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Timestamp: 2019-02-19 05:33:57+00:00

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Percepción del interior Tecnología TC y de rayos X para aplicaciones industriales - PDF
Percepción del interior Tecnología TC y de rayos X para aplicaciones industriales
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Antonio Cordero Salas
1 Percepción del interior Tecnología TC y de rayos X para aplicaciones industriales NIKON METROLOGY I VISIÓN MÁS ALLÁ DE LA PRECISIÓN
2 PERCEPCIÓN DEL INTERIOR 2 Conozca el interior de las piezas industriales complejas observando la estructura interna. Utilice la capacidad TC para calificar y cuantificar cualquier dimensión interior o exterior en un proceso uniforme, rápido y no destructivo. Los sistemas de rayos X y TC industriales aportan gran precisión y la capacidad de medir dimensiones internas y externas simultáneamente, sin destruir la pieza. Además ofrecen percepción adicional gracias a la cuarta dimensión de estructura y densidad de materiales, que rápidamente hace imprescindible la tecnología de rayos X como herramienta de producción. Una tradición de más de 30 años en rayos X y TC La cartera de rayos X y TC de Nikon Metrology se basa en los sistemas X-Tek, originarios del Reino Unido. Con más de 30 años de experiencia, Nikon Metrology cuenta con una base de instalación de miles de sistemas de inspección de rayos X y TC a nivel mundial. Los especialistas en TC de Tring, Reino Unido diseñan, desarrollan y fabrican sistemas completos que incorporan tecnología patentada de fuentes de rayos X de microfoco, manipuladores de 5 ejes completamente programables de alta precisión y rápido software de adquisición y reconstrucción.
3 AMPLIA GAMA DE APLICACIONES Siempre que la estructura interna sea importante, la tecnología TC y de rayos X es una eficiente herramienta para obtener valiosa información. La medición y captura detallada de características internas con frecuencia es vital para el control de calidad, el análisis de errores y la investigación de materiales en diversas industrias. Conector Detección y análisis de fallas Inspección de montaje de mecanismos complejos Medición dimensional de componentes internos Comparación 'pieza a CAD' Investigación de materiales avanzada Análisis de estructuras biológicas Archivado digital de modelos Carcasa fundida de turbocompresor Batería Bombilla seccionada Inyector médico Álabe de turbina de reactor Propulsor impreso en 3D Conector plástico Fémur Automóviles Conectores eléctricos Boquillas de inyección Sensores (como el sensor Lambda) Tubos luminosos LED Piezas fundidas pequeñas de alta presión DPF (filtro de partículas diesel) Aeroespacial Álabes de turbinas de cera Álabes de turbinas fundidas Análisis de fisuras en componentes Análisis de soldadura Moldeo de inyección de plástico Componentes plásticos complejos (ventiladores) Materiales blandos traslúcidos que no admiten opciones táctiles u ópticas Soldadura ultrasónica de piezas plásticas Farmacia/medicina Dosificadores de medicamentos Instrumentos pequeños Piezas plásticas o compuestas pequeñas Estructuras óseas Implantes (dental, cadera, rodilla, cráneo) Investigación Verificación y análisis de materiales (estructura, porosidad, defectos) Paleontología (huesos, cráneos, fósiles) Geología y ciencias del suelo Arqueología Energía renovable (baterías, paneles solares, etc.) 3
4 FUENTES DE RAYOS X Diseñadas y fabricadas internamente Las fuentes de rayos X Nikon Metrology son el corazón de nuestra tecnología y han sido diseñadas y fabricadas internamente desde 1987; ofrecen más de 30 años de conocimientos. Siendo el corazón de la imagen, el control de la tecnología de fuente de rayos X permite que Nikon Metrology se adapte rápidamente al mercado y desarrolle soluciones completas e innovadoras según la demanda de aplicaciones. Todas las fuentes son de tubo abierto, ofrecen bajo costo de funcionamiento y varían de bajos (180) a medios (225) y altos (450) kv, todas con resolución micrónica. Blanco de transmisión de 180 kv Aplicable en muestras de menos de 10 mm, como núcleos de rocas pequeñas o huesos, funciona con hasta 180 kv para lograr un punto mínimo de 1 µm y así generar TC de alta resolución. 225 kv blanco de reflexión Con hasta 225 kv y un tamaño de punto mínimo de 3 µm, la fuente de 225 kv de microfoco es el núcleo de la gama XT H 225 de Nikon, pensada con flexibilidad para adaptarse a muestras de diversos tamaños y densidades. 4 Fuentes de alta luminosidad y estáticas de 450 kv La exclusiva fuente de 450 kv de microfoco ofrece un rendimiento líder en la industria para fundiciones pequeñas de alta densidad o de pequeñas a medianas, con potencia y resolución sin par. La fuente de 450 kv de alta luminosidad de Nikon entrega potencia continua de 450 W sin restricción alguna del tiempo de medición, junto con mantener un punto más pequeño para acelerar el escaneo TC, recopilar datos hasta 5 veces más rápido o con mayor precisión en una duración de escaneo similar a la opción predeterminada de 450 kv. Blancos giratorios y con ultra enfoque de 225 kv Nikon Metrology es la única empresa en producir un blanco giratorio de microfoco de 225 kv. Con un blanco giratorio, el haz de electrones cae en una superficie móvil en lugar de una fija, lo que permite un enfriamiento mucho más eficaz. Esto ofrece la oportunidad de medir objetos más rápidos u objetos más densos, con mayor precisión que el modelo convencional estático de 225 kv. Fuente de 320 kv La fuente de 320 kv es una exclusiva fuente de microfoco para muestras demasiado grandes o densas para 225 kv que mantiene un tamaño de punto reducido. Ideal para núcleos de rocas y fundiciones pequeñas, esta fuente es una opción para el gabinete de XT H 320. Blanco polimetálico Con frecuencia, la emisión de rayos X de menor energía es beneficiosa en análisis de materiales y puede lograrse con el blanco polimetálico. Además del blanco estándar de tungsteno (W), el operador puede seleccionar fácilmente otros tres materiales: plata (Ag), molibdeno (Mo) y cobre (Cu).
5 XT H 225 La medición y captura detallada de características internas de componentes y montajes con frecuencia es vital para el control de calidad, el análisis de errores y la investigación de materiales. El sistema versátil XT H 225 ofrece una fuente de micro enfoque de Rayos-X y volumen de inspección suficiente para acomodar piezas de tamaño medio a pequeño con una alta resolución de imagen. Listo para una reconstrucción ultra rápida de TC, el XT H 225 cubre una alta gama de aplicaciones, incluyendo la inspección de piezas de plástico, piezas fundidas pequeñas y mecanismos complejos, así como la investigación de materiales y muestras naturales. Fácil operación Los usuarios pueden comenzar a operar el sistema luego de pocos días de capacitación. El asistente de TC orienta a los operadores durante el proceso de adquisición de datos. Macros personalizables permiten automatizar el flujo de trabajo de medición, y la alta integración con aplicaciones industriales estándar de postprocesamiento simplifica el proceso de toma de decisiones. Flexibilidad en TC Algunas aplicaciones específicas requieren imágenes más detalladas o una mayor precisión. El XT H 225 puede configurarse con diferentes pantallas planas o fuentes (blanco de transmisión/reflexión) para adaptar la resolución a las necesidades del espécimen: pieza completa en resolución aproximada y alta resolución en una zona de interés deseada. El punto pequeño y la pantalla plana de alta resolución permiten crear imágenes nítidas. Bajo costo de funcionamiento Independientemente del blanco elegido, el sistema XT H 225 emplea una fuente de rayos X de tubo abierto que garantiza un costo de funcionamiento más bajo. Este tubo permite el mantenimiento localizado de los componentes internos en lugar de reemplazar la totalidad. El sistema XT H 225 es independiente y fácil de instalar. No se requiere tratamiento de piso especial. Con todos los sistemas Nikon Metrology TC, puede Verificar estructuras internas complejas Aislar e inspeccionar los componentes incluidos Medir dimensiones internas sin seccionar la muestra Detectar y medir automáticamente vacíos/volúmenes internos Revelar estructuras internas y externas con facilidad Reducir el tiempo total de inspección Reducir el número de iteraciones para ajustar los parámetros de (pre)producción 5
6 XT H 225 ST El XT H 225 ST es un sistema de tomografía computarizada (TC) ideal para una amplia gama de materiales y tamaños de muestra, especialmente aquellas muy grandes o pesadas para otros sistemas de la gama. El sistema tiene tres fuentes intercambiables; el blanco de reflexión de 225 kv, de transmisión de 180 kv y giratorio de 225 kv. En combinación con la amplia gama de detectores de pantalla plana para elegir, el sistema ST ofrece una herramienta flexible para laboratorios de calidad, centros de producción y departamentos de investigación. Volumen de inspección El sistema XT H 225 ST es una versión ampliada del XT H 225, con capacidad para alojar diversas muestras, en especial aquellas demasiado grandes o pesadas para otros sistemas de la gama. La gran área de inspección, el eje de inclinación y la opción de fuente de rayos X de blanco de transmisión 180 kv a 225 kv de alto flujo permite que el sistema sea una herramienta versátil para piezas pequeñas y livianas o grandes y pesadas en cualquier industria. Imágenes impresionantes Las muestras de materiales múltiples o menor atenuación se escanean mejor con pantallas planas Perkin Elmer, debido a su mayor rango dinámico. Se obtienen datos de vóxeles de alta resolución en escaneo TC con pantallas planas grandes con abundantes píxeles en la radiografía. El gabinete del ST es configurable con pantallas planas de mayor resolución de 2000 x 2000 píxeles para ofrecer el doble de resolución que los sistemas XT H 160 y 225 más pequeños. FID motorizada La capacidad de acercar el detector a la fuente puede controlarse por computadora con el gabinete del ST. La atenuación de rayos X baja a medida que el haz viaja del punto focal al generador de imágenes. Una menor FID (distancia del punto focal al generador de imágenes) permite aumentar el flujo de rayos X, y con la menor exposición del generador el tiempo de escaneo puede reducirse. Por otro lado, una menor FID puede producir imágenes más brillantes cuando se aplican rayos X de baja energía. Ambos fenómenos son ventajosos cuando el alto aumento no es un factor limitante. MCT225: Precisión absoluta para Metrología TC La inspección dimensional mediante TC industrial tiene muchas ventajas ya que todas las dimensiones internas se miden sin destruir la pieza. La metrología de TC es posible ya sea, por calibración de escaneos realizados en un largo plazo o mediante el uso de un sistema de grado de metrología. El MCT225 está pre-calibrado usando estándares de calidad según las normas VDI / VDE 2630 para Tomografía Computarizada en medición dimensional. Varias características clave de metrología proporcionan una impresionante precisión absoluta de 9+L/50um combinada con una estabilidad a largo plazo. 6
7 XT H 320 El XT H 320 es un sistema de gran gabinete para escaneo TC de rayos X y metrología en componentes grandes. El sistema consiste en una fuente de 320 kv de microfoco que entrega hasta 320 W de potencia. Se utiliza una pantalla plana de alta resolución para recopilar imágenes de alta calidad de la muestra. El sistema se controla con el software Inspect-X, que facilita y simplifica la recopilación de datos de TC y la configuración de mediciones. El sistema puede exportar datos de volumen al software industrial estándar de visualización de volumen. Primera fuente de 320 kv de microfoco La mayoría de los proveedores solo ofrecen fuentes de microfoco de hasta 225 kv y las ofertas más potentes son de mini enfoque. Con muestras más grandes, frecuentemente se requiere mayor poder de penetración, por eso Nikon Metrology ofrece una exclusiva fuente de rayos X de 320 kv de microfoco. Dado que el tamaño de punto de rayos X de estas fuentes es increíblemente inferior al de las fuentes de mini enfoque, los usuarios finales se benefician de una resolución y precisión superiores y pueden medir una variedad mucho más amplia de piezas. Características Recinto con temperatura controlada Fuente de Rayos-X enfriada por liquido Manipulador optimizado de Análisis de elementos finitos (AeF) Guías lineales de alta precisión Encoders ópticos de alta resolución Todo el análisis de una sola vez Información y especificaciones detalladas pueden ser encontradas en el folleto de especificaciones técnicas de MCT 225 Dimensionamiento/GD&T Comparación con CAD Análisis de vacío 7
8 XT H 450 Manipulador de gran capacidad Muestras de hasta 100 kg El sistema XT H 450 ofrece la potencia necesaria para penetrar piezas de alta densidad y generar un volumen de TC sin dispersión con precisión micrónica. En la médula de este poderoso equipo se encuentra una fuente de 450 kv de microfoco con resolución y precisión superior, hasta 450 W y suficiente potencia en rayos X para penetrar especímenes densos. El sistema está disponible con pantalla plana (para TC en 3D con haz cónico) o una matriz lineal curva de diodos (CLDA) patentada (para TC en 2D con haz en abanico), para optimizar la captura de los rayos X sin captar rayos dispersos no deseados. Fuente de 450 kv de microfoco La fuente de 450 kv patentada es la primera fuente de rayos X de microfoco con este nivel de energía, lo que permite que el sistema XT H 450 entregue repetibilidad y precisión de 25 micrones. Dado que este tamaño de punto de microfoco es considerablemente inferior al de las fuentes de mini enfoque existentes, el nivel de detalle que captura no tiene igual. Con la fuente de alta luminosidad, el nivel de detalle posible con 450 kv ahora puede obtenerse 5 veces más rápido o con mayor precisión en escaneo de duración simular, si se compara con la fuente de 450 kv predeterminada. Exclusiva tecnología CLDA Cuando los rayos X impactan un objeto, se absorben pero también se dispersan, un fenómeno indeseado que se agrava en función de la densidad del objeto. La difracción procedente de todos los puntos de la pieza reduce la sensibilidad de contraste de la imagen visible en las imágenes de pantalla plana. Nikon Metrology ha desarrollado una CLDA patentada que optimiza la captura de los rayos X que atraviesan la pieza, sin captar los rayos dispersos indeseados. Debido a que evita la contaminación de la imagen y la reducción de contraste asociada, la CLDA consigue una nitidez y un contraste de imagen excepcional. La matriz lineal de diodos está curvada para mejorar la calidad de la imagen manteniendo constante la longitud de la ruta de los rayos X hasta los receptores de diodos en comparación con las matrices rectas. Esto permite utilizar cristales más largos para mejorar la sensibilidad de los rayos X y la relación señal/ruido, además de reducir el tiempo de escaneo. Bajo costo de funcionamiento Fuente de tubo abierto fácil de mantener 8 Inspección de fundiciones Las fuentes de microfoco con este nivel de energía son necesarias para ejecutar inspección altamente precisa de objetos industriales densos, como fundiciones grandes. El XT H 450 3D es un sistema diseñado para ofrecer un rendimiento líder en la industria en escaneo de objetos grandes, cuando la dispersión no es un factor limitante, como en fundiciones grandes de baja densidad. Para fundiciones de mayor densidad que presenten dispersión, con el XT H 450 puede crearse un volumen en 3D mediante la combinación de cortes de TC en 2D de CLDA. Inspección de álabes de turbinas Una fuente de 450 kv en combinación con CLDA es ideal para inspección radiográfica y TC, además de metrología de álabes de turbinas de aleación de metal pequeñas y medianas. Tal sistema de rayos X ofrece suficiente potencia de la fuente para penetrar la pieza y generar un volumen de TC sin dispersión. En un entorno de producción, el sistema ejecuta inspección, reconstrucción por TC de alta velocidad y adquisición de datos automática, para generar estado apto/no apto de cada pieza inspeccionada. Los fabricantes de álabes pueden ejecutar inspección de metrología por TC detallada de álabes de turbinas (por ejemplo de grosor de pared) para optimizar el consumo de combustible de los reactores.
9 TC DE MICROFOCO DE ALTO VOLTAJE Caja de protección Sin riesgo de exposición a la radiación Pantalla plana y CLDA Opción de pantalla plana o CLDA, o ambas, para adaptarse a la aplicación Monitor doble Imagen y controles de software a pantalla completa Nikon Metrology 450 kv La única fuente de rayos X de 450 kv de microfoco en el mundo, ahora disponible en alta luminosidad Puerta grande de acceso Gabinete con acceso completo por una puerta grande de control neumático Inspección de micro TC de materiales densos Si no existe un sistema de TC y rayos X estándar disponible que cumpla con los requisitos específicos de su organización, Nikon Metrology puede desarrollar uno específico. Los especialistas en TC de Nikon Metrology crean sistemas completos, configurados con gabinete, manipulador, detectores, funciones de software y otros aspectos según el cliente específico. 9
10 SOFTWARE INTELIGENTE Un software intuitivo y fácil de usar es esencial para simplificar el proceso de escaneo de partes complejas y de inspección precisa. Desarrollado en la empresa, Inspect-X esta diseñado para agilizar el proceso de adquisición y reconstrucción de datos de TC, tanto para usuarios avanzados como principiantes. El enfoque de Inspect-X está en la inteligencia, ofreciendo a los usuarios solo la información que necesitan en cualquier momento, simplificando la tarea en cuestión. Asistente TC Guía intuitiva mediante los pasos para adquirir datos de TC. Reconstrucción rápida. Líder en la industria por reconstrucción, desarrollado y controlado dentro de la empresa. Interfaz de usuario simple Con una imagen grande de readiografia e iconos claros, la interfaz de ususario simple reduce el tiempo en la curva de aprendizaje del operador. Soluciones flexibles Inspect-X tiene múltiples técnicas de escaneo para ajustarse a las más demandantes aplicaciones. Desde el convencional TC Circular hasta X-Tend, el cual extiende la altura vertical del escaneo del sistema de Rayos-X, y el Angulo Limitado, un método para improvisar la resolución de regiones de interés pequeñas en una parte. 10
11 ENFOQUE EN LA PRODUCTIVIDAD Software completamente programable Inspect-X es único en el Mercado de Rayos-X ofreciendo un control sin igual a través del uso de su interfaz programable. Las posibilidades son infinitas, permitiendo la experimentación personalizada, por ejemplo, time-lapse CT o integración completa del sistema dentro de su línea de producción. Automatizacion de TC de Nikon Un gran paso hacia la producción sin defectos La inspección por lotes es estándar con el software Inspect-X La inspección por lotes permite la automatización de múltiples escaneos con el manejo manual de piezas. Time-lapse CT La capacidad de IPC (comunicación entre procesos) permite a los usuarios programar secuencias de inspección a lo largo del tiempo. Esto permite monitorear los procesos internos a lo largo del tiempo, como análisis de deformación, crecimiento de grietas, crecimiento orgánico de semillas, comportamiento de distribución de materiales y muchos más. Inspección semiautomatizada es posible con la Programación IPC La inspección semiautomatizada permite la automatización de todas las tareas con carga de piezas múltiples Automatización en línea con integración de robots La automatización en línea permite la integración total a su línea de producción. Un solo toque Después de seleccionar el tipo de parte de tu librería de escaneos, solamente se tendrá que oprimir un botón para comenzar el escaneo, reconstruir los datos, realizar el análisis y extraer el archivo de resultados. 11
12 ESPECIFICACIONES XT H 225 XT H 225 ST MCT 225 XT H 320 XT H 450 Gabinete personalizado Máx. Fuente de microfoco Máx. kv potencia Tamaño del punto focal 180 kv, blanco de transmisión 180 kv 20 W 1 µm hasta 3 W 20 µm a 20 W 225 kv, blanco de reflexión 225 kv 225 W 3 µm hasta 7 W 225 µm a 225 W Opción de blanco giratorio de 225 kv 225 kv 450 W 10 µm hasta 30 W 160 µm a 450 W 320 kv, blanco de reflexión 320 kv 320 W 30 µm hasta 30 W 320 µm a 320 W 450 kv, blanco de reflexión 450 kv 450 W 80 µm hasta 50 W 320 µm a 450 W Fuente de alta luminosidad de 450 kv 450 kv 450 W 80 µm hasta 100 W 113 µm a 450 W Velocidad de fotogramas máx. en combinación 1x1 Velocidad de fotogramas máx. en combinación 2x2 Detectors N de bits Píxeles activos Tamaño en píxeles Varex 2520DX 16-bit x µm 12,5 fps 30 fps Varex bit x µm 3,75 fps 7,5 fps Varex bit x µm 3,75 fps 7,5 fps Varex 1621 EHS 16-bit x µm 15 fps 30 fps Varex bit x µm 15 fps 30 fps Nikon Metrology CLDA 16-bit µm 50 fps Combinación PE162x & CLDA Configuración con detector de matriz lineal curva de diodos y pantalla plana XT H 225 XT H 225 ST MCT 225 XT H 320 XT H 450 Manipulador N de ejes (5 o eje optativo) 4 Desplazamiento de ejes (Los valores exactos dependen de la configuración de sistema) (X) 185 mm (Y) 250 mm (Z) 625 mm (Inclinación) +/- 30 (Rotación) n*360 (X) 450 mm (Y) 350 mm (Z) 725 mm (Inclinación) +/- 30 (Rotación) n*360 (X) 400 mm (Y) 300 mm (Z) 720 mm (Inclinación) +/- 30 (Rotación) n*360 Peso máx. de la muestra 15 kg 50 kg 50 kg / 5 kg (Para metrología) Especificaciones generales Dimensiones del gabinete (ancho x profundidad x altura) mm x 875 mm x mm mm x mm x mm mm x mm x mm Configuración básica (X) 500 mm (Y) 610 mm (Z) 800 mm (Rotación) n*360 (X) 400 mm (Y) 600 mm (Z) 600 mm (Rotación) n* kg 100 kg mm x mm x mm Configuración alternativa mm x mm x mm Peso kg kg kg kg kg Seguridad Todos los softwares son manufacturados a IRR99 Software de control Todos los sistemas son controlados por el software Inspect-X de Nikon Metrology Está interesado en usar los servicios de contrato de inspección de TC de Rayos-X? La inspección de Nikon Metrology X-Ray y CT lo ayuda a centrarse en lo que importa, entregando productos de alta calidad en el mejor tiempo posible. Si usted es un fabricante de componentes o ensamblajes que incorporan plásticos, metales, cerámica, componentes electrónicos o cualquier combinación de estos, Nikon Metrology tiene centros de inspección internos para realizar servicios de inspección por contrato de Rayos X y CT para clientes nuevos o existentes. Para más información visite XTH Series_ES_0218 Copyright Nikon Metrology NV Todos los derechos reservados. Los materiales presentados son un resumen, están sujetos a cambios y se presentan solo como información general. NIKON METROLOGY EUROPE NV Tel: NIKON METROLOGY GMBH Tel: NIKON METROLOGY SARL Tel: NIKON METROLOGY NV Geldenaaksebaan 329 B-3001 Leuven, Bélgica Tel: Fax: NIKON METROLOGY, INC. Tel: NIKON METROLOGY UK LTD. Tel: Más oficinas y distribuidores en NIKON CORPORATION Shinagawa Intercity Tower C, , Konan, Minato-ku, Tokyo Japón Tel: Fax: NIKON INSTRUMENTS (SHANGHAI) CO. LTD. Tel: (oficina de Shanghai) Tel: (oficina de Beijing) Tel: (oficina de Guangzhou) NIKON SINGAPORE PTE. LTD. Tel: NIKON MALAYSIA SDN. BHD. Tel: NIKON INSTRUMENTS KOREA CO. LTD. Tel: NIKON SALES (THAILAND) CO., LTD. Tel: NIKON INDIA PRIVATE LIMITED Tel: ISO Certified for NIKON CORPORATION ISO 9001 Certified for NIKON CORPORATION Industrial Metrology Business Unit

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