Úloha plastů v moderní výrobě
Plasty hrají v našem každodenním životě významnou roli. Vzhledem k jejich všestrannost, lehká povaha, a přizpůsobivost, nacházejí široké uplatnění – od obalových materiálů přes dopravu a stavebnictví až po spotřební zboží. Výroba plastů exponenciálně vzrostla z 1,5 milionu tun v 50. letech 20. století na více než 350 milionů tun v roce 2018. [1] Kromě komoditních plastů, které tvoří 80% celosvětové spotřeby plastů, se technické plasty staly nepostradatelným materiálem v průmyslovém sektoru díky svým síla, houževnatost, tuhost, a dobrou odolnost vůči teplu a chemikáliím. [2]
Celková výhoda spočívá ve schopnosti plastových materiálů tvarovat se do různých podob. Rychlost procesů tvarování umožňuje výrobu velkého množství stejného dílu – hromadnou výrobu. Celý proces je však nutné pravidelně ověřovat, aby se zachovaly požadované vlastnosti výrobku, zejména s ohledem na geometrii, tvar formy nebo trvanlivost a kvalitu samotného materiálu, což zabrání nákladným pozdním korekcím nebo reklamacím.
Tradiční metody kontroly kvality
Pro kontrolu kvality lze použít několik systémů a technologií. Mechanické zkoušení zahrnuje vystavení plastových vzorků zkouškám tahu, deformace a rázové húževnatosti za účelem vyhodnocení jejich chování za různých podmínek. 3D optické skenovací systémy, obvykle založené na viditelném světle nebo laserovém skenování, se používají k analýze kvality povrchu produktů a mohou vytvářet 3D modely objektu. Pro metrologická ověření, obvykle se používají souřadnicové měřicí stroje (CMM) založené na mechanických dotykových sondách.
Tyto tradiční metody testování však mají některé vážné nevýhody – jsou destruktivní, vyžaduje předběžné zpracování povrchů nebo celých částí – lakování, stříkání, demontáž atd., a zaměřte se na jeden konkrétní aspekt kontroly kvality.
Rentgenová CT v plastikářské výrobě
Rentgenová výpočetní tomografie (CT) poskytuje několik dalších obrovských výhod oproti těmto klasickým metodám:
-
- nedestruktivní analýza,
- není nutné žádné předzpracování,
- současné hodnocení vnitřních a vnějších struktur,
- kompletní metrologie, rozměrová validace a detekce vad v jediném měření.
Rentgenová CT se široce používá pro rozměrová měření, analýzu poréznosti a inkluzí, ověřování tloušťky stěn a kontrolu montáže. Tyto schopnosti z něj činí nepostradatelný nástroj pro komplexní kontrolu kvality při výrobě plastů.
Metrologie / Rozměrové měření
Momentálně, Metrologie založená na CT je jediná technika, která může Změřte vnitřní i vnější geometrii součásti, aniž by vyžadovala jakékoliv řezání. Je to také jediná technologie schopná měřit a ověřovat vnitřní prvky v nepřístupných oblastech nebo ověřovat rozměry ve vícedílných součástech.
Analýza pórovitosti a inkluzí
V kontextu hodnocení pórovitosti vyniká technologie rentgenové CT v oblasti identifikace a kvantifikace dutin, trhlin nebo jiných nedokonalostí uvnitř materiálu, což může ovlivnit funkčnost a integritu dílu. Úplná 3D vizualizace umožňuje přesně lokalizovat dutinu v rámci celého dílu bez nutnosti jakéhokoli řezání. Můžeme provádět analýzu podle průmyslové normy P201 a P202.
Porovnání skutečnosti a plánu
Jedním z hlavních použití rentgenové CT v plastikářské výrobě je korekce formy, a analýzy odchylek vyrobeného produktu od jeho 3D modelu. A podle odchylek lze provádět korekční procesy. Toto porovnání lze využít mezi dvěma vyrobenými díly, vzorovými kusy, CAD modelem, po tepelném zpracování, po opotřebení atd.
Analýza tloušťky stěny
Tloušťka stěny přímo ovlivňuje stavební stabilita a výkon produktu, což z něj činí klíčový aspekt kontroly kvality. Analýza tloušťky stěny možné pomocí rentgenové CT zahrnuje měření tloušťky stěn plastového dílu za účelem zajistit jednotnost a dodržení konstrukčních specifikací. Udržování konzistentní tloušťky stěny je zásadní pro prevenci vad, jako je zkroucení, propadlá místa a konstrukční slabiny, což vše může ohrozit funkčnost a odolnost plastového výrobku.
Analýza sestavy
Pomocí RTG CT lze analyzovat uspořádání různých součástí uvnitř dílu. bez demontáže. To nám umožňuje zkontrolovat umístění, identifikovat závady, posoudit správné připojení vodičů a další. Produkt lze skenovat v jeho provozním stavu, což eliminuje potřebu jakýchkoli úprav a umožňuje ověření správného usazení komponentů.
Shrnutí
Závěrem lze říci, že integrace rentgenová CT technologie v odvětví výroby plastů stojí jako transformativní nástroj, čímž přináší revoluci do způsobu, jakým mohou společnosti přistupovat ke kontrole kvality. Schopnost nedestruktivně analyzovat vnitřní i vnější geometrii dílů spolu s inspekcí vnitřních prvků u vícedílných struktur odlišuje CT metrologii od ostatních. S tím, jak se průmyslová odvětví neustále vyvíjejí, CT umožňuje výrobcům udržovat ty nejvyšší standardy kvality a spolehlivosti.
Chceš vidět, jak Rentgenová CT můžete zlepšit kontrolu kvality ve vašem procesu výroby plastů? Náš tým v CactuX může vám pomoci zkontrolovat komponenty. Kontaktujte nás prodiskutovat váš projekt, naplánovat demo nebo prozkoumat řešení testování na míru.
Reference:
[1] Berry, Kathryn L.E. a kol. (2023). Plasty. In: Reichelt-Brushett, A. (eds) Marine Pollution – Monitoring, Management and Mitigation. Springer Textbooks in Earth Sciences, Geography and Environment. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-10127-4_9
[2] Chauhan, Vardaan & Varis, Juha & Kärki, Timo. (2019). The Potential of Reusing Technical Plastics. Procedia Manufacturing. 39. 502-508. 10.1016/j.promfg.2020.01.407.