Serie XT H

Slide background

Serie XT H

Tecnologia a raggi X e tomografia computerizzata per applicazioni industriali

Ottieni l’immagine interna di complessi pezzi industriali esaminandone la struttura interna e poi utilizza la funzione CT per valutare dal punto di vista qualitativo e quantitativo qualsiasi dimensione interna o esterna, in un processo continuo e non distruttivo.
I sistemi a raggi X e CT industriali offrono una precisione elevata e consentono di misurare dimensioni interne ed esterne contemporaneamente, senza danneggiare il pezzo. Inoltre, la loro capacità di fornire informazioni supplementari sulla quarta dimensione – quella della densità e della struttura del materiale – li rende strumenti indispensabili del processo produttivo.

Vasta gamma di applicazioni
Nell’ultimo decennio, la tecnologia a raggi X e CT microfocus si è evoluta fino a diventare una delle principali tecnologie metrologiche, la cui gamma di applicazione si amplia costantemente e comprende settori come quello automobilistico, aerospaziale, energetico, medicale e dei consumi, e materiali dalla plastica al metallo, fino a materiali più inconsueti.

Un’esperienza lunga 25 anni nel campo dei raggi X e della tomografia computerizzata
Nikon Metrology punta in modo particolare sulla tecnologia a raggi X e CT microfocus e può vantare l’installazione di centinaia di sistemi di ispezione. A Tring, nel Regno Unito, i tecnici CT sviluppano sistemi completi che integrano sorgenti microfocus a raggi X brevettate, manipolatori a 5 assi ad alta precisione e completamente programmabili e software di ricostruzione rapida per PC industriali.
Moltissime imprese commerciali e centri di ricerca acquistano sistemi a raggi X e CT di dimensioni variabili, dalla più piccola cabina fino alla camera di ispezione personalizzata e calpestabile da 50 tonnellate e 450 kV. Più di 2.500 sono i sistemi utilizzati oggi per creare sezioni a raggi X e volumi tridimensionali che vanno da caratteristiche piccolissime all’interno di microcomponenti fino a campioni di suolo di grandissime dimensioni.

VIDEO (automazione robotizzata)

VIDEO

Presentazione dei sistemi microfocus a raggi X e CT

La tecnologia a raggi X
La tecnologia a raggi X (o radiografia) è un processo sostanzialmente molto semplice. Un oggetto viene posizionato su un piano di lavoro rotante tra la sorgente di raggi X e un sensore. La sorgente microfocus ad alta precisione brevettata genera un fascio di raggi X che viene trasmesso attraverso il campione. Il sensore a schermo piatto digitale riceve poi un’immagine costituita da una pluralità di sfumature di grigio su un’ombra generata dall’assorbimento dei raggi X che attraversano l’oggetto in funzione del materiale e della geometria. I materiali più spessi o più densi come il ferro, il rame e il piombo danno come risultato aree più scure rispetto ai materiali sottili o leggeri come la plastica, la carta o l’aria.

La tomografia computerizzata (CT)
Per generare un volume CT tridimensionale, facendo ruotare l’oggetto di 360 gradi viene acquisita una sequenza di immagini bidimensionali ai raggi X. Queste immagini sono poi ricostruite tramite un complesso algoritmo, grazie a un software che genera una rappresentazione volumetrica tridimensionale dell’oggetto. Oltre alle superfici esterne, il volume ricostruito contiene tutte le informazioni relative alle superfici e alle strutture interne, così come le informazioni relative alla quarta dimensione: la densità del materiale. In questo modo è possibile navigare attraverso il volume CT in qualsiasi punto e su qualsiasi piano. È così possibile ottenere con facilità anche le misure interne, localizzare i difetti strutturali del materiale e identificare gli errori di montaggio normalmente non visibili con i metodi NDT tradizionali.

Al servizio di numerose finalità d’impiego
Solitamente, l’imaging a raggi X in tempo reale è utilizzato per l’ispezione visiva manuale o automatizzata, mentre la scansione CT è utilizzata per analisi più profonde, in supporto a compiti di ricerca o di localizzazione e rimozione dei guasti:

  • Controllo dei difetti
  • Ispezione di materiali
  • Analisi della porosità
  • Metrologia dimensionale
  • Ispezione degli assemblaggi
  • Input di prototipazione rapida
  • Analisi dei danni
  • Confronto di geometrie

Sorgenti di raggi X - Al cuore dell’immagine

Progettazione e fabbricazione in-house
Le sorgenti di raggi X di Nikon Metrology sono il fulcro della nostra tecnologia e vengono progettate e fabbricate internamente dal 1987, sfruttando una competenza di oltre 25 anni. Al cuore dell’immagine, il controllo sulla tecnologia delle sorgenti di raggi X consente a Nikon Metrology di adeguarsi rapidamente al mercato e di sviluppare soluzioni complete e innovative per ogni esigenza di applicazione. Tutte le sorgenti sono a tubo aperto e offrono in questo modo bassi costi di possesso, mentre la gamma di potenza va da bassa (160) a media (225) fino ad alta (450) kV, sempre con risoluzione al micron.

Target rotanti e Ultrafocus da 225 kV
Con fino a 225 kV e una dimensione dello spot minima di 3 μm, la sorgente microfocus da 225 kV è il nucleo della gamma XTH 225 di Nikon, fornendo la flessibilità necessaria ad affrontare una molteplicità di dimensioni e densità dei campioni.
Nikon Metrology è l’unica a produrre una sorgente Microfus da 225 kV industriale con target rotante. Grazie al target rotante, il fascio di elettroni colpisce una superficie in movimento invece che stazionaria, il che rende molto più efficace il raffreddamento. In questo modo è possibile misurare gli oggetti in modo più rapido o misurare gli oggetti più densi con maggiore accuratezza a confronto con la sorgente da 225 kV standard.

Sorgente da 450 kV, statica e ad alta brillanza
L’unica sorgente microfocus da 450 kV al mondo vanta prestazioni eccellenti nelle applicazioni industriali, per pezzi di fonderia piccoli ma con densità elevata o per pezzi di fonderia di dimensioni da piccole a medie, con una precisione e una risoluzione senza eguali che consentono una ripetibilità e un’accuratezza di 25 micron.
La sorgente ad alta brillanza di Nikon eroga una potenza continua di 450 W, senza alcuna limitazione del tempo di misura, mantenendo una piccola dimensione dello spot per una scansione CT più rapida. L’acquisizione dei dati è 5 volte più veloce e molto più accurata a confronto con la sorgente da 450 kV standard, con tempo di scansione uguale.

Target a trasmissione da 180 kV
Adatto a campioni di dimensioni inferiori a 10 mm, come piccole carote di roccia o campioni di ossa, il target a trasmissione funziona fino a 180 kV per ottenere una dimensione dello spot minima di 1 μm, che risulta in una CT ad altissima risoluzione.

Sorgente da 320 kV
La sorgente da 320 kV è l’unica sorgente microfocus adatta a campioni troppo grandi o troppo densi per quella da 225 kV, pur conservando una piccola dimensione dello spot. Ideale per carote di roccia e pezzi di fonderia di piccole dimensioni, la sorgente si configura come optional della cabina XT H 225/320 LC.

XT H 225 - Introduzione al mondo della Tomografia X-Ray

Raggi X e CT per un’ispezione completa+
Spesso, l’acquisizione e la misurazione dettagliata delle caratteristiche interne dei componenti e degli assemblaggi sono di vitale importanza per il controllo di qualità, l’analisi dei guasti e la ricerca sui materiali. Il sistema base XT H 160 e il versatile XT H 225 presentano una sorgente microfocus a raggi X, un grande volume di ispezione e una risoluzione d’immagine elevata: tutto ciò che serve per una ricostruzione CT ultra-rapida. Questi sistemi coprono un’ampia gamma di applicazioni, dall’ispezione di pezzi in plastica, di piccoli pezzi di fonderia e di complessi meccanismi fino alla ricerca su materiali e campioni naturali.

Target a trasmissione e a riflessione interscambiabili
Caricamento ergonomico del campione da ispezionare
Doppio display per il controllo del sistema e per l’immagine ai raggi X
Facile da installare grazie al design compatto e al basso peso
Opzioni di sorgenti di raggi X microfocus da 160 kV o 225 kV
Volume di misurazione di 200 x 300 x 610 mm
Target a trasmissione e a riflessione sostituibili

Facile da usare
Sono sufficienti pochi giorni di formazione per essere in grado di operare sul sistema. Un assistente (wizard) di tomografia computerizzata guida gli operatori per tutto il processo di acquisizione dei dati. Le macro personalizzabili consentono di automatizzare il flusso di misurazione e la stretta integrazione con applicazioni di post-elaborazione conformi agli standard industriali facilita il processo decisionale.

Flessibilità della CT
Alcune applicazioni specifiche richiedono immagini più dettagliate o una precisione più elevata. XT H 225 può presentare diversi schermi piatti (Varian, Perkin Elmer) o diverse configurazioni della sorgente (target a riflessione/a trasmissione), al fine di adeguare la risoluzione alle esigenze del campione: risoluzione più grossolana per il pezzo intero e risoluzione elevata per una determinata zona di interesse. Una piccola dimensione dello spot e uno schermo piatto ad alta risoluzione per creare immagini nitide.

Bassi costi di possesso
Indipendentemente dal target scelto, il sistema XT H 225 utilizza una sorgente di raggi X a tubo aperto che assicura un basso costo di possesso. Il tubo a raggi X aperto consente, al posto della sostituzione dell’intero tubo, la manutenzione locale dei suoi componenti interni. Il sistema XT H 225 è autonomo e veloce da installare, senza bisogno di trattamenti speciali della superficie del pavimento.

XT H 225 ST - Ispezione a raggi X e CT completa

XT H 225 ST è un sistema di tomografia computerizzata (CT) che si adatta ottimamente a una varietà di materiali e dimensioni dei campioni, in particolare a quelli troppo grandi o troppo pesanti per altri sistemi della serie. Questo sistema possiede tre sorgenti interscambiabili: il target a riflessione da 225 kV, il target a trasmissione da 180 kV e il target rotante da 225 kV. In combinazione con l’ampia gamma di sensori a schermo piatto a disposizione, il sistema ST rappresenta uno strumento flessibile per i laboratori di qualità, gli impianti produttivi e i dipartimenti di ricerca.

Volume di ispezione
Il sistema XT H 225 ST è la versione estesa del sistema XT H 225, in grado di alloggiare una varietà di campioni, in particolare quelli che sono troppo grandi o troppo pesanti per altri sistemi della serie. Il grande involucro di ispezione, l’asse di inclinazione e la possibilità di scegliere la sorgente di raggi X, che va dal target a trasmissione da 180 kV a quello da 225 kV ad alto flusso, rendono il sistema uno strumento versatile sia per campioni piccoli e leggeri che per campioni pesanti in tutti i settori dell’industria.

Immagini stupefacenti
I campioni multi-materici o a bassa attenuazione vengono più facilmente scansionati con gli schermi piatti Perkin Elmer, grazie alla maggiore gamma dinamica che essi sono in grado di offrire. Nelle scansioni CT, si possono ottenere dati voxel ad alta risoluzione impiegando per la radiografia schermi piatti ad alta risoluzione con molti pixel. La cabina ST può essere configurata con schermi Perkin da 2000 x 2000 pixel ad altissima risoluzione, con una risoluzione due volte più elevata rispetto ai sistemi XT H 160 e 225 più piccoli.

FID motorizzata
All’interno della cabina ST, tramite il computer è possibile pilotare il rivelatore, spostandolo più vicino alla sorgente. L’attenuazione dei raggi X diminuisce quando il fascio di raggi X passa dal punto focale al riproduttore di immagini. Una FID (distanza tra punto focale e riproduttore di immagini) più corta indica che il flusso di raggi X è aumentato e con un’esposizione più breve del riproduttore di immagini è possibile ridurre il tempo di scansione. In alternativa, una FID più corta può fornire immagini più brillanti con l’uso di raggi X a bassa energia. Entrambi i fenomeni si dimostrano vantaggiosi nei casi in cui l’alto ingrandimento non costituisce un fattore limitante.

XT H 225/320 LC - Introduzione ai sistemi microfocus ad alta tensione

L’XT H 225/320 LC è un grande sistema a cabina per la scansione e l’analisi metrologica a raggi X e a tomografia computerizzata di componenti di grandi dimensioni. Il sistema si compone di tre sorgenti microfocus: una da 225 kV, una rotante da 225 kV e una da 320 kV in grado di erogare fino a 320 W di potenza.

Uno schermo piatto ad alta risoluzione è utilizzato per acquisire immagini di alta qualità del campione. Il sistema viene comandato dal software Inspect-X, con cui l’acquisizione dei dati CT e la configurazione delle misurazioni avvengono con facilità. Il sistema può trasmettere dati di volume ai software di visualizzazione industriali standard.

La prima sorgente microfocus da 320 kV
Nikon Metrology porta l’innovazione nel campo della microtomografia aggiungendo alla sua gamma di proposte nuove sorgenti microfocus a raggi X ancora più potenti. L’XT H 225/320 LC possiede una sorgente microfocus a raggi X ancora più potente, in grado di eseguire ispezioni estremamente accurate di oggetti industriali densi. La grande cabina calpestabile, accessibile attraverso una grande porta, può alloggiare campioni di dimensioni superiori rispetto alle cabine XT H 225 più piccole, con un peso del campione che può arrivare fino a 100 kg.

Per campioni più grandi e più densi
La maggior parte dei fornitori di sistemi offre sorgenti microfocus soltanto fino a 225 kV, mentre le sorgenti più potenti delle loro gamme sono mini-focus. Ma con campioni più grandi, spesso è necessaria una potenza di penetrazione superiore ed è per questo che Nikon Metrology offre una sorgente microfocus a raggi X da 320 kV senza eguali. Dal momento che la dimensione dello spot dei raggi X di queste sorgenti è più ridotta a confronto con le sorgenti mini-focus, gli utilizzatori finali possono beneficiare di una risoluzione e di una precisione superiori e di una gamma più ampia di pezzi misurabili.

Con tutti i sistemi CT di NIKON Metrology è possibile:

  • Verificare complesse strutture interne
  • Isolare e ispezionare componenti integrati
  • Misurare le dimensioni interne senza sezionare il campione
  • Rilevare e misurare automaticamente i vuoti/volumi interni
  • Ridurre il tempo di ispezione totale
  • Ridurre il numero di iterazioni per ottenere una regolazione fine dei parametri di (pre-)produzione

XT H 450 - La sorgente microfocus a raggi X più potente al mondo

Il sistema XT H 450 offre la potenza necessaria alla sorgente per penetrare attraverso pezzi ad alta densità e generare un volume CT senza dispersione e con una precisione al micron. Al centro di questo potentissimo dispositivo vi è una sorgente microfocus da 450 kV in grado di fornire una risoluzione e una precisione eccellente con fino a 450 kV di potenza e con un’intensità dei raggi X sufficiente a penetrare anche i campioni più densi. Il sistema è disponibile con uno schermo piatto (3D) o con un sensore CLDA (Curved Linear Diode Array, serie lineare curva di diodi) brevettato (2D) che ottimizza la raccolta dei raggi X senza catturare i raggi X dispersi indesiderati.

Sorgente microfocus da 450 kV
La sorgente da 450 kV brevettata è l’unica sorgente microfocus di raggi X al mondo a possedere questa energia, fornendo una ripetibilità e un’accuratezza di 25 micron. Poiché la dimensione dello spot di questa sorgente microfocus è considerevolmente più piccola rispetto alle sorgenti mini-focus esistenti, il livello di dettaglio che essa è in grado di catturare è senza paragoni. Con la sorgente ad alta brillanza, il livello di dettaglio possibile con una potenza di 450 kV può essere ora catturato in modo 5 volte più veloce o con una precisione notevolmente superiore rispetto alla sorgente da 450 kV standard, con la stessa durata di scansione.

Tecnologia CLDA unica
Quando i raggi X colpiscono un oggetto, essi vengono assorbiti, ma anche dispersi, un fenomeno che si aggrava con l’aumento della densità del pezzo. La dispersione proveniente da tutti i punti del pezzo riduce la sensibilità del contrasto dell’immagine, come si può vedere nelle immagini sullo schermo piatto. Nikon Metrology ha sviluppato una tecnologia CLDA brevettata che ottimizza la raccolta dei raggi X che attraversano il pezzo senza catturare quelli dispersi, indesiderati. Evitando l’inquinamento dell’immagine e la conseguente riduzione del contrasto, la CLDA realizza immagini con una nitidezza e un contrasto stupefacenti. La serie lineare di diodi è curvata per aumentare ulteriormente la qualità dell’immagine, mantenendo costante la lunghezza del cammino dei raggi X verso i rivelatori a diodi a confronto con le serie esclusivamente lineari. Ciò permette di utilizzare cristalli più lunghi per aumentare la sensibilità ai raggi X e migliorare così il rapporto segnale/rumore.

Ispezione di pezzi di fonderia
Le sorgenti microfocus appartenenti a questa classe di energia sono necessarie per eseguire l’ispezione estremamente accurata di oggetti industriali densi, come pezzi di fonderia di grandi dimensioni. Il sistema XT H 450 3D è un sistema progettato per offrire prestazioni eccellenti nelle applicazioni industriali, in particolare nella scansione di grandi oggetti in cui la dispersione non costituisce un fattore limitante, come nei grandi pezzi di fonderia a bassa densità, eccetera. Il sistema è costituito da una sorgente microfocus da 450 kV in grado di erogare fino a 450 W di potenza, uno schermo piatto di silicone amorfo per acquisire immagini radiografiche di altissima qualità e un manipolatore CT di precisione. Per pezzi di fonderia con densità più elevate, più soggetti alla dispersione, XT H 450 è in grado di costruire un volume 3D grazie alla combinazione di sezioni CT bidimensionali delle immagini CLDA.

Manipolatore a grande capacità
Campioni fino a 100 kg di peso

Bassi costi di possesso
Sorgente a tubo aperto manutenibile

Chiusura protettiva
Nessun rischio di esposizione alla radiazione

Schermo piatto e CLDA
A scelta schermo piatto o CLDA o entrambi, per un miglior adeguamento alle esigenze dell’applicazione

Doppio monitor
Per l’immagine a schermo interno e per i comandi del software

Nikon Metrology 450 kV
L’unica sorgente microfocus a raggi X da 450 kV al mondo, ora disponibile ad alta brillanza

Ampia porta d’accesso
Cabina calpestabile accessibile tramite un’ampia porta ad azionamento pneumatico

Ispezione di pale di turbina
L’XT H 450 è il nuovo sistema di riferimento per la misurazione delle pale di turbina. La sorgente da 450 kV in combinazione con il sensore CLDA rappresenta la soluzione ideale per l’ispezione radiografica e CT, così come per le applicazioni metrologiche su pale di turbina in lega metallica, di dimensioni da piccole a medie. Un tale sistema a raggi X offre una potenza della sorgente sufficiente a penetrare attraverso il pezzo e creare un volume CT privo di dispersione. Nell’ambiente produttivo, questo sistema, appositamente studiato per l’officina, esegue automaticamente l’acquisizione dei dati, la ricostruzione CT ad alta velocità e l’ispezione in base al tipo di pala, generando un segnale buono/cattivo per ogni pezzo ispezionato. I produttori possono effettuare un’ispezione metrologica dettagliata delle pale (per esempio, dello spessore della parete) mediante la tecnica della tomografia computerizzata, al fine di ottimizzare il risparmio di carburante dei motori a reazione. Durante l’esecuzione delle radiografie e dell’ispezione CT delle pale di turbina, le immagini grezze e le informazioni specifiche relative agli oggetti, come i profili delle pale e gli spessori delle pareti interne ed esterne, vengono memorizzate per la tracciabilità e l’analisi ulteriore.

Elaborazione ad alte prestazioni

Visualizzazione e analisi intuitive
Un software interattivo e facile da usare svolge una parte essenziale nella valutazione delle complesse strutture interne dei campioni e nell’esecuzione di ispezioni accurate. Gli strumenti del software guidano l’utente nella ricerca delle informazioni desiderate con l’uso delle più avanzate funzioni di visualizzazione e di analisi. Sviluppato per facilitare il processo di ispezione e di misurazione, il software di ispezione a raggi X e CT di Nikon Metrology esegue la prima ispezione degli oggetti in minuti, invece che in ore o addirittura giorni.
Il cuore di questa elaborazione dei dati ad alte prestazioni sta nel pacchetto software XT che si basa sull’indiscussa capacità di Nikon Metrology di trovare soluzioni in grado di migliorare la produttività e semplificare il funzionamento, così che il sistema possa passare direttamente dalle mani degli esperti nelle mani degli utilizzatori. Il software XT consente anche la ricostruzione più veloce possibile dei dati CT, attualmente possibile su un singolo PC. Questo PC è costituito da componenti standard, per facilitare la manutenzione. La produttività può essere ulteriormente aumentata con l’uso di altri PC. Il sistema completo è così pronto per qualsiasi software di visualizzazione e di elaborazione mediante CT leader sul mercato, come il VGStudioMAX di Volume Graphics.

Ispezione ai raggi X in tempo reale
• Comando interattivo tramite joystick per un posizionamento intuitivo del pezzo
• Acquisizione ultra-rapida delle scansioni a raggi X
• Strumenti di visualizzazione e di analisi integrati
• Possibilità di misurazione a schermo
• Programma di assistenza per le note e i dati dimensionali
• Macro programmabili per la ripetizione automatizzata

Ricostruzione CT
• Ricostruzione precisa in un file di dati di volume tridimensionali con l’uso di PC normalmente disponibili in commercio
• Rapida ricostruzione del pezzo intero per le analisi generali
• Ricostruzione dettagliata per l’analisi di particolari zone di interesse
• Creazione istantanea di sezioni CT

Analisi CT off-line
• Possibilità di analisi off-line sulla stazione di visualizzazione dedicata
• Cattura video di complesse strutture interne
• Confronto con il modello CAD delle superfici interne ed esterne (optional)
• Integrazione delle forme geometriche nelle caratteristiche tridimensionali interne (optional)

Configurazioni di sistema personalizzate
Se nessun sistema standard di ispezione a raggi X e di tomografia computerizzata è in grado di soddisfare le vostre esigenze specifiche, Nikon Metrology può sviluppare un sistema su misura. Gli specialisti CT di Nikon Metrology creano sistemi completi configurati con cabina di ispezione, manipolatore, sensori, caratteristiche di software, eccetera, tutto personalizzato.

Ampia gamma di applicazioni

Ampia gamma di applicazioni
Controllo di qualità, analisi dei guasti e ricerca sui materiali
Quando l’analisi si concentra sulla struttura interna, la tecnologia a raggi X e CT si dimostra uno strumento efficace in grado di fornire preziose informazioni. Spesso, l’acquisizione e la misurazione dettagliate delle caratteristiche interne è di vitale importanza per il controllo di qualità, l’analisi dei guasti e la ricerca sui materiali in tutti i settori industriali.
• Rilevamento e analisi dei guasti
• Ispezione dell’assemblaggio di complessi meccanismi
• Misurazione dimensionale di componenti interni
• Confronto pezzo/CAD
• Ricerca avanzata sui materiali
• Analisi delle strutture biologiche
• Archiviazione digitale dei modelli

Campi di applicazione

Automotive
• Connettori elettrici
• Iniettori
• Sensori (per esempio, sensori Lambda)
• Tubi a LED trasparenti per cruscotti
• Pezzi pressofusi di piccole dimensioni, per esempio turbocompressori

Aerospaziale
• Posizionamento nella cera delle anime, per le pale di turbina
• Analisi della fessurazione dei componenti
• Ispezione di pale

Stampaggio a iniezione di pezzi in plastica
• Complessi componenti in plastica (per esempio, ventilatori)
• Materiali morbidi e trasparenti, per i quali non sono adatti i procedimenti tattili od ottici
• Saldatura a ultrasuoni di pezzi in plastica

Farmaceutico/Medicale
• Dispenser di farmaci
• Piccoli strumenti
• Piccoli pezzi in plastica o in materiali compositi
• Strutture ossee

Ricerca
• Verifica e analisi dei materiali (per esempio, struttura, porosità, difetti)
• Paleontologia (per esempio, ossa, crani, fossili)
• Geologia e scienza del suolo
• Archeologia