CT-vizsgálatok az elektronikai iparban

Napjainkban a gyártó-, illetve összeszerelő tevékenységet végző cégek egyre nagyobb hangsúlyt helyeznek a minőségbiztosításra. A folyamatok mellett fontos feladat a beépítésre kerülő alkatrészek, részegységek vizsgálata is. Korábban – a mintavételes eljárás mellett –, roncsolásos anyagvizsgálattal igyekeztek a hibák feltárását elvégezni. Ennek több hátránya is volt, többek között, a valós hibák rejtve maradtak, ha nem estek egybe a metszet síkjával, illetve az ilyen vizsgálatok roncsolták a munkadarabokat

Az iparban gyakran találkozunk olyan problémával, hogy egy tárgy belső szerkezetét kell megvizsgálni annak roncsolása nélkül, illetve egy már elkészült prototípus méreteit kell összevetni az alkatrész CAD-modelljével. A GE Sensing&Inspection Technologies saját fejlesztésű, Phoenix|X-ray röntgenberendezéseivel és 3D-szoftverével már az ilyen vásárlói igények nagy részére is megfelelő megoldást tud nyújtani.

A röntgenvizsgálatoknál a vizsgálandó tárgyat átvilágítjuk olyan sugárzással, amelyet az nagyrészt átbocsát, azonban elegendő mértékben el is nyel ahhoz, hogy a belső szerkezet árnyképe kirajzolódjon. Ha a vizsgálandó tárgy belső szerkezete közel kétdimenziós, illetve nem túl bonyolult, akkor ilyen árnyképfelvételek közvetlenül értelmezhetőek, ezeket hívjuk 2D-s felvételeknek. Bonyolultabb esetekben azonban néhány irányból készült felvétel nem elég ahhoz, hogy feltárja a belső szerkezetet. Ilyen tárgyak lehetnek például mikroelektronikai alkatrészek, szenzorok, kapcsolók, relék.

Ekkor használatosak a tomográfiás módszerek. A tomográfia görög elemekből alkotott szó, eredeti jelentése rétegfelvétel. A computertomográfiás (továbbiakban CT) vizsgálatok matematikai alapjait 1917-ben Johann Radon dolgozta ki, azonban gyakorlati alkalmazásra a számítógépek kifejlesztéséig várni kellett, így az első CT-s röntgenberendezések megjelenése a hatvanas évek végére datálható.

1. ábra. A komputertomográfia elve

CT-vizsgálat esetén a vizsgálandó mintát a mellékelt képen (1. ábra.) látható módon egy precíz forgatóegység segítségével 360 fokban, lépésenként körbeforgatjuk, miközben számos - akár több ezer darab - 2D-s felvételt készítünk róla. Ezt nevezzük szkennelési vagy beolvasási szakasznak. Az elkészült kétdimenziós képekből a fent említett matematikai módszer segítségével egy rekonstrukciós számítógép felépíti a 3D-s pontfelhőt, ezt nevezzük rekonstrukciós fázisnak. Ezt a kiértékelés követi, melyet egy 3D-s kiértékelőszoftver segítségével végzünk.

Az elkészült modell lehetőséget nyújt arra, hogy szabadon definiálható metszősíkokkal végezzünk vizsgálatokat a munkadarab tetszőleges területein. A metszősíkok folyamatos elmozgatásával keresztmetszeti videók készítésére is lehetőség adódik.

2. ábra. Krimpelt-vezeték-szakadás 2D-képen

Természetesen adott esetben elegendő lehet egy forrasztáson belül található zárvány vagy egy krimpeltvezeték-szakadás felfedezésére egy 2D-s röntgenkép (2. ábra), viszont annak térben való kiterjedése, valós volumetrikus méreteinek kiértékelése már csak CT-felvétel segítségével lehetséges (3. ábra).

3. ábra. Krimpelt vezetékkötés 3D-ben

Bizonyos esetekben egy szimpla röntgenfelvételen a forraszkötésekben található repedések nem, vagy csak nehezen vehetők észre, viszont egy 3D-s modell komplett keresztmetszeti videóján tökéletesen láthatóvá válik.

Mivel a GE Sensing&Inspection Technologies CT-berendezései kalibrálhatóak, így akár a zárványok különböző méréseire, zárványanalízisre, legyártott minták CAD-modellel történő összehasonlítására is lehetőségünk van. A CT-technológia előnyeit igazolják a cikk végén található képek is, a vizsgált mintákon sok részlet látható - a minták roncsolása nélkül.

A CT-vizsgálatok jelentősége tehát igen nagy. A nagy értékű alkatrészeknél, készre szerelt egységeknél, ahol az összérték esetenként a több ezer eurót is elérheti, sok esetben nincs más lehetőség, mint CT-vizsgálat segítségével, roncsolásmentesen meghatározni a termék végső minősítését. Az esetek többségében a szakemberek számára könnyen eldönthető, hogy a termék megfelel-e a gyártás folyamán támasztott minden követelménynek.

Az ELAS Kft., mint a GE PhoenixX-ray röntgenberendezések magyarországi forgalmazója, nagy hangsúlyt fektet a röntgen technológia szélesebb körű megismertetésére. Szakembereink sokéves röntgentapasztalata megfelelő alapot biztosít a felmerülő problémák gyors és hatékony megválaszolásában. A bemutatótermünkben (E-LAB) található GE PhoenixMicromex és X|aminer röntgen berendezésekkel lehetőség van röntgenvizsgálatok elvégzésére, és megteremtettük annak a lehetőségét is, hogy sürgős esetekben azonnali megoldást tudjunk biztosítani.