Le analisi 3D non distruttive su materiali ad alta densità - Agiotech e Metrix3D

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Le analisi 3D non distruttive su materiali ad alta densità

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Servizi tomografici per i materiali ad alta densità

La tomografia computerizzata 3D a raggi X è una tecnica consolidata a livello industriale nelle analisi non distruttive e nel controllo qualità. Quali sono le recenti evoluzioni che ne sanciscono il primato tra le tecnologie disponibili?

Le applicazioni in campo metrologico

Inizialmente applicata alla ricerca dei difetti occulti all’interno dei particolari industriali, la tomografia 3D si è evoluta come tecnica di indagine metrologica. Oggi garantisce livelli di accuratezza comparabili con le più sofisticate tecniche ottiche tridimensionali disponibili sul mercato.

Tomografia metrologica

Fino a poco tempo fa, i limiti erano legati sia alle densità dei materiali sia allo spessore massimo che i raggi X potevano attraversare: si parla di “spessore cumulato” ossia il reale materiale da attraversare, tolti i vuoti.

Tale limitazione ha comportato uno sviluppo verso un campo d’azione caratterizzato da particolari medio piccoli (ingombri all’interno di cubi di lato 300mm) e con materiali a densità medio bassa (dalla plastica all’alluminio e al titanio).

Il motivo è da imputare alle potenze disponibili dei tubi radiogeni (solitamente max 300kV, con rari casi fino a 450kV) e alle conseguenti risoluzioni ottenibili (oltre i 225kV l’accuratezza degrada velocemente). Tali limiti hanno circoscritto il mercato ai settori: elettronico, plastica-gomma ed automotive, specialmente fonderie di alluminio.

Tomografia scheda elettronica

Ma si sa, la domanda crea l’offerta. Le cose stanno velocemente evolvendo e le richieste di analisi tomografiche su pezzi “massivi” (molto grandi) e su materiali ad elevata densità (leghe ferrose, dalla ghisa agli acciai fortemente legati) si sono moltiplicate dal mondo automotive, dall’ambito turbo-gas, fino all’aerospace.

Proprio questi ultimi due settori merceologici stanno assumendo un ruolo da protagonista nel guidare e “trainare” lo sviluppo delle case costruttrici di sistemi tomografici.

Tomografia palette motore aereo

 

Sul mercato ci sono oggi sistemi tomografici di elevata potenza con tensioni applicate al tubo radiogeno pari a 600kV, come quello recentemente installato presso la nostra sede operativa a Castelguelfo di Bologna: quello di Metrix 3D è il primo ed unico in Italia, il secondo in Europa,  e ce ne sono appena 10 nel mondo.

Per darvi un’idea pratica, la potenza massima raggiunge i 1500W, ovvero in grado di rilevare:

– basamenti automotive;

– pale aerospace in inconel;

– assemblati complessi come motori elettrici interi, dove il contenuto di componenti in rame è importante e fino a poco tempo fa rendeva impossibile fare tomografia 3D.

Tomografia servoelettronica

Le applicazioni nel controllo qualità della stampa 3D

Un altro settore industriale in forte espansione è la stampa 3D di particolari metallici: la produzione additiva (additive manufacturing) sta assumendo un ruolo sempre più importante in ambito industriale ed in molti casi è una vera e propria alternativa alla produzione tradizionale.

Il controllo qualità con la tomografia industriale si abbina perfettamente all’approccio additivo: le geometrie realizzabili non hanno limiti di complessità e sono molto spesso non accessibili dalle tradizionali tecniche di analisi, sia a contatto che ottiche.

Controllo qualità Additive Manufacturing

Il problema è chiaro: bisogna “vedere” dentro i pezzi,in modo completo ossia in 3D e senza sezionarli. Tutto ciò lo può fare solo la tomografia, attraversando spessori importanti, anche su materiali fortemente legati (acciai speciali, inconel, etc).

Le tecnologie ed i servizi abbinabili

In tutti questi ambiti, la gamma tecnologica dei sistemi tomografici a disposizione di Metrix3D è in grado di dare risposte veloci, affidabili e di elevata qualità.

Non solo: anche dove il sistema da 600kV di tensione e 1500W di potenza non dovesse essere sufficiente, c’è la soluzione: l’acceleratore lineare LINAC a disposizione del nostro partner industriale Yxlon gmbh presso il sito di Hattingen in Germania.

Con questo sistema da 9MeV (9000kV), che completa il set di tecnologie disponibili sul mercato, arriviamo a rilevare ed ispezionare oggetti di elevatissima complessità (assemblati completi di motori automotive e/o aerospace, robot antropomorfi, etc), o di elevatissima densità abbinata a grandi spessori cumulati (teste motore e basamenti in ghisa per motori agricoli, turbo pale in inconel di dimensioni oltre 500mm di sviluppo air foil).

Tomografia motore aereo

L’accordo tecnico-commerciale con Yxlon conferisce a Metrix3D il ruolo di centro demo e service ufficiale per il sud Europa, ma soprattutto garantisce un accesso preferenziale a livello di costi e tempistiche per l’acceleratore lineare LINAC.

Insomma, da oggi si può tranquillamente affermare che il LINAC fa parte dei nostri sistemi tomografici e che Metrix3D è l’unica realtà presente sul mercato italiano e sud europeo che ha a disposizione l’intera gamma tecnologica per poter effettuare:

tomografie micro-fuoco per metrologia di precisione;

tomografie di elevata potenza per pezzi massivi;

– tomografie attraverso l’acceleratore lineare per andare oltre l’estremo.

 

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