Выбор рентгеновской томографии для батарей: когда и почему это важно

Компьютерная томография (КТ): 3D рентгеновская инспекция без разрушения

Инспекционная техника, известная как Компьютерная Томография, или КТ, использует рентгеновские лучи для оценки объекта в трёх измерениях.

Третье измерение — ценное, и позволяет производителю получить объёмные данные для эффективного заглядывания внутрь объекта.

Метод КТ раскрывает внутренние детали объектов, таких как батареи, и делает это неразрушающе.

Компьютерная томография предоставляет 3D карту рентгеновского поглощения по всему образцу. Поворот объекта на 360 градусов, КТ системы получают 2D проекционные изображения с каждого угла. Двумерные части затем реконструируются в 3D объём.

Алгоритм компьютерной реконструкции создаёт стек поперечных срезов из 2D радиографов, позволяя пользователям КТ визуализировать, анализировать и измерять поверхности и внутренние структуры — компоненты вроде безопасных вентилей батареи или сепараторов.

Смотрите АА батареи внутри этой электрической зубной щётки, например.

КТ как «посмертная» анализ: виртуальные срезы и численные измерения

Компьютерная томография может действовать как своего рода «посмертная» в фазе анализа, говорит Крис Пайтш, менеджер по бизнес-развитию, рентгеновские/КТ системы, у производителя инспекции Avonix Imaging из Мейпл-Гроув, МН, который говорил с аудиторией Tech Briefs в этом месяце.

«Вы можете генерировать виртуальные поперечные срезы в любой плоскости, которую желаете, и даже запускать числовой анализ и делать точные измерения», — сказал Пайтш в живой презентации «Рентгеновская компьютерная томография: обеспечивающая безопасную и эффективную батарейную технологию».

Вопросы аудитории: жидкости, тяжёлые металлы, сплавы

Читатели задали следующие вопросы, связанные с батареями и инспекцией, для Пайтша и ко-презентера Эндрю Рэмзи, консультанта по рентгеновской КТ в Nikon Metrology,quartered в UK. Прочитайте отредактированные ответы Пайтша и Рэмзи ниже.

Захватывает ли КТ распределение мягких веществ, таких как жидкости или смазка?

Эндрю Рэмзи: Жидкости немного хитрые, если только они не содержатся. Наши сканы работают путём поворота объекта на 360 градусов. Любой, кто поднимал ведро и крутил его, поймёт, что жидкость на самом деле не движется, когда вы это делаете.

Если жидкость заперта в маленьких порах, тогда да, мы можем её захватить. Конечно, мягкий материал хитёр; вам нужно фильтровать ваши рентгеновские лучи, чтобы получить очень высокую энергию в пучке, чтобы он мог проникнуть плотный материал вокруг него.

Больше о батареях на Tech Briefs

Читатель спрашивает нашего эксперта, как сдержать взрыв «термического разбега» в литий-ионной батарее.

В блоге: может ли инструмент из стоматологического офиса привести к лучшей переработке литий-ионных батарей?

Затем, конечно, сделав это, вам нужно сделать довольно длинный скан для получения хорошего соотношения сигнал/шум, но вы можете подобрать такие вещи, как резиновые о-кольца и смазка. Всё действительно зависит от ситуации. В теории, определенно возможно визуализировать жидкости. Это просто занимает немного больше времени.

Эффективна ли КТ для тяжёлых, толстых металлических деталей, таких как чугун или литой алюминий, или она наиболее эффективна для тонкого листового металла или пластика?

Эндрю Рэмзи: Она эффективна для низко-плотных частей. Крупные отливки немного сложнее; это действительно зависит от материала, из которого они сделаны. Вы упомянули алюминий или сталь. Это совсем разные звери на самом деле. Алюминий имеет низкий атомный номер, так что его намного легче проникнуть, чем чугун или сталь.

Пока мы можем [инспектировать] до фута алюминия, мы, вероятно, можем сделать только три или четыре дюйма стали. Титан где-то посередине.

Для каких материалов подходят системы: Сплавы? Железные материалы? Нежелезные материалы?

Крис Пайтш: У нас есть системы, способные инспектировать [никель-хромовый суперсплав] Инконел сейчас. Всё зависит от размера детали и структуры. К счастью, в аэрокосмике снижение веса — большое дело, так что многие Инконел структуры уже тонкостенные; всё зависит от количества материала, который мы должны проникнуть.

Эндрю Рэмзи: Это не фактический размер образца, а общая длина пути твёрдого материала. Так что если у вас большая деталь, сделанная из очень тонких стенок, но у неё много отверстий и пространств внутри, тогда это будет намного легче проникнуть, чем твёрдый образец.

Использовали ли вы КТ скан на батарее? Делитесь своими вопросами и комментариями ниже.