구성품의 내부와 외부 모두를 대상으로 비파괴식 검사 및 측정이 가능한 X-ray CT(컴퓨터 단층촬영)의 장점은 널리 알려져 있습니다. 그러나 지금까지는 업계에서 흔히 사용되는 조합인 금속과 플라스틱처럼 서로 다른 두 가지 재료로 만들어진 어셈블리의 CT 스캐닝은 생산 환경의 품질 관리(QC)에 적합하지 않았습니다.
처리를 위해 충분히 선명한 데이터 세트를 생성하려면 긴 스캔 시간이 필요하지만, 이는 실시간 검사를 위한 요건과는 거리가 먼 조건입니다. 또는 스캔 속도를 높이게 되면 이미지에 나타나는 아티팩트를 제거하여 정확한 결과를 얻어내기 위해 고도로 숙련된 작업자의 수동 후처리가 필요해집니다. 이 경우에도 공정을 지연시키는 요인이 되며, 사람의 개입으로 인한 변수가 생기게 됩니다.
Industry 4.0 응용 분야를 위한 기술을 적용하는 데 있어 이러한 어려움을 해결하기 위해 니콘 코퍼레이션의 산업용 계측 사업부는 스캐닝 시간을 통상 10배까지 줄일 수 있는 새로운 재구성 알고리즘을 도입했습니다. 구성품의 크기와 복잡성에 따라 다르지만, 사전 출시 시험에서는 해당 소프트웨어가 일반적인 금속 및 플라스틱 커넥터에서 훨씬 빠른 성능을 보여주는 것으로 나타났으며, 따라서 샘플 검사와 함께 생산 현장에서의 생산라인 내 통합이 가능해졌습니다.
그 이름에서 알 수 있듯이, Dual.Material CT는 밀도가 서로 다른 두 가지 재료로 구성된 어셈블리에서 작업 효율성을 극적으로 향상시킵니다. 이는 구성품이 니콘 X-ray CT 기계의 챔버에서 회전하는 동안 촬영된 2D X-ray를 재구성한 복셀(3D 픽셀) 이미지에서 두 종류의 물질을 구분해내는 능력을 대폭 강화해줍니다. 핵심 응용 분야의 예로는 오버몰드 커넥터 또는 흡입기나 아드레날린 펜과 같은 의료용품 어셈블리를 생산하는 공장 등을 들 수 있습니다. Dual.Material CT는 연구와 같은 비산업 분야의 환경에서도 다양하게 활용이 가능합니다.
각 이미지 재구성 과정에서 소프트웨어 엔진은 고밀도 재료로 인해 발생하는 줄무늬 아티팩트가 저밀도 영역을 가리는 정도를 줄여줍니다. 시중의 일반적인 시스템은 X-ray를 단색이라고 가정하는 재구성 엔진을 사용하지만, 실제로 X-ray는 다색입니다. 따라서 그러한 시스템은 노출 시간을 늘리면서 이미지 획득 속도를 늦추는 X-ray 필터링을 사용해야 합니다. 니콘의 재구성 엔진은 이중 재료 어셈블리에 사용된 다양한 재료 조합에 대한 감쇠도를 정하고 조정함으로써 다색 X-ray 광선에 의한 문제를 극복하고 대비 대 잡음비를 대폭 향상시킵니다. 결과적으로, Dual.Material CT 스캔을 사용하는 X-ray 발생장치는 필터링이 필요하지 않으므로 검출기를 훨씬 짧은 노출로도 사용할 수 있고, 프레임 속도와 스캔 시간이 빨라지게 됩니다.
Dual.Material CT에 의한 재구성은 자동화된 덕분에 구성품마다 반복 수행할 수 있는 특성이 뛰어나며, 밀도가 서로 다른 두 가지 재료로 구성된 어셈블리를 검사하는 데 있어 스캐닝 기술에 대한 고급 지식을 요구하지 않습니다. 기존 방식의 CT 이미지 재구성에 소요되는 시간보다 훨씬 짧은 시간에 더 나은 시각화와 더 정확한 결함(구성 요소 표면 또는 내부) 정의를 제공할 수 있으므로 품질 관리 생산성이 향상됩니다. 고속 스캐닝을 지원하고 새로운 소프트웨어 및 자동화된 부품 취급 기능으로 인해 수동 데이터 편집이 필요 없다는 점 덕분에 생산 환경에서 이중 재료 어셈블리의 빠르고 자동화된 품질 관리가 가능해지고 Quality 4.0의 요건에 부합할 수 있습니다.
니콘의 엔지니어가 작성한 자체 개발 Dual.Material CT 알고리즘은 다양한 X-ray CT 기계 제품군과 완벽하게 호환될 수 있도록 특별히 설계되었습니다. 이 옵션은 모든 신규 설치에 사용할 수 있고, 현장의 기존 장비를 기계 구성 및 전원 조건에 관계없이 업그레이드하는 것도 가능합니다. 자세한 내용은 여기를 클릭하십시오.
니콘 메트롤로지 소개
니콘은 100년이 넘는 회사의 역사에 걸쳐 축적된 첨단 광전자 공학 및 정밀 분야의 기술력을 바탕으로 전 세계에 다양한 제품, 서비스 및 솔루션을 제공하고 있습니다. 또한 삶의 질 향상과 제조업 전반의 발전에 다양한 형태로 기여하는 새로운 가치를 지속적으로 창출해나가고 있습니다. 니콘의 산업용 계측 사업부(Industrial Metrology Business Unit, IMBU)는 맞춤화되고 비용 효율적일 뿐만 아니라 설치하는 순간부터 완벽하게 작동하는 통합되고 최적화된 초정밀 솔루션을 제공합니다. 디지털 솔루션 사업부(Digital Solutions Business Unit, DSBU)와 IMBU 간의 긴밀한 협력은 니콘이 최근에 이룩한 디지털 제조 혁신 성과로서, 양 사업부는 광범위한 재료에 대한 광학 기반의 적층 및 절삭 가공을 서브 미크론 표면 마감에 이르기까지 수행할 수 있는 다양한 제조 솔루션을 출시했습니다. www.industry.nikon.com
