevées et les petites taches focales, il est possible d'obtenir mesure pièces grandes et denses avec une grande résolution. Pour des exigences particulièrement élevées concernant résolution, il est possible d'utiliser des sources submicrofocales avec une focalisation supplémentaire du faisceau d'électrons et des taches focales plus petites en conséquence. Lors du choix du détecteur, il est important de disposer de grandes plages de mesure pour une grande résolution ainsi que d'un bon rapport qualité-prix ou, au choix, de temps d'intégration courts. Pour le mesure de grands boîtiers en plastique, on utilise par exemple le TomoScope S Plus avec une tension de rayons X de 200 kV et un détecteur de 2500 pixels pour une taille de pixel de 124 µm. Le même appareil de base permet de réaliser le mesure de connecteurs pour l'e-mobilité. Pour les pièces plus grandes et plus difficiles à traverser, on utilise une tension de rayons X plus élevée, de 240 kV, et un détecteur plus grand, d'un niveau similaire résolution, avec 3000 pixels et une taille de pixel de 140 µm.

Procédés logiciels pour différentes applications

Pour les pièces dont la fonction est liée à la sécurité, un contrôle à 100 % est nécessaire. Les couvercles en plastique des airbags en sont un exemple. Ils disposent de points de rupture où la épaisseur de paroi doit être mesurée. Pour de telles tâches de mesure, le Multi-ROI-CT breveté s'impose. La combinaison de volume de mesure d'un scan rapide de l'ensemble de la pièce et de scans haute résolution des points de rupture permet d'économiser du temps de mesure et du volume de données. Pour mesure propriétés géométriques, il est possible de combiner des éléments géométriques de zones à basse et haute résolution. Les zones d'intérêt ne doivent pas nécessairement se trouver dans le point central du plateau tournant. Elles sont définies par les points centraux choisis par l'utilisateur, autour desquels le appareil effectue ensuite une rotation automatique en tenant compte du axes linéaires.
Même avec de petits appareils, il est possible de mesurer ensemble de grandes pièces ou de nombreuses pièces petit. Le scanner à balayage permet par exemple de mesurer des conteneurs de détergents ou des bouteilles jetables. Pour agrandir le site plage de mesure, des images radioscopiques de toutes les zones de la pièce sont prises les unes après les autres et assemblées pour former un site image globale. Avec un dispositif approprié, il est ainsi possible de mesurer ensemble tous les nids d'un moule d'injection. Le TomoScope XS Plus peut par exemple accueillir environ 150 capsules de café.
Les pièces multi-matériaux ont également longtemps représenté un grand défi pour technique de mesure. Un exemple typique est connecteur, qui se compose de différents composants métalliques et plastiques. Avec les systèmes multi-spectrestomographie et MultiMaterialScan, Werth-logiciel de mesure offre désormais une solution. La combinaison de mesures avec différents paramètres permet de reconstruire un volume de pièce à haute résolution et en même temps avec peu d'artefacts. Le logiciel WinWerth calcule ensuite automatiquement des nuages de points séparés pour les différents matériaux, indépendamment de l'opérateur. Le résultat permet par exemple de comparer les valeurs théoriques et réelles des pièces individuelles dans le sous-ensemble monté pour déterminer les déformation provoqués par le montage .