CTスキャンサービス│製品の内部構造の確認・検査・解析・リバースエンジニアリングに

株式会社システムクリエイト

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システムクリエイトのCTスキャンサービス

検査でCTスキャナを活用するメリット

CTスキャン検査のメリット
CTスキャナでは、内部形状を含めたワーク全体を非破壊で3Dデータ化できるため、 切断・分解による形状変化・寸法変化が生じることなく、内部状態を正確に評価できます。 また、ノギスや三次元測定機など接触式の測定では評価できないアンダー形状や深穴、曲面など複雑な形状にもCTスキャナは有効です。 CTスキャナで取得した3Dデータは、さまざまな検査・解析に活用可能です。

CTスキャナで3Dデータ化するしくみとは?

目的に合わせた検査のご提案・実施

システムクリエイトのCTスキャンサービス
システムクリエイトでは、高出力X線CTシステム(産業用CTスキャナ) を活用したCTスキャンサービスを実施しています。 各種解析を組み合わせて、お客様の課題や目的に合わせた最適な検査ソリューションを提案いたします。 検査箇所がすでに決まっている場合はもちろん、「ワークの不良要因を特定したい」など検査箇所が不明瞭な場合も、お客様の目的に応じた検査を実施します。
検査結果は詳細な情報をわかりやすく集約したレポートとして提出いたします。

CTスキャン検査活用例


不良原因診断

成形品や鋳造品の不良要因検査
ワークの強度や材料費に影響する重量のばらつきは不良要因の特定が困難でした。 CTスキャン検査で取得できる様々な情報を活用して不良要因を特定することができます。
1.ボイドによる重量の影響を算出
ボイドが不良原因かどうかを確認する
成形品や鋳造品はボイドが不良要因となる場合が多々あるため、まずは欠陥解析を実施。 ワーク内部のボイドをすべて抽出することで、ワークの総体積とボイドの体積が取得できます。
この数値より、材料の比重とワーク全体・ボイドの重量を算出します。 実際に不足している重量と、検出したボイドの重量を比較することで、不良要因がボイドによるものかどうかを判断できます。 それぞれの重量の差異が少なければ、ボイドが主な不良原因だと考えられます。

2.形状評価にもとづいて肉厚評価を実施
形状不良箇所を特定
不良原因がボイド以外にもある場合は、形状評価を実施します。
スキャンデータとCADデータの形状を比較(図1)して、偏差の大きな箇所を特定します。
偏差の大きなポイントに対して肉厚をカラーマップで視覚化(図2)し、指定断面で比較することで変形傾向を詳細に把握(図3)できます。
また、寸法誤差や割合を数値で把握いただけるよう表を作成いたします。

アセンブリ品の不良特定

構成部品は公差内に収められていても、アセンブリ後に不良となるケースがあります。 アセンブリされた状態のまま、不良品の動作や症状からすべての構成部品の関連性を把握し、不良要因を特定することは難しいものでした。 CTスキャンを活用することでワークを分解することなく内部構造を3Dデータとして視覚化できるため、構成部品すべての配置状況を様々な角度から把握し、早期に不良要因の特定・改善を検討可能になります。

1.内部構造を確認して不良箇所を見つける
非破壊で内部構造を観察する
取得したCTスキャンデータは、複雑な内部構造を持つワークでも詳細に3Dデータ化されます。 あらゆる角度から任意の断面で観察可能になり、干渉の確認や構成部品の変形の有無など、外観からは判断できなかった問題を特定することができます。
2.不良の詳細を確認する
不良箇所の測定を行い詳細を把握
加圧状態での形状変化の確認、ボルトやナットの挿入具合などクリアランスや角度など数値が重要となる不良には測定を実施することで、詳細を把握できます。

経年変化や試験前後の変形状況確認

ワークの変形傾向を捉えるには全体形状を把握することが重要ですが、従来からある測定方法ではワーク全体に対する評価が困難でした。 CTスキャナを活用することで、内部構造を含めて3Dデータ化できるので、同一ワークに対する評価が可能となりました。 変形前と変形後のワークを比較することで、偏差傾向や変形傾向を可視化できるので、部品や消耗品の交換時期の見極め、摩耗量の把握といった保全管理や、繰り返し使用時の変形量確認など製品開発時の参考情報に活用いただけます。
1.ワーク全体の評価
スキャンデータ同士を比較して、変化量を把握する
変形前と変形後のスキャンデータを比較することで、全体形状の変化量をカラーマップで視覚的に把握できます。


2.断面図より変形の傾向や変化量を確認
変形傾向を確認する
変化量が大きな箇所は、変形前後の断面図を比較する(図3)ことで、3D像ではわかりづらい変形傾向を詳細に確認できます。
また、変形前後のポイントを測定することで、変形量を数値で把握できます(図4)。

検査の人的コスト削減


検査工程では検査票を作成する必要があるなど、 設計・開発・製造工程では3Dデータの活用が進んでいますが、3Dデータを十分に活用できていません。 検査票を作図する人的コストは部品点数や測定箇所が多いほど膨大なものになります。 CTスキャン検査を活用することで、3Dデータ上で検査工程を完結させられます。検査票を作成にかかる人的コストを削減できます。
CTスキャン検査では外観検査(図5)はもちろん、ツメ・アンダー・ボス形状など従来測定が難しかった形状や、ワーク内部も測定可能(図6)です。

2次加工時の欠陥不良対策

二次加工に影響するボイド、内部に残るボイドを判別する
鋳造品など二次加工を行うワークで課題となるのが、加工後のボイドの露出です。 不良品を次工程に回す前に自工程で検査を行うことで、次の工程で発生する無駄な工数やコストを削減できます。 ワークの内部欠陥を抽出し、2次加工で使用する最終形状のCADデータを重ね合わせることで、二次加工で取り除かれるボイド・表面に露出するボイド・ワーク内部に残るボイドをそれぞれ識別可能です。

納品形式

レポート PDF
CTスキャンビューワ vgl
画像 jpg / png / bmp / gif
動画 mp4など

装置情報

X線CTシステム(CTスキャナ)

inspexio SMX-225CT HR
広視野・高解像度・高コントラストが特長の高性能マイクロフォーカスX線CTシステムです。
高解像度の大型フラットパネル検出器を搭載し、広視野・高解像度を、また、X 線発生装置と検出器の改良により高出力・高コントラストを実現。これにより、複合材料から金属部品まで様々なワークのスキャンを一台で可能です。
また、インサート成形品のような金属と樹脂の複合部品に対応。従来観察が困難だった撮影対象にも活用できます。

主な仕様

X線発生装置 開放型
最大管電圧 225kV
最大管電流 1000μA
X線検出器 フラットパネル
搭載可能サンプル Φ400mm × H300mm
最大12kg

参考限界肉厚

材質ごとの限界肉厚(参考)
X線の透過量は素材の密度と厚みに依存します。
厚みがあり密度の高いものは透過しにくく、厚みが薄く密度の薄いものは透過しやすくなります。アルミやチタンなどの軽金属はスキャンしやすく鉄や銅などの重金属はスキャンが難しくなります。
参考資料は右記よりダウンロードください。

検査用ソフトウェア

VGStudioMAX / GeomagicControlX
検査用ソフトウェアとして、VGStudioMAXGeomagicControlXの最新版を使用しています。

その他資料はこちら


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