Porosity Detection by Computed Tomography

• Autorzy: Ziółkowski G. , Szymczyk P. , Pawlak A. , Kurzynowski T. , Dybała B. , Chlebus E.

Identyfikatory

DOI

10.14313/PAR_225/27

Warianty tytułu

PL

Detekcja porowatości z wykorzystaniem technicznej tomografii komputerowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Industrial computed tomography (CT) supports quality inspection of manufactured technical objects and product development thanks to its possibility of non-destructive detection of porosity. Application of computed tomography to porosity detection permits not only qualitative evaluation of internal structure of objects, but also quantitative evaluation of material porosity with representation of three-dimensional shape of pores and their spatial distribution. The paper presents a brief characteristic of the factors influencing effectiveness of porosity detection by CT. A technical example illustrates influence of the applied magnification on the possibility to detect porosity and represent shapes of pores. Next, the results of porosity evaluation obtained by CT and by standard microscopic examinations are compared. It was demonstrated that result of porosity detection is influenced by magnification and resolution of CT measurements.

PL

Techniczna tomografia komputerowa CT (ang. Computed Tomography) wspomaga kontrolę jakości wytwarzanych obiektów technicznych i rozwój produktu dzięki możliwości nieniszczącej detekcji porowatości. Wykorzystanie tomografii komputerowej w defektoskopii pozwala nie tylko na jakościową ocenę struktury wewnętrznej obiektów, ale i na ilościową ocenę porowatości ich materiału z odwzorowaniem trójwymiarowego kształtu porów i ich rozkładu przestrzennego. W pracy przedstawiono krótką charakterystykę czynników wpływających na skuteczność detekcji porowatości z wykorzystaniem metody CT. Na przykładzie obiektu technicznego przedstawiono wpływ zastosowanego powiększenia na możliwości detekcji porowatości i odwzorowania kształtu porów. Następnie porównano wyniki porowatości uzyskanej z wykorzystaniem metody CT i standardowych badań mikroskopowych. Wykazano wpływ powiększenia i rozdzielczości pomiaru na możliwość detekcji porów z wykorzystaniem metody CT.

Słowa kluczowe

EN

technical computed tomography; porosity; defectoscopy; quality inspection

PL

techniczna tomografia komputerowa; porowatość; defektoskopia; kontrola jakości

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 21, nr 3
• Strony: 27--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Ziółkowski G.

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT-FPC), Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Szymczyk P.

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT-FPC), Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Pawlak A.

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT-FPC), Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Kurzynowski T.

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT-FPC), Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Dybała B.

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT-FPC), Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

autor

Chlebus E.

• Wrocław University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Centre for Advanced Manufacturing Technologies (CAMT-FPC), Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław, Poland

Bibliografia

• 1. Ratajczyk E., X-ray computed tomography (CT) for industrial tasks. “Pomiary Automatyka Robotyka”. Vol. 16, No. 5, 2012, 104–113 (in Polish - Rentgenowska tomografia komputerowa (CT) do zadań przemysłowych).
• 2. Wieczorowski M., Gapiński B., X-ray CT in metrology of geometric feature, “Acta Tehnica Corviniensis - Bulletin of Engineering”, Vol. 7, Iss. 1, 2014, 95-100.
• 3. Gapiński B., Wieczorowski M., Szymański M., Szymański S., Grzelka M., Rękas A., Computed tomography in wall thickness measurements of profiles after bending. “Mechanik”. No. 11, 2016, 1712-1713, DOI: 10.17814/mechanik.2016.11.504 (in Polish - Tomografia komputerowa w pomiarach grubości ścianek profili uzyskiwanych po gięciu).
• 4. De Chiffre L., Carmignato S., Kruth J.-P., Schmitt R., Weckenmann A., Industrial applications of computed tomography. “CIRP Annals - Manufacturing Technology”. Vol. 63, Iss. 2, 2014, 655-677, DOI: 10.1016/j.cirp.2014.05.011.
• 5. Probst G., Boeckmans B., Dewulf W., Kruth J.-P., Computed tomography: a powerful imaging technique in the fields of dimensional metrology and quality control, [in:] Proc. SPIE 9868, Dimensional Optical Metrology and Inspection for Practical Applications V, 98680G (May 19, 2016); DOI: 10.1117/12.2227146.
• 6. Królikowski M., Burbelko A., Kwaśniewska-Królikowska D., Application of computed tomography in defectoscopy of nodular iron castings. “Archives of Foundry Engineering”, Vol. 14, Iss. 4, 2014, 71-76 (in Polish - Wykorzystanie tomografii komputerowej w defektoskopii odlewów z żeliwa sferoidalnego).
• 7. Dybała B., Będza T., Ziółkowski G., Technical computed tomography in metrology of geometrical quantities and quality inspection. “Mechanik”. Vol. 86, No. 7, 2013, 526-530 (in Polish - Techniczna tomografia komputerowa w metrologii wielkości geometrycznych i kontroli jakości).
• 8. Chlebus E., Ziółkowski G., Dybała B., Application of industrial computed tomography in assembly analysis. “Mechanik”. Vol. 86, No. 5-6, 2013, 422-424, 426 (in Polish - Zastosowanie przemysłowej tomografii komputerowej w analizie złożeń).
• 9. Kumar J., Abulrub A.G., Attridge A., Williams M.A., Effect of X-Ray Computed Tomography Scanning Parameters on the Estimated Porosity of Foam Specimens. 2nd International Conference on Mechanical, Industrial, and Manufacturing Technologies (MIMT 2011).
• 10. Stock S R., Microcomputed Tomography - Methodology and Application. CRC Press, Boca Raton 2009.
• 11. Ketcham R.A., Hanna R.D., Beam hardening correction for X-ray computed tomography of heterogeneous natural materials, “Computers & Geosciences”. Vol. 67, 2014, 49-61, DOI: 10.1016/j.cageo.2014.03.003.
• 12. Schörner K., Goldammer M., Stephan J., Comparison between beam-stop and beam-hole array scatter correction, “Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B”. Vol. 269, Iss. 3, 2011, 292-299, DOI: 10.1016/j.nimb.2010.11.053.
• 13. Iassonov P., Gebrenegus T., Tuller M., Segmentation of X-ray computed tomography images of porous materials: A crucial step for characterization and quantitative analysis of pore structures. “Water Resources Research”, Vol. 45, Iss. 9, 2009, DOI: 10.1029/2009WR008087.
• 14. Wu J., Li X., Wang Y., Zhang B., An Improved Algorithm in Porosity Characteristics Analysis for Rock and Soil Aggregate, “Discrete Dynamics in Nature and Society”. Vol. 2014, DOI: 10.1155/2014/798235.
• 15. Ziółkowski G., Chlebus E., Szymczyk P., Kurzac J., Application of X-ray CT method for discontinuity and porosity detection in 316L stainless steel parts produced with SLM technology. “Archives of Civil and Mechanical Engineering”. Vol. 14, Iss. 4, 2014, 608-614, DOI: 10.1016/j.acme.2014.02.003.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).