Tomografía: Tecnología y aplicaciones · Análisis de defectos en un molde de inyección con paredes de ... (Tamaño y Densidad) sin considerar artefactos 38 Number of Projections

Tomografía: Tecnología y aplicaciones

15.03.2013

Holger SchubmehlRegional Sales Manager

2

Asunto• Inspección y

medición con tecnología de rayos-X

Agenda• Perfil de la

compañía Carl Zeiss

• Principiosgenerales de los equipos de Rayos-X

• Ejemplos de aplicaciones

• Equipos Zeiss de Rayos-X

Beneficio• Entender la

tecnología de rayos-X y sus límites

• Resumen de aplicaciones con Rayos-X

• Diferentessistemas de rayos-X

Objetivo de la presentación

2Carl Zeiss IMT GmbH, Holger Schubmehl, IMT-VE 15.03.2013

3

Grupo Carl ZeissUbicaciones

Carl Zeiss has around 30 production sites and more than 50 sales and service organizations around the world. The company has representatives in more than 30 countries and is headquartered in Oberkochen in southwestern Germany.

Overall, about 24,000 people work for Carl Zeiss around the globe.

Carl Zeiss IMT GmbH, Holger Schubmehl, IMT-VE 15.03.2013

15.03.2013 4Carl Zeiss IMT GmbH, Holger Schubmehl, IMT-VE 4

Grupo Carl ZeissCifras de las distintas unidades de negocio (2010/11)

Medical Technology€854 million revenue 3,190 employees

Industrial Metrology

€394 million revenue 1,996 employees

Microscopy


Semiconductor Manufacturing Technology€1,378 million revenue 2,872 employees

Consumer Optics/Optronics


Vision Care



Metrología IndustrialGrupo Carl Zeiss

6

¿Qué fabrica Carl Zeiss IMT?

GAMMA

15.03.2013Carl Zeiss IMT GmbH, Holger Schubmehl, IMT-VE

7

Variedad de piezas… I

GAMMA


8

Variedad de piezas… II

GAMMA


9

Variedad de piezas… III

GAMMA


Ejemplos de errores en piezas de plástico

10

ExternalErrors

Form Deviation

Shrink Mark

Joint Line

UncompletedFilling

Over molding

Bubble Formation

Volume Contraction

Dimensional Deviation

InternalError

Cavities

Material Inclusion

Crack

Decomposition

Fiber Orientation

Fiber Length

Bubbles

Delamination

Captura destructiva o por radiografía para

inspección

Captura externa parainspección


Selección de algunos sistemas de inspeccióny medición de piezas fabricadas

15.03.2013 11Carl Zeiss IMT GmbH, Holger Schubmehl, IMT-VE

Metrología por coordenadas Microscopía(Luz / Electrones)

Tomografía computarizada (TC)

Metrología de superficies

Deflectometría

12















Principios de la tomografía computarizada(TC): Diseño mecánico del rayo cónico TC

X-RaySource

X-RayDetector

Cone Beam

Object

Additional Positioning Axes

Positioning Axis for Magnification

RotaryTable

14

Principios de la TC: Proyección de imágenes


15

¿Qué se puede escanear?Piezas de muestra

Maximum accumulated wall thickness appx: Plastic 200mm Aluminum 100mm Steel 14mm

Complex mixed material parts less wall thickness possible

Inspection only sometimes more wall thickness possible.


16















Aplicaciones de la TC: Evaluación de oportunidades para los datos Voxel

NDT(Non Destructive Testing)

DefectControl

3D-Volume Data (Voxel)

Análisis de defectos en un molde de inyección con paredes de gran espesor


Possible Defects:• Cavities by volume

contraction of the melt and pressure fluctuations

• Bubbles trough air pockets at the confluence of the flow fronts and deairing problems


Análisis de defectos: Evaluación cuantitativadel tamaño de los defectos utilizandodistribución de frecuencia

19



DefectControl

AssemblyControl



Inspección de montajes:Revisión de conexiones de cableado



Inspección de montajes:Desmontaje virtual de una jeringa de insulina

22




Dimensional Metrology

DefectControl

AssemblyControl



Características de Rendimientos para la Metrología por Coordenadas: Error de acuerdo a la norma ISO 10360

Source: PTB,Braunschweig

Error de medición longitudinal Error de palpado

Source: PTB, Braunschweig


Transferencia a la TC: Errores de acuerdo a la norma VDI 2617-13 / 2630

Error de palpadoError de distancia entre esferas

Error PF and PSError at a calibrated Sphere with low Form Error

Form ErrorPF = Rmax - Rmin

Size Error PS = Da - Dr

true profile

measured profilereconstruction slice

edges are shifted

No solo cuenta el valor de la distancia entre esferas

Voxel size difference 0,079 mm vs 0,023 mm is obvious






Dimensional Feature Extraction/ Evaluation

DefectControl

AssemblyControl


15.03.2013Carl Zeiss IMT GmbH, Holger Schubmehl, IMT-VE 28

¿Qué puede ser medido?

All kind of characteristics and tolerances (size, shape, location, …) in industrial production according to common standards (e.g. ISO 1101)

28


Informes de medición

VDA First Part Inspection Report

Protocolo de presentación

Evaluación metrológicacon CalypsoThe technology is new, theevaluation environment is thesame as before. As with tactilemeasurements, the evaluation ismade in Calypso.

From data import of the CADmodel up to the CNC run youcan work with your familiarevaluation tools.


Informes Gráficos de Medición

25.03.2009 30

Informe de planitud Protocolo Gráfico

Evaluación Metrológicacon CALYPSOThe technology is new, theevaluation environment is thesame as before. As with tactilemeasurements, the evaluation ismade in Calypso.

From data import of the CADmodel up to the CNC run youcan work with your familiarevaluation tools.


Ejemplo de Aplicación: Comparación de Contornos Nominales y Reales en un moldede inyección para la corrección del troquel

Courtesy: Benninger, R., Bleicher, M., Berthold, J.: Mit Röntgenblick zum Allrounder - Roadmap Fertigungsmesstechnik 2020, QZ 54 (2009) 10





Dimensional Feature Extraction/ Evaluation

DefectControl

CAD-Comparison

AssemblyControl

Reverse Engineering



Ejemplo de Aplicación: Comparación de diferentesestados de fabricación con una comparación “Real-Real“)

33

34



















VolumeMax Metrotom


La Familia METROTOM®

Medición e Inspección en el laboratorio

METROTOM®

800 METROTOM® 1500

Aplicación: Test / Inspección + Metrología Dimensional

VoluMax para la detección de defectos en la línea de producciónInspección de piezas en < 1 minuto en producción



Reto para uso en la línea de fabricación: Tiempo de medición Causa de la relación efecto para una pieza en concreto (Tamaño y Densidad) sin considerar artefactos

38

Numberof Projections

(-)

MeasuringTime (-) Quality of

Voxel Model(Measuring

Error)

(-)

Image Quality(Resolution,Theoretical:Voxel Size)

X-Ray Power(Current,Voltage)

X-RaySpot Size

(+) (-)(+)

Time forProjections

(-)

contrary requirements

Signal-NoiseRelation (-)

MovementArtefacts (-)

Rotary Table

Movement

(+)

Enclosure Time (-)


AplicacionesVoluMax

Porosity analysisAluminium part

(320 x 150 x 50) mm

Detection of cracks and inclusionsPlastic part

(120 x 120 x 160) mm

Mixed material assembly analysisMixed plastic parts

(120 x 80 x 130) mm

225 kV @ 8 mA20 sec / Scan~ 50 sec / Teil

0,175 mm

225 kV @ 3 mA15 sec / Scan~ 20 sec / teil

0,316 mm

225 kV @ 3,5 mA8 sec / Scan

~ 13 sec / Teil0,237 mm

40

Comparación de las principalescaracterísticas entre el VoluMax y el Metrotom

Resolution: 3.5um (Metrotom 800) 120um

MPEE: 4um + L/100 does not exist

Scanning time: 10 – 50 minutes 10 – 50 seconds

Environment: Laboratory Production line

Parts: small batches 100 % control

Operator: Metrologist Automatic operation

Metrotom VoluMax


• En la Tomografía Computarizada (TC) debemosdistinguir entre Inspección/Test y la MetrologíaDimensional.

• La línea de productos Metrotom se emplea en la Inspección/Test y en la medición dimensional de pequeños lotes en el laboratorio.

• La línea de producto VoluMax es únicamente para la inspección/test 100% en la línea de producción.

Resumen


Preguntas?Contactar nos!

42

Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH

Holger Schubmehl

Regional Sales Manager73446 OberkochenPhone (Oberkochen) 0049 – 7364 -5084Mobile: 0049 – 171 – 305 2842Email: [email protected]

El primero contacto con la tecnología -

nuestro experto en la zona

43

Metaltest

Sr. Alfonso [email protected]

Pol. Ind. del Circuit - C/ Mas Moreneta,s/n.Esq. Can Cabanyes 08160 MONTMELÓ, Barcelona

Tlf: 93.564.54.53 - FAX: 93.564.50.73


Documents

Tomografía: Tecnología y aplicaciones · Análisis de defectos en un molde de inyección con paredes de ... (Tamaño y Densidad) sin considerar artefactos 38 Number of Projections