MCT225 HA Métrologie par TN La précision absolue pour la métrologie interne
NIKON METROLOGY I VISION BEYOND PRECISION
De nos jours, les fabricants cherchent à réduire le temps de mise sur le marché, malgré la plus grande diversité des produits et une durée de vie des produits plus courte. Dans le même temps, on constate une demande accrue pour des produits de meilleure qualité et à un moindre coût. La métrologie par TN (Tomographie Numérique), qui représente le fin du fin en matière de technologie, est capable d’aider les fabricants à atteindre ces objectifs.
Réduit le temps du cycle total d’inspection La métrologie par TN vous permet de mesurer, de façon non destructive, les dimensions internes et externes de pièces complexes. Cela représente non seulement un gain appréciable de temps et d’argent, pendant le processus d’inspection, mais cela empêche également d’effectuer des mesures incorrectes sur des pièces dont les dimensions ont été faussées par le tronçonnage. Les utilisateurs peuvent également analyser de nouveau les données reconstruites, n’importe où et n’importe quand, car la préparation de l’échantillon, le scan par TN et la reconstruction des données ne doivent être effectués qu’une seule fois. Pour réaliser l’inspection répétitive de nombreux échantillons ou de familles de pièces, il s’agit uniquement de positionner la pièce dans l’enceinte et de lancer le programme d’inspection. Un seul scan suffit pour mesurer plusieurs petites pièces.
Scan par TN d’un ventilateur en plastique
Coupe montrant la comparaison avec la CAO
Optimisation plus rapide des paramètres des moules et de la production Un des défis les plus importants à relever pendant l’inspection de la première pièce est lié à l’affinage des paramètres de conception du moule et des paramètres de production, tâches à réaliser aussi vite que possible avec un minimum d’itérations, qui reviennent cher. L’image 3D complète obtenue avec la métrologie par TN fournit un bien meilleur aperçu des écarts dimensionnels, grâce à des outils comme la comparaison avec la CAO, le sectionnement en 3D et l’analyse du Dimensionnement et du Tolérancement Géométrique. Les utilisateurs sont mieux informés pour prendre des décisions, ce qui accélère les processus de conception, de prototypage et de fabrication, en diminuant très nettement le coût du prototypage itératif et en réduisant le temps de mise sur le marché des produits.
La métrologie utilise le CND pour diminuer les coûts
Inspection de l’épaisseur des parois sur des bouteilles et des canettes
Buse d’injecteur diesel
Avec la métrologie par TN on peut combiner l’inspection dimensionnelle et les contrôles non destructifs dans le même système, alors que ces tâches sont aujourd’hui bien souvent réalisées dans des services et avec des systèmes différents. En révélant des défauts comme les vides, les inclusions ou les fissures, pendant l’inspection dimensionnelle, on peut réduire considérablement le temps de cycle global. Il est même possible de régler les tolérances dimensionnelles afin d’accepter ou de rejeter une pièce, selon sa qualité structurelle. Cette inspection dimensionnelle “intelligente” permet de diminuer la mise au rebut des composants chers en assouplissant les tolérances quand la TN montre qu’il y a peu de vides. De plus, pour le dépannage des assemblages complexes, on peut utiliser les données de la TN sans démonter de pièce, ce qui est bénéfique pour la cadence de production globale. Dimensionnement d’une prise
2
LA MÉTROLOGIE DU FUTUR
Sectionnement d’une pale de turbine
La métrologie par TN mesure avec précision
Détection des vides, par contrôle non destructif, sur une enveloppe en aluminium
• Pièces complexes en plastique • Pièces moulées et usinées de précision • Pièces moulées et précises en aluminium • Moulage de poudre (pièces frittées) • Pièces obtenues par impression 3D • Céramique • Composites renforcées fibres
On utilise la métrologie par TN pour
Comparaison avec la CAO et analyse des vides d’un connecteur
Positionnement dimensionnel d’une prothèse dentaire
• L’inspection dimensionnelle de la première pièce et l’approbation des moules • Le contrôle des lignes de production – La détection des écarts avant qu’ils posent problème • L’analyse des vides par CND pour voir les causes cachées des écarts en surface • La résolution des problèmes sur les assemblages
De nombreuses industries utilisent la métrologie par TN • Automobile • Aéronautique • Produits de grande consommation • Appareil médicaux • Electronique
Epaisseur d’une couche de peinture
3
La meilleure précision pour de nombreuses densités de matériaux
MCT225 HA
Enceinte de protection Aucun risque d’être exposé aux radiations
Enceinte à température contrôlée Stabilité thermique : 20°C ±0,1°C
Le MCT225 HA permet à la métrologie par TN de traiter une grande variété de tailles d’échantillons et de densités de matériaux, selon les toutes dernières normes industrielles. Forts des 95 années d’expérience de Nikon en métrologie optique, des cinquante ans d’expertise dans les MMT et des trente-cinq ans de savoir-faire dans les rayons X, nous sommes les mieux placés pour produire des appareils de métrologie par TN à la fois fiables et de grande qualité. La source microfocus 225 kV, l’une des plus puissantes de sa catégorie, est refroidie en permanence, pour que la machine soit thermiquement stable. Les rayons X “CoolGun”, combinés au détecteur à écran plat de grande résolution, produisent des images incroyablement nettes, avec un faible niveau de bruit, ce qui permet d’utiliser des grossissements atteignant 200x.
Double écran Image plein écran et logiciels de contrôle
Source Nikon Metrology de 225 kV Source avec cible de transmission microfocus refroidie en permanence
La précision absolue pour la métrologie interne Le MCT225 HA est configuré en usine selon les normes de précision de l’Institut National de Mesure du Royaume-Uni (NPL) et vérifié selon les indications du VDI/ VDE 2630 pour la Tomographie Numérique en Mesure Dimensionnelle. La précision absolue garantit des mesures précises sans recourir à des scans comparatifs ou à des mesures de référence, gourmands en temps. Il suffit de poser les échantillons sur une table rotative, à l’intérieur de l’enceinte, et de la mesurer. La stabilité à long terme repose sur plusieurs caractéristiques métrologiques clés et permettent au MCT225 HA d’atteindre la précision impressionnante de 3,8 +L/50 µm.
4
Pupitre de commande avec joysticks de précsion
Précision 3,8+L/50 µm Précision précalibrée et certifiée par VDI/VDE 2630
Source à tube ouvert, fonctionnelle, à faible coût de possession
Détecteur grande résolution 7.3 Mégapixels, grossissement 200x
Manipulateur précis Glissières linéaires et rotatives à correction par laser
Bâti optimisé par éléments finis pour une rigidité maximale
5
Large gamme d’applications
UN MAÎTRE MOT : LA FLEXIBILITÉ Le MCT225 HA est inestimable pour les fabricants cherchant à réduire les délais et la durée des cycles d’inspection. Sa puissante source microfocus aux rayons X, avec un point focal inférieur à 1 µm, combinée à un fort grossissement et à une capacité à détecter les petites entités géométriques, en fait une solution adaptée à une large palette d’applications. Un seul contrôle non destructif suffit à mesurer et à tester toute la géométrie interne et externe des pièces et des assemblages complexes. Le nec plus ultra des outils pour le développement des outillages de moules Les fabricants de moules pour l’injection plastique et les fabricants d’outillages pour le moulage des métaux sous pression arrivent à réduire de moitié les temps des cycles de correction, pendant le développement des outillages. Toutes les erreurs de retrait, de déformation et dimensionnelles sont clairement identifiées, avec des rapports d’inspection faciles à comprendre. On parle en jours, et plus en semaines, pour optimiser les paramètres des moules, ce qui réduit la durée de la conception et le temps de mise des produits sur le marché.
Mesure Analyse dimensionnelle
Analyse des défauts des matériaux
Avec le MCT225 HA, on réalise la mesure des géométries régulières, des formes gauches et des volumes correspondants de façon précise, sans contact et non destructive. La technique de l’inspection par TN peut remplacer les MMT conventionnelles, sans limiter l’accessibilité, la programmation, l‘outillage et le recours à de nombreux outils de palpage.
Le MCT225 HA permet d’examiner des pièces de manière non destructive, à la recherche de défauts dans la matière, comme les fissures, les pores, les vides, les trous d’épingle ou les variations de densité. Les défauts sont affichés et évalués sous forme de représentation 2D ou 3D.
Comparaison avec la CAO Le MCT225 HA compare les données des mesures réelles sur la pièce avec les données nominales de la CAO ou avec une pièce de ‘référence’. On inspecte les composants qui vont encore servir pour voir le degré d’usure. Un rendu de couleurs permet d’afficher et d’évaluer les écarts, avec une évaluation statistique et des écarts de points isolés.
Analyse de l’épaisseur des parois L’épaisseur des parois des composants doit rester dans la tolérance pour garantir la rigidité, le fonctionnement et la consommation de matière. Le MCT225 HA effectue des mesures rapides et précises, qui sont affichées avec un rendu des couleurs.
Développement, prototypage rapide et rétroconception On peut également utiliser le MCT225 HA pour le développement, la conception ou la reconstruction, à partir de composants existants, par exemple pour générer des données compatibles avec la CAO. 6
Inspection par CND
Analyse structurelle Les imperfections, les délaminations (surtout dans les composites) ou les défauts des matériaux, attribués à une composition ou une structure incorrecte ou déficiente du matériau, sont révélés par le MCT225 HA et analysés grâce à des visuels 2D ou 3D.
Tests d’assemblage Le MCT225 HA permet d’inspecter des assemblages pour vérifier leur bon fonctionnement. La TN permet de visualiser la position de chaque composant, le bon assemblage des pièces ou les jonctions défectueuses. C’est un avantage indéniable par rapport aux techniques traditionnelles pour lesquelles le recours au découpage et au tronçonnage endommageait les pièces et nuisait au fonctionnement.
Test de la technologie des jonctions On peut identifier les jonctions défectueuses, de manière non destructive, après le soudage, le brasage, le rivetage et le collage.
On obtient de bons aperçus grâce aux puissants outils d’analyse
TOUT À PORTÉE DE MAIN L’assistant de la TN guide l’opérateur à chaque étape du processus de configuration des mesures. Les réglages sont automatiquement optimisés pour obtenir des images précises et de qualité, sans compromettre la productivité. En reconstruisant le volume de l’échantillon, grâce aux cartes graphiques optimisées, on réduit la durée totale du processus, qu’on ne compte plus en heures mais en minutes. Les outils d’analyse puissants facilitent l’inspection visuelle des données 3D, l’analyse automatisée des défauts et les rapports détaillés d’inspection dimensionnelle. On peut automatiser l’ensemble du processus d’inspection en lançant des routines d’analyse prédéfinies.
Mesure
Vue aux rayons X en 2D
Comparaison avec la CAO
Analyse des vides
Image reconstruite en 3D
Analyse d’une section
Analyse du Dimensionnement et du Tolérancement Géométrique
Coupes en 3D
7
MPESD (Erreur distance sphère)
3,8+L/50 μm (L en mm)
MPEPS (Erreur taille palpage)
3 μm
MPEPF (Erreur forme palpage)
4 μm
Diamètre de l’échantillon (maxi)
150 mm
Masse de l’échantillon (maxi) Course du manipulateur
5 kg X 100 mm x Y 300 mm x Z 500 mm x R 360° en continu
Distance Source/Détecteur Détecteur
800 mm 14 bit 7,3 Mpixels (3200 x 2300 pixels)
Grossissement
de 2,6 x à 200x Cible de transmission
Source rayons X
225kV/20W tube ouvert
Point aux rayons X
1μm microfocus
Protection contre les radiations (DIN 54113-2, IRR99) Dimensions de l’enceinte
< 1µSv/h L 3.211mm x P 1.587 mm x H 1.968 mm
Masse du système
4.200 kg
NIKON METROLOGY NV
NIKON CORPORATION
Geldenaaksebaan 329 B-3001 Leuven, Belgium phone: +32 16 74 01 00 fax: +32 16 74 01 03 Sales.NM@nikon.com
Shin-Yurakucho Bldg., 12-1, Yurakucho 1-chome Chiyoda-ku, Tokyo 100-8331 Japan phone: +81-3-3216-2384 fax: +81-3-3216-2388 www.nikon-instruments.jp/eng/
NIKON METROLOGY EUROPE NV tel. +32 16 74 01 01 Sales.Europe.NM@nikon.com
NIKON METROLOGY, INC. tel. +1 810 2204360 Sales.US.NM@nikon.com
NIKON METROLOGY GMBH tel. +49 6023 91733-0 Sales.Germany.NM@nikon.com
NIKON METROLOGY UK LTD. tel. +44 1332 811349 Sales.UK.NM@nikon.com
NIKON METROLOGY SARL tel. +33 1 60 86 09 76 Sales.France.NM@nikon.com
Toutes nos adresses sur www.nikonmetrology.com
NIKON INSTRUMENTS (SHANGHAI) CO. LTD. tel. +86 21 5836 0050 tel. +86 10 5869 2255 (Beijing office) tel. +86 20 3882 0550 (Guangzhou office) NIKON SINGAPORE PTE. LTD. tel. +65 6559 3618 NIKON MALAYSIA SDN. BHD. tel. +60 3 7809 3609 NIKON INSTRUMENTS KOREA CO. LTD. tel. +82 2 2186 8400
MCT225-HA_FR_0614 – Copyright Nikon Metrology NV 2014. Tous droits réservés. Les documents présentés ici sont de nature sommaire, sous réserve de changement, et destinés seulement à une information générale.
CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES