Choisir l'inspection batterie par rayons X (CT) : quand et pourquoi c'est important

Une technique d'inspection connue sous le nom de Tomodensitométrie, ou CT, utilise les rayons X pour évaluer un objet en trois dimensions.

Cette troisième dimension est précieuse, et permet à un fabricant d'obtenir des données volumétriques pour voir efficacement à l'intérieur d'un objet.

La méthode CT révèle les détails internes d'objets comme les batteries, et ce, de manière non-destructive.

La tomodensitométrie fournit une carte 3D de l'absorption des rayons X à travers un échantillon. En rotant un objet de 360 degrés, les systèmes CT reçoivent des images de projection 2D sous tous les angles. Les pièces bidimensionnelles sont ensuite reconstruites en un volume 3D.

Un algorithme de reconstruction calculée crée une pile de coupes transversales à partir des radiographies 2D, permettant aux utilisateurs CT de visualiser, analyser, et mesurer surfaces et structures internes — composants comme les évents de sécurité ou séparateurs d'une batterie.

Voyez les piles AA à l'intérieur de cette brosse à dents électrique, par exemple.

CT comme « autopsie virtuelle » en phase d'analyse

La tomodensitométrie peut agir comme une sorte d'« autopsie virtuelle » dans la phase d'analyse, dit Chris Peitsch, Responsable Développement Commercial, Systèmes Rayons X/CT, chez le fabricant d'inspection Avonix Imaging basé à Maple Grove, MN, qui a parlé à une audience Tech Briefs ce mois-ci.

« Vous pouvez générer des coupes virtuelles à n'importe quel plan désiré, et vous pouvez même lancer des analyses numériques et faire des mesures précises », a dit Peitsch lors d'une présentation live intitulée « Tomodensitométrie Rayons X : Permettre une Technologie Batterie Sûre et Efficace. »

Questions-réponses : liquides, pièces métal épaisses, matériaux

Les lecteurs avaient les questions suivantes liées aux batteries et inspection pour Peitsch et co-présentateur Andrew Ramsey, Consultant CT Rayons X chez Nikon Metrology, basé au UK. Lisez les réponses éditées de Peitsch et Ramsey ci-dessous.

Le CT détecte-t-il la distribution de substances molles comme liquides ou graisse ?

Andrew Ramsey : Les liquides sont un peu délicats, sauf s'ils sont contenus. Nos scans fonctionnent en tournant l'objet 360 degrés. Quiconque a pris un seau et l'a fait tourner réalisera que le liquide ne bouge pas vraiment quand vous faites ça.

Si le liquide est piégé dans de petits pores, alors oui, on peut le détecter. Certainement, le matériau mou est délicat ; vous devez filtrer vos rayons X pour obtenir une énergie très haute dans le faisceau pour qu'il puisse pénétrer le matériau dense autour.

Puis, bien sûr, ayant fait ça, vous devez faire un scan assez long pour obtenir un bon rapport signal/bruit mais vous pouvez détecter des choses comme joints toriques en caoutchouc et graisse. Tout dépend vraiment de la situation. En théorie, c'est définitivement possible de visualiser des liquides. Cela prend juste un peu plus de temps.

Le CT est-il efficace pour pièces métal lourdes, épaisses comme fonte ou aluminium moulé, ou est-il plus efficace pour tôle fine ou pièces plastique ?

Andrew Ramsey : C'est efficace pour les pièces à faible densité. Les gros moulages sont un peu plus difficiles ; cela dépend vraiment du matériau dont ils sont faits. Vous avez mentionné aluminium ou acier. Ce sont des animaux très différents vraiment. L'aluminium a un numéro atomique bas, donc c'est beaucoup plus facile à pénétrer que la fonte ou l'acier.

Tandis qu'on peut [inspecter] jusqu'à 30 cm d'aluminium, on peut probablement faire seulement 7-10 cm d'acier. Le titane est quelque part entre les deux.

Quels matériaux les systèmes conviennent-ils : Alliages ? Matériaux ferreux ? Non-ferreux ?

Chris Peitsch : Nous avons des systèmes capables d'inspecter [le superalliage nickel-chrome] Inconel maintenant. Tout dépend de la taille et structure de la pièce. Heureusement, dans l'aérospatial, la réduction de poids est importante, donc beaucoup de structures Inconel sont déjà à parois minces ; tout dépend de la quantité de matériau qu'on doit pénétrer.

Andrew Ramsey : Ce n'est pas la taille réelle de l'échantillon mais c'est la longueur de parcours totale de matériau solide. Donc, si vous avez une grande pièce faite de parois très minces, mais avec beaucoup de trous et espaces à l'intérieur, ce sera beaucoup plus facile à pénétrer qu'un échantillon solide.

Avez-vous utilisé un scan CT sur une batterie ? Partagez vos questions et commentaires ci-dessous.