NUOVE TECNICHE DI CND PER NUOVE TECNOLOGIE PRODUTTIVE
Il controllo non distruttivo (CND) mediante tomografia computerizzata (CT) è un metodo di indagine relativamente recente.
Negli ultimi anni si è diffuso enormemente grazie ai progressi fatti dalla tecnologia e al diffondersi di tecniche di produzione avanzate, come l’Additive Manufacturing e la Stampa 3D.
Metodi di produzione che permettono di creare oggetti con geometrie impensabili con le tecniche di produzione classiche (per sottrazione) e per i quali l’unico metodo di analisi e di misurazione risulta appunto la tomografia computerizzata applicata in ambito industriale.
LA NORMATIVA APPLICABILE ALLA TOMOGRAFIA
In questo contesto la normativa applicabile alla tomografia industriale computerizzata si riduce a pochi standard, sviluppati dagli americani e dai tedeschi.
Lo standard che analizzerò in questo articolo è ASTM E1695-95 (2013) “Standard Test Method for Measurement of Computed Tomography (CT) System Performance” (American Society for Testing and Materials) che risale al 1995 ed è stato riapprovato nel 2013.
Questo standard si riferisce a un metodo per misurare le performance delle attrezzature utilizzate per la tomografia computerizzata.
Impianto Tomografico
A questo standard quindi si devono riferire i costruttori dei tomografi industriali.
Lo standard tedesco invece è stato emesso dall’Associazione degli ingegneri tedeschi – VDI – Verein Deutsher Ingenieurteg.
La norma tedesca VDI/VDE 2630 “Computed Tomography in dimensional measurement” è stata emessa nel mese di novembre 2016.
Analizzerò la VDI/VDE 2630 in un articolo successivo, qui puoi scoprire cosa dice la norma americana ASTM E1695-95 (2013).
LA NORMA ASTM E1695-95 (2013)
Titolo originale: Standard Test Method for Measurement of Computed Tomography (CT) System Performance
Titolo tradotto: Metodo di prova per misurazione delle prestazioni dei sistemi di tomografia computerizzata (CT)
Designazione: E1695-95 (2013)
Questo standard è emesso sotto la designazione fissa E1695; i numeri che seguono la designazione indicano l’anno di adozione originale o, in caso di revisione, l’anno dell’ultima revisione. Il numero tra parentesi indica l’anno dell’ultima riapprovazione.
SCOPO DELLA NORMA ASTM E1695-95 (2013)
Lo scopo della ASTM E 1695 è quello di fornire istruzioni per determinare la risoluzione spaziale e la sensibilità di contrasto nelle immagini Raggi-X e Raggi-Gamma della Tomografia Computerizzata (CT).
Questa determinazione è basata sull’esame di un’immagine CT di un disco uniforme di materiale.
Impianto Tomografico particolare
Per misurare la risoluzione spaziale si procede all’analisi dell’immagine che mostra quanto sono definiti i bordi del disco.
La misurazione della sensibilità di contrasto deriva invece dall’analisi dell’immagine che mostra il rumore al centro del disco.
CHE COSA E’ IL RUMORE DELL’IMMAGINE
Come definito da Wikipedia:
Il rumore dell’immagine è una variazione casuale (non presente nell’oggetto fotografato) della luminosità o delle informazioni sul colore in immagini, e di solito è un aspetto del rumore dell’elettronica. Può essere prodotto dal sensore e dai vari circuiti di uno scanner o una fotocamera digitale. Il rumore dell’immagine può provenire anche dalla grana della pellicola e nell’inevitabile rumore dello scatto di un ideale rivelatore di fotoni. Il rumore dell’immagine è un indesiderato sottoprodotto dell’acquisizione di immagini che aggiunge informazioni scorrette ed estranee.
PERCHE’ IL METODO ASTM E1695-95 (2013)
Questo metodo è stato scelto da ASTM perché più quantitativo e meno suscettibile ad interpretazioni rispetto ad altri approcci alternativi, perché il disco richiesto è facile da fabbricare e le analisi sono immuni ad artefatti di coppettazione (cupping artifacts).
Un artefatto di immagini CT è una qualsiasi divergenza tra i valori ricostruiti prodotti in un’immagine CT e i valori effettivi del campione in base alla densità e alla geometria del materiale. Questi artefatti di solito appaiono nelle scansioni come strisce luminose o scure o ombre.
Il metodo descritto da ASTM E1695 serve anche per valutare le prestazioni di altri parametri:
- il miglioramento tramite frequenze medie del nocciolo di ricostruzione,
- la presenza (o assenza) di rilevatori di diafonia,
- l’assenza di materiale ed il ritaglio di numeri CT non fisici
DA COSA DIPENDE LA QUALITA’ DELLE IMMAGINI CT
I due fattori che influenzano la qualità delle immagini CT sono:
- la non definizione della geometria
- il rumore casuale
La non definizione della geometria limita la risoluzione spaziale del sistema CT, cioè la sua abilità di catturare piccoli dettagli strutturali di un oggetto.
Il rumore casuale limita la sensibilità al contrasto del sistema CT, cioè la sua abilità di identificare la presenza o l’assenza di caratteristiche in un oggetto.
Impianto Tomografico particolare
La risoluzione spaziale e la sensibilità al contrasto possono essere misurate in diversi modi.
Il metodo in esame specifica che la risoluzione spaziale deve essere quantificata in termini di modulation transfer function (MTF) e che la sensibilità al contrasto debba essere quantificata in termini di contrast discrimination function (CDF).
Questo metodo permette a coloro che acquistano o forniscono sistemi o servizi di CT di misurare e specificare la risoluzione spaziale e la sensibilità al contrasto.
ALTRE PRESCRIZIONI DELLA ASTM E1695-95 (2013)
La norma prosegue al paragrafo 5. con la descrizione delle attrezzature necessarie per applicare il metodo e valutare quindi le performance del proprio sistema CT.
Il paragrafo 6. fornisce invece la procedura per utilizzare le attrezzature indicate nel paragrafo precedente
Il paragrafo 7. è dedicato all’interpretazione dei risultati, mentre il paragrafo 8 dà indicazioni su cosa deve riportare il report di prova.
In generale la ASTM E1695-95 (2013) dichiara che un report che documenta la determinazione della risoluzione spaziale e della sensibilità al contrasto dovrebbe includere tutti i dati rilevanti, quali acquisizione, ricostruzione e parametri del display.
Altri parametri specifici possono essere documentati in base agli accordi presi tra cliente e fornitore.
Il report deve contenere una rappresentazione grafica della funzione di trasferimento dell’adeguamento e della funzione di discriminazione del contrasto.
Infine il paragrafo 9. fornisce i parametri di accuratezza e scostamenti che vanno mantenuti e l’ultimo paragrafo indica le parole chiave:
- computed tomography
- contrast discrimination
- contrast sensitivity
- CT
- geometrical unsharpness
- spatial resolution
Come indicato all’inizio dell’articolo, questo standard è indirizzato a chi deve certificare le performance del proprio sistema di tomografia computerizzata.
Se tu hai bisogno di eseguire scansioni tomografiche TAC su particolari di tua produzione per ricercare difetti, devi fare una failure analysis, oppure vuoi conoscere il modello CAD, o semplicemente desideri misurare quote che non sono misurabili in nessun altro modo, scrivi a Contatti o telefona allo 0119370516 e fai la tua richiesta.
Ti verrà assegnato un Assistente Personale che ti seguirà passo passo.
I VANTAGGI PER TE
 |
vedi tutto ciò che non è visibile con RX, Ultrasuoni o altri CND |
||
|
|
||
|
mantieni intatto il campione e archivi le immagini per sempre |
