アルミニウムとインコネルの形状取得

アルミとインコネルのホイール

nanotomを使用する様子

材質による違いでスキャン精度が
どう変わるのかを比較したい


アルミニウムなどの軽合金に対して、インコネルは密度が高くX線を通し難いため、スキャンが難しい傾向にあります。材質によって投影データはどのような影響を受けるのか、類似の形状での比較が課題でした。


アルミニウム合金の場合 - コンプレッサーホイール -


今回のサンプルは金属でしたがサイズが小さいため、ミリフォーカスCTではなく、ナノフォーカスCTを使用することで、より精密に形状を取得することを目指しました。これによって、1回のスキャンで製品全体の形状を正確に捉えることができ、誤差±0.01mmの精度で3Dデータ化することに成功しました。ナノフォーカスCTでありながら、軽金属でもスキャン可能な事が、出力の高いnanotom mの特徴です。
また断面画像からも確認できる通り、非常にアーチファクトの少ない画像が得られているため、ポリゴンデータ(STL)に変換しても高い再現度を維持しています。

アルミのコンプレッサインペラ
コンプレッサインペラのSTLデータ
インコネルのタービンホイール
タービンホイールのSTLデータ

インコネルの場合 - タービンホイール -


インコネルなどのX線高吸収物体の場合、撮影に必要な透過強度を得るためには高い出力を必要とするため、ミリフォーカスCTスキャナを使用しました。しかし、今回の場合、ミリフォーカスCTであってもアーチファクトの発生が多く、肉薄なブレードの先端などが欠けてしまうなど、単独で3Dデータ化することが困難でした。そのためラインレーザーによる非接触測定で、ブレードの先端部の形状を取得し、2つのデータを組合せることによって3Dデータを完成させています。



CTで正確な形状を得るためには、長時間の撮影が必要


今回欠損が発生してしまった原因は、パワー不足と、ビームハードニングによって正確なCT値を得ることが出来なかったことにあります。これを解決するには、金属フィルターで十分にアーチファクトを軽減したり、スキャン時間を長くするなどの工夫が必要になります。

CADデータへの変換


通常、スキャンで取得したボリュームデータは、STLなどのポリゴンデータに変換されますが、JMCではCADの面貼りを行い、解析可能な3DCADモデル化するサービスを行っています。また右の画像は自動面貼りによるデータですが、JMCでは実績あるスタッフによるCADモデリングにも対応しており、スキャンデータを基にした編集可能なCADデータを制作可能です。

自動面貼によるCADデータへの変換

コンプレッサーホイール(アルミニウム合金) サンプル撮影画像


タービンホイール(インコネル) サンプル撮影画像


CTスキャン注文

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