Лаборатория рентгеновской компьютерной томографии

На базе кафедры МТ7 и научно-образовательного центра «Сварка и контроль» создана лаборатория промышленной рентгеновской томографии. Лаборатория оснащена современным микрофокусным томографом nanoVoxel-4000.
Промышленная рентгеновская компьютерная томография — это процесс, при котором используется рентгеновское облучение для получения полноценного трёхмерного изображения внутреннего и внешнего строения исследуемой детали.

Точная диагностика — залог успеха вашего производства!

Наша лаборатория предлагает услуги по промышленной томографии. Мы используем передовые технологии и оборудование, чтобы обеспечить высокую точность и надёжность результатов. Наши услуги могут быть полезны в различных отраслях промышленности, таких как машиностроение, авиация, энергетика, металлургия и другие. Мы готовы помочь вам повысить качество продукции, снизить риски и оптимизировать производственные процессы.

Основной принцип рентгеновской компьютерной томографии

Микрофокусный источник рентгеновского излучения (микрофокусная рентгеновская трубка) генерирует ионизирующее излучение и направляет рентгеновские лучи сквозь исследуемый объект. В зависимости от плотности и толщины исследуемого объекта энергия частиц на различных участках по-разному ослабляется – рассеивается или поглощается. Цифровой детектор фиксирует 2D-проекцию изучаемого объекта, созданную рентгеновскими лучами. В процессе сканирования контролируемый объект, установленный на поворотном столе, поворачивается вокруг собственной оси на 360° с определенным шагом (обычно 0,5°), а при каждом положении объекта фиксируется 2D-рентгеновские изображения изучаемого объекта. Затем, на основе совокупности исходных 2D-рентгеновских изображений с помощью сложных математических алгоритмов происходит реконструкция объемного изображения.

Промышленная томография на основе цифровых детекторов – это передовой метод радиографического неразрушающего контроля.

Благодаря высокой чувствительности и контрастности изображений, результаты томографического сканирования отличаются высокой четкостью с минимальными шумами. Современные алгоритмы обработки данных позволяют детально анализировать внутреннюю структуру объекта, создавать его 3D-модели и точно определять местоположение дефектов. Сегодня томография широко применяется в дефектоскопии для выявления скрытых повреждений, а также в реверс-инжиниринге для воссоздания цифровых моделей существующих изделий.

Области применения

1. Контроль внешней геометрии: Использование КТ позволяет проводить высокоточные измерения внешних размеров объектов. Достигается возможность измерения с точностью до микрометров, что делает метод идеальным для проверки сложных изделий. Томография выявляет даже минимальные отклонения от номинальных значений, обеспечивая уверенность в соответствии изделия проектным требованиям.

2. Контроль внутренней геометрии: Томография обеспечивает возможность анализа внутренней структуры объектов без их разрушения. Метод позволяет точно измерять такие параметры, как толщина стенок, размер внутренних пустот или каналов. КТ также используется для оценки пространственного расположения внутренних элементов и их соответствия чертежам. Высокая точность метода исключает ошибки, которые могут возникнуть при использовании традиционных подходов.

3. Неразрушающий контроль и поиск дефектов: КТ незаменима для обнаружения трещин, пустот, инородных включений и других дефектов, которые могут негативно повлиять на свойства изделия. Благодаря трёхмерной визуализации метод позволяет не только выявить дефект, но и точно определить его координаты и размеры, что крайне важно для последующего исправления или анализа причины возникновения.

4. Контроль композитов: Томография даёт возможность глубоко изучить внутреннюю структуру композитов, таких как углепластики и стеклопластики. Она позволяет определить качество армирующих волокон, их ориентацию и равномерность распределения. Кроме того, метод позволяет выявить такие дефекты, как расслоения, пустоты и зоны низкой плотности, которые могут снизить эксплуатационные характеристики композитного изделия. Это особенно важно для задач, где требуется высокая надёжность материала.

5. Анализ аддитивных технологий: Аддитивное производство, включая 3D-печать, требует тщательного контроля качества. Томография позволяет детально исследовать структуру 3D-печатных изделий, выявлять скрытые дефекты, такие как поры, недопечатанные участки или посторонние включения. Она также помогает оценить равномерность нанесения слоёв и соответствие изделия проектным требованиям, что важно для повышения качества и надёжности готовых изделий.

6. Контроль кернов: Компьютерная томография незаменима при исследовании образцов керна, извлечённых из земной коры. Она позволяет оценивать структуру пород, измерять пористость, определять трещиноватость и выявлять зоны насыщенности. Это обеспечивает более точное понимание свойств нефтегазоносных пластов, помогает оптимизировать добычу углеводородов и прогнозировать поведение резервуаров в процессе эксплуатации.

7. Контроль печатных плат и электронных компонентов: Компьютерная томография активно применяется для анализа печатных плат и электронных компонентов. Она позволяет исследовать их внутреннюю структуру без повреждений, обнаруживать дефекты, такие как короткие замыкания, трещины, пустоты или нарушения пайки. Благодаря этому повышается надёжность конечного устройства и исключаются неисправности на этапе производства.

8. Контроль соединений и сборок: Компьютерная томография обеспечивает высокую точность анализа узлов и сборок. Метод позволяет выявлять дефекты, такие как смещения элементов, деформации или недостаточное соединение. Это помогает оптимизировать производственные процессы, улучшить конструктивные характеристики и снизить риски отказа изделий в эксплуатации.

9. Медицинские исследования и биоматериалы: Томография применяется для анализа биоматериалов, включая кости, ткани и искусственные имплантаты. Она позволяет изучить их структуру, плотность и механические свойства. Это важно для разработки и тестирования медицинских устройств, улучшения их биосовместимости и обеспечения безопасности пациентов.

10. Оценка пористости: Компьютерная томография позволяет определить объём пор, их распределение и форму с высокой точностью. Этот метод играет важную роль в оценке материалов, где пористость непосредственно влияет на эксплуатационные характеристики, такие как прочность, теплоизоляция и водопоглощение. Кроме того, томография помогает выявить скрытые дефекты в пористой структуре, что незаменимо при анализе материалов для строительства, фильтрации и мембранных технологий.

11. Контроль структуры: Томография предоставляет детализированную информацию о распределении фаз, волокон или зернистой структуры материала. Она используется для оценки микроструктуры сплавов, керамики и других материалов. Метод позволяет выявлять неоднородности, зоны повышенной или пониженной плотности, а также исследовать структурные изменения под воздействием внешних факторов, таких как температура или давление.