La tomographie à rayons X gagne en puissance ; la technologie multicapteur devient encore plus flexible

Werth Messtechnik, Gießen, Allemagne, présente un nouveau tube sub-microfocus dans le domaine de la tomographie assistée par ordinateur ainsi qu'un nouveau TomoScope XS d'une puissance de 500 W, particulièrement adapté aux mesures en ligne. La flexibilité de la famille d'instruments multicapteurs ScopeCheck® FB a été étendue par un troisième axe de capteur et une combinaison unique d'une unité rotative/inclinable et d'un capteur ligne chromatique.

Le ScopeCheck® FB de Werth, qui présente une conception multiaxe Z pour une intégration parfaite de la technologie multicapteur, est maintenant disponible avec un, deux ou trois axes de capteur indépendants. Cela permet d'utiliser une gamme encore plus large de technologies multicapteurs sans restriction et sans changement de capteur fastidieux. Chaque capteur est monté sur son propre fourreau en Z, et les axes avec les capteurs non actifs sont placés dans une position de parking en dehors de la plage de mesure. Avec des plages de mesure allant de 530 mm x 500 mm x 350 mm à 2130 mm x 1000 mm x 600 mm, cette famille de machines est idéale pour mesurer un large éventail de pièces de grande taille.

La combinaison largement utilisée du traitement de l'image et du palpeur conventionnel est obtenue, par exemple, en utilisant le multicapteur breveté composé du Zoom Werth et du Palpeur Laser Werth dans le premier coulisseau et d'une tête rotative pivotante pour les mesures par palapge dans toutes les directions dans le second. Le Palpeur Fibre® 3D Werth brevetée, et le capteur de ligne chromatique ou une focale fixe de haute précision à grossissement constant peuvent être montés dans le troisième fourreau.



Mesure multi-capteurs avec traitement d'image et Werth Zoom (à gauche), palpeur mécanique sur tête orientable (au centre) et capteur de ligne chromatique (à droite) sur ScopeCheck FB (© Werth Messtechnik)

Comme presque tous les instruments Werth, le ScopeCheck FB® peut être équipé d'un axe rotatif/inclinable flexible. Le nouvel axe, doté d'une technologie de roulement spéciale, permet désormais d'effectuer des mesures multipoints sur des pièces 3D grandes, lourdes et complexes. Un axe de rotation/inclinaison pour la pièce remplace souvent les articulations complexes pour les capteurs et permet également d'accéder aux zones correspondantes de la pièce pour les capteurs plus grands. Des surfaces orientées différemment peuvent être alignées de manière optimale sur le système de capteurs et mesurées. Les axes de rotation/inclinaison peuvent être facilement montés dans n'importe quelle orientation en tant qu'accessoires.

 


Les axes de rotation et d'inclinaison permettent de résoudre des tâches de mesure complexes


Extension de la famille d'instruments TomoScope® XS
Avec le Werth TomoScope® XS FOV 500, la tomographie haute performance est maintenant disponible au prix des machines à mesurer tridimensionnelles conventionnelles. Le tube à rayons X sans entretien, de conception monobloc, a une tension de 160 kV et fournit des résultats de mesure rapides avec une puissance de 500 W. La nouvelle machine bénéficie d'une garantie de deux ans sur le tube à rayons X et n'a pas de limites de temps d’utilisation. Elle permet également des mesures en cours de processus ou en ligne grâce au fonctionnement OnTheFly et à la reconstruction en temps réel. Elle se caractérise par la possibilité d'un chargement robotisé.  Les interfaces avec les différentes solutions logicielles des entreprises peuvent être entièrement automatisées et intégrées. La configuration de base sans axes de mesure mobiles de la nouvelle unité convient à la plupart des applications pour des pièces jusqu'à une taille d'environ 150 mm.
Les appareils TomoScope® XS et XS Plus sont équipés de tubes microfocus de conception monobloc avec une tension de 160 kV et une puissance allant jusqu'à 80 W pour des points focaux de l'ordre du micromètre. Les mesures multi-objets, combinées à la puissance relativement élevée du tube, permettent également des mesures en ligne, et hors ligne avec des exigences élevées en matière de résolution et de précision. Plusieurs petites pièces, comme des implants médicaux, peuvent être mesurées ensemble et les nuages de points de mesure seront automatiquement séparés dans le logiciel de mesure. Le temps de mesure n'est que de quelques secondes par pièce. Le tube micro-focus permet également d'atteindre une très haute résolution, ce qui est nécessaire pour la mesure précise de petits détails tels que les bavures.

 


Le tube à rayons X sans entretien du TomoScope XS FOV 500 en version monobloc a une tension de 160 kV et fournit des résultats de mesure rapides avec une puissance de 500 W


Combinaison d'un tube sub-microfocus et d'un tube microfocus à haute tension
Une nouvelle solution combine un tube sub-microfocus avec un tube microfocus ayant une haute tension allant jusqu'à 300 kV à une puissance de 80 W pour former un système de mesure à deux tubes. Avec des taches focales de quelques micromètres, même les pièces de grande taille ou denses peuvent être mesurées avec une résolution et une vitesse élevées. En outre, l'instrument est équipé d'un capteur de point focal chromatique pour les mesures optiques.
Le nouveau tube sub-microfocus, avec une tension de 160 kV et une puissance maximale de 30 W, permet d'obtenir une taille de tache focale inférieure à un micromètre en refocalisant le faisceau d'électrons. La résolution volumique réalisable est du même ordre de grandeur. Cela permet, par exemple, de mesurer la forme et l'interaction des particules.

Nouvelles fonctions logicielles pour la tomographie par ordinateur
Les programmes de mesure pour les instruments TomoScope® peuvent maintenant être créés complètement hors ligne. À cette fin, le modèle CAO de la pièce, le matériau et les paramètres de mesure sont utilisés pour simuler le volume voxel de la pièce et le nuage de points, en tenant compte de la géométrie de l'appareil définie virtuellement dans les graphiques 3D. Grâce à la simulation, le programme de mesure créé est également très proche de la réalité dès le début et le processus de mesure peut commencer immédiatement. Les pièces peuvent maintenant être mesurées à n'importe quel endroit du faisceau de rayons X sans qu'il soit nécessaire de procéder à un étalonnage séparé du grossissement.
L'autocorrection virtuelle VAK, basée sur la simulation du processus de mesure CT, peut maintenant aussi être utilisée pour la correction des artefacts du faisceau conique. Les mesures de référence montrent une réduction des artefacts de 90 % et une précision de mesure supérieure correspondante.
Autre nouveauté : la laminographie oscillante et planaire, où la plage angulaire pour la capture des images de transmission est réduite, ce qui permet de mesurer des pièces présentant des rapports d'aspect importants, comme les cartes de circuits imprimés. L'affichage commun des écarts pour les comparaisons 3D globales et locales entre le nominal et le réel permet une évaluation plus facile des résultats de mesure.

 


Structure fibreuse d'un filtre (à gauche) et profondeur de pénétration des particules (à droite, vue de l'intérieur de la pièce vers la surface) avec des dimensions de l'ordre du micromètre (© Werth Messtechnik)
 

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