Een gevolg van geavanceerde fabricagetechnologieën is dat sommige interne structuren vaak ontoegankelijk zijn en dat kwaliteitscontrole dus noodzakelijk destructief is. Dit is duidelijk problematisch voor producten met een hoge toegevoegde waarde, waar klanten toch betrouwbaarheid en gecertificeerde kwaliteit verwachten. Computertomografie (CT) is aangekondigd als een antwoord, het zichtbaar maken van interne structuren en bovendien het combineren van dimensionale metrologie en materiaaldefectanalyse. Echter, de technologie heeft zijn beperkingen.

Het door de EU gefinancierde INTERAQCT-project creëerde een onderzoeksomgeving, gebruik maken van een brede reeks vaardigheden om de industriële röntgen-CT-workflow te verbeteren. Naast andere successen, de 15 onderzoekers verbeterden verificatieprocedures voor acceptatietesten van nieuwe CT-apparatuur, verbeterde een methode om verkeerde uitlijningen in CT-systemen te bepalen (inclusief softwarecompensatie, vermindering van meetfouten) en benutte de kracht van CT om de vorming van porositeit in 3D-geprinte onderdelen te minimaliseren.

Op weg naar niet-destructief testen

Innovatieve fabricagetechnieken hebben een reeks gewenste eigenschappen mogelijk gemaakt voor componenten met een hoge toegevoegde waarde, zoals hoge aanpasbaarheid (bijv. voor implantaten) en lichtgewicht (bijv. voor de luchtvaartindustrie), tegen lagere kosten en met meer efficiëntie. Echter, naar het voorbeeld van 3D-printen, de INTERAQCT-projectcoördinator Professor Wim Dewulf wijst erop, "Onderdelen hebben vaak complexe interne structuren om hoge sterkte en stijfheid te combineren, met laag gewicht. Aangezien deze niet toegankelijk zijn voor conventionele kwaliteitsinspectie-instrumenten, ze kunnen alleen worden geïnspecteerd door destructief te worden geopend, waarna het onderdeel opnieuw gemaakt moet worden, hopelijk met vergelijkbare kwaliteit."

computertomografie (CT) maakt röntgenfoto's van een object vanuit verschillende perspectieven, combineert ze vervolgens om een ​​3D-model van het object te construeren. Met behulp van röntgenstralen kunnen fabrikanten ook het interieur van het object reconstrueren. In een context plaatst professor Dewulf enthousiast, "X-ray CT opent een ongekende rijkdom aan mogelijkheden voor niet-destructieve kwaliteitscontrole, we kunnen nu bijvoorbeeld de afmetingen van complexe interne structuren meten, we kunnen controleren of de vezels in een composiet correct zijn georiënteerd en we kunnen interne materiaaldefecten detecteren, zoals scheuren en poriën. We kunnen dit zelfs allemaal tegelijk doen."

Bijdragen aan de CT-workflow, waaronder verbeteringen aan de efficiëntie van de CT-apparatuur, CT-software, niet-destructief onderzoek, dimensionale metrologie, additieve productie, microproductie en composietproductie - vereisten een zeer interdisciplinair team. De geselecteerde onderzoekers vertegenwoordigden een brede expertise op het gebied van natuurkunde, dimensionale metrologie, materiaal wetenschappen, fijnmechanica, en productietechniek, tussen de Europese industrie, academische wereld en nationale metrologische instituten.

Ondersteuning van de drijvende kracht van de Europese economie

In de afgelopen jaren is er gestreefd naar een Europese industriële renaissance, tegen een achtergrond van toenemende uitbesteding van massaproductie aan economieën met lagere lonen. Inspanningen om dit concurrentievermogen veilig te stellen en te verbeteren, zullen profiteren van een verschuiving van de focus van een op kosten gebaseerd concurrentievoordeel naar het leveren van vraaggestuurde, op maat gemaakte en hoogwaardige producten.

Hoewel innovatieve productietechnologieën hiervoor de sleutel zijn, brede acceptatie is afhankelijk van de beschikbaarheid van technieken die hun kwaliteit kunnen certificeren. Zoals professor Dewulf nadenkt, “Dit blijft een grote uitdaging, omdat kwaliteit afhangt van interne structuren en kenmerken die niet met conventionele middelen kunnen worden geïnspecteerd. Door de op röntgen CT gebaseerde kwaliteitscontrole te verbeteren, INTERAQCT heeft bijgedragen aan een grotere acceptatie van deze nieuwe productiemethoden in de industrie."

Ondanks verbeteringen in hoogwaardige CT-scans, ze worden nog grotendeels offline uitgevoerd, waarbij deskundige input vereist is wanneer een nieuwe geometrie wordt gescand. Het INTERAQCT-team werkt momenteel aan het realiseren van de gereedheid van industriële CT door deze snel, autonoom, robuust en volledig geïntegreerd. Zoals professor Dewulf concludeert, "De visie is om CT te integreren in een productieomgeving op een manier die 100 procent kwaliteitscontrole van alle gemaakte onderdelen mogelijk maakt, en om alle CT-scangegevens te gebruiken om het productieproces automatisch aan te passen en te verbeteren."