Zastosowanie rentgenowskiej tomografii komputerowej do wspomagania badań materiałowych odlewów

• Autorzy: Krzak I. , Tchórz A.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2015.12

Warianty tytułu

EN

The use of X-ray computed tomography as a tool in assisting cast material testing

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Technologia wytwarzania odlewów zależna jest od wielu czynników. Warunki techniczne odbioru odlewów określają wymaganą jakość, co jest podstawą do uznania odlewu za dopuszczalny bądź wadliwy. W praktyce produkcja odlewów bez pewnej ilości sztuk wadliwych nie jest możliwa. Dąży się jednak do zminimalizowania strat, stosując różnorodną aparaturę kontrolno-pomiarową. Do sprawdzenia wewnętrznej struktury wyrobu pomocna może być rentgenowska tomografia komputerowa (ang. Computed Tomography – CT). Jest to nowoczesna metoda diagnostyczna, która łączy badania rentgenowskie z zaawansowaną technologią komputerową. Badania tomograficzne umożliwiają bezinwazyjną jakościową ocenę badanego materiału oraz przeprowadzenie zaawansowanych analiz. Jedną z podstawowych zalet rentgenowskiej tomografii CT jest zobrazowanie badanych struktur w trzech wymiarach oraz możliwość wykonania rekonstrukcji przestrzennych. Przedmiotem artykułu jest przybliżenie zasady działania rentgenowskiej tomografii komputerowej oraz omówienie szerokiego jej wykorzystania w różnych dziedzinach nauki, w szczególności w badaniach defektoskopowych, w ilościowych badaniach metalograficznych, w procesie inżynierii odwrotnej (rekonstrukcyjnej) oraz w badaniach metrologicznych. Na wybranych przykładach przedstawiono możliwości rentgenowskiej tomografii komputerowej.

EN

Casting manufacture depends on many factors. Technical specifications determine the required quality, which is essential for casting acceptance or rejection. Practice shows that making castings without defects is simply not possible. However, the aim is to minimize rejects owing to the use of diverse instruments for measurements and control. A tool which may be helpful in checking the internal structure of products is the X-ray computed tomography (CT). CT is a modern diagnostic method that combines X-ray examinations with advanced computer technology. Tomographic studies allow non-destructive qualitative assessment of the test material combined with advanced analysis. One of the main advantages of the X-ray computed tomography is imaging of the examined structure in three dimensions and the ability to perform spatial reconstruction. The aim of this article is to describe the principle operation of X-ray computed tomography and offer extensive discussion of its use in various fields of science, in particular to defect detection, quantitative metallographic tests, the process of reverse engineering (reconstruction) and metrological studies. Selected examples were used to show the potential offered by this technique.

Słowa kluczowe

PL

rentgenowska tomografia komputerowa (CT); badania defektoskopowe; niskociśnieniowe odlewanie przeciwgrawitacyjne (CLA); szybkie prototypowanie (RP); inżynieria odwrotna (RE)

EN

X-ray computed tomography (CT); flaw detection; counter-gravity low-pressure air-melted casting (CLA); Rapid Prototyping (RP); reverse engineering (RE)

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 55, nr 3
• Strony: 33--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Krzak I.

• Instytut Odlewnictwa, Zespół Laboratoriów Badawczych, Laboratorium Badań Nieniszczących, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Tchórz A.

• Instytut Odlewnictwa, Zespół Laboratoriów Badawczych, Laboratorium Badań Nieniszczących, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

Bibliografia

• 1. Falęcki, Z. (1997). Analiza wad odlewów. Kraków: Wydawnictwa AGH.
• 2. Tchórz, A., Boroń, Ł. (2013). Ilościowa charakterystyka 3D morfologii grafitu w żeliwie sferoidalnym przy użyciu rentgenowskiej tomografii komputerowej. [W:] Prace Szkoły Inżynierii Materiałowej, red. J. Pacyna. Kraków−Krynica, 392−395.
• 3. Ratajczyk, E. (2012). Rentgenowska tomografia komputerowa (CT) do zadań przemysłowych. Pomiary, Automatyka, Robotyka, 16(5), 104−113.
• 4. Tchórz, A., Książek, M. (2014). Zastosowanie rentgenowskiej tomografii komputerowej w inżynierii materiałowej. VIII Międzynarodowa Konferencja. Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich Oddział w Gorzowie Wlkp.
• 5. http://www.ge-mcs.com [dostęp: 14.05.2015].
• 6. Krzak, I., Jaśkowiec, K., Tchórz, A., Boroń, Ł. (2015). Zastosowanie rentgenowskiej tomografii komputerowej do porównania metody niskociśnieniowego odlewania przeciwgrawitacyjnego i metody odlewania grawitacyjnego. Prace Instytutu Odlewnictwa / Transactions of the Foundry Research Institute, 55(1), 11−21.
• 7. Pirowski, Z. (2013). Stopy niklu jako nowoczesne tworzywo odlewnicze do pracy w ekstremalnych warunkach eksploatacji. Kraków: Instytut Odlewnictwa.
• 8. Tchórz, A., Gil, A. (2014). Porównanie wyników badań metrologicznych uzyskanych za pomocą rentgenowskiej tomografii komputerowej i skanera optycznego 3D. Prace Instytutu Odlewnictwa / Transactions of the Foundry Research Institute, 54(4), 63−75.