Неразрушающий контроль сегодня – одна из эффективных форм диагностики изделий как на промежуточном этапе производства, так и на выходе. Средства и методы неразрушающего контроля применяются повсеместно, но в промышленности их потенциал не использован до конца. Использование инновационного контрольно-измерительного оборудования на предприятиях ОПК и станкоинструментальной отрасли повышает производительность, снижает процент брака и влияние человеческого фактора на готовое изделие. Однако для получения такого эффекта важно подобрать оптимальное оборудование под конкретные задачи. На российском рынке сегодня не так уж много поставщиков, специализирующихся на современных методиках неразрушающего контроля.

В их числе Группа компаний Остек. Не так давно во Владимире Остек открыл Центр технологий контроля (ЦТК), а в феврале этого года на базе того же центра начала работать лаборатория промышленной томографии. Таким образом российские производители получили уникальную возможность протестировать компьютерные томографы перед внедрением на собственное производство или воспользоваться услугами центра для решения конкретных задач. Ведущий специалист ООО «Остек-СМТ» Павел Косушкин рассказал «Умпро» об особенностях компьютерных томографов и другого оборудования по неразрушающему контролю, представленного в ЦТК.

– Павел, какое оборудование есть в Центре технологического контроля? И какие возможности оно открывает для отечественной промышленности?

– В центре сконцентрированы самые прогрессивные системы компьютерной томографии для проведения контрольно-измерительных и исследовательских работ. Если говорить об оборудовании, то это прежде всего томографы от одного из ведущих мировых производителей General Electric – v|tome|x m300 и v|tome|x c450. В центре также есть лазерный 3D-сканер, а также рентген-телевизионная система

X-cube XL, оптическая система для контроля валов и тел вращения, оптическая система по контролю плоских деталей сложной формы. ЦТК – самый крупный в России, да и во всей Восточной Европе исследовательский центр, использующий технологии рентгеновской томографии и другие передовые технологии трехмерных измерений и неразрушающего контроля. Да, такое оборудование можно приобрести и у других компаний, но далеко не многие поставщики учат работников предприятий-клиентов работе на нем, проводят мастер-классы, дают возможность работать на новейших КИМ, как это делается в нашем ЦТК. Мы предоставляем полный доступ к оборудованию как для фирм, так и для частных лиц.

– Расскажите, пожалуйста, в деталях о том, как работает томограф.

– Исследуемая деталь крепится на манипулятор с 4-мя степенями свободы. Изделие поворачивается манипулятором вокруг своей оси на 360 градусов. С одной стороны от объекта расположена трубка, которая является источником рентгеновского излучения. По другую сторону от объекта расположен цифровой детектор, который является приемником этого излучения, прошедшего через объект. Съемка происходит во время вращения объекта во всех его положениях. И так можно получить порядка 3000 рентгеновских снимков с одного объекта.

С помощью специального программного обеспечения это множество снимков сливается в одну объемную 3D-модель. Сканирование – сложный процесс, требующий больших вычислительных ресурсов. Для анализа пор, пустот, различных дефектов, для точного установления внутренних размеров этих пор используется отдельная программа «VGStudioMax». Мало того, что мы должны все это отсканировать, реконструировать, так еще и сам процесс анализа достаточно трудоемкий. Процесс сканирования может занимать от 10 минут до часа и более, в зависимости от требуемой детализации и от сложности исследуемого изделия. По результатам исследования готовится отчет с подробным описанием изделия, сводные таблицы по выявленным порам, дефектам и включениям. В результате проведенной работы можно получить не только 3D-модель, но и видеоотчет об исследовании изделия.

– Какими техническими характеристиками обладает вычислительное оборудование томографа, чтобы выдавать такую производительность?

– Одним из ключевых моментов является оперативная память. Для примера, наши рабочие станции оснащены 192 гигабайтами. Немаловажную роль играет процессор и видеокарта для обработки изображения.

– Можно ли сказать, что появление компьютерной томографии – это революция для отечественного неразрушающего контроля и оборудование для контроля качества в целом?

– Отчасти да, но только в плане применения. В плане технологии – это новый этап развития цифровых рентгеновских установок. До компьютерного томографа анализируемые изделия проверялись на 2D-инспекции. Выявлялись поры и дефекты, но инженеры не могли понять, где эти поры расположены в объеме и какого они размера. Безусловно, количество брака снижалось, но не настолько, как могло бы быть при использовании компьютерной томографии. Добиться с помощью компьютерной томографии уменьшения количества брака еще на 20% вполне возможно. При этом для ряда задач компьютерная томография является единственным средством диагностики и обнаружения внутренних дефектов, например, для изделий, полученных аддитивными методами. Это потрясающая технология, но даже томография не может решить все задачи, стоящие перед производством. Есть ряд технологических ограничений.

– Каковы оптимальные габариты рабочего пространства компьютерного томографа для промышленного предприятия?

– Мы можем анализировать порошок из металла с размеров гранул в 20-30 мкм, а есть головки блока цилиндров, достигающие больших размеров.

– Возможно ли с помощью компьютерного томографа определить состав материала?

– Состав определяет иное оборудование. Но томография может анализировать материал с позиции плотности. Чем он плотнее, тем сильнее поглощает рентген. На картинке такой материал выглядит темнее. Таким образом можно обнаружить различные включения более высокой плотности.

– Томографию можно использовать как элемент обратного проектирования. Насколько это удобно?

– Обратное проектирование подразумевает, что мы исследуем образец и хотим на его основе создать что-то свое. Недавно к нам обращалась компания, которая производит детали для тюнинга автомобилей. Клиенты хотели воссоздать чертежи изделия. Была получена 3D-модель и уже на основании нее стали создавать техническую документацию. При обратном проектировании неизбежны погрешности, но на выходной результат они не влияют. Обратное проектирование позволяет понять конструкцию, увидеть, как устроено анализируемое изделие.

– Возможно ли использовать обратное проектирование для промышленного копирования?

– Да, в определенных случаях можно. Вопрос в качестве копирования. Любой конструктор понимает, насколько важна точность изготовления и допуски, а их мы определить не сможем. Можно, к примеру, разобрать «Мерседес», создать 3D-модели каждой детали, а потом попробовать их воссоздать. Но эта машина уже не будет «Мерседесом».

– По использованию для неразрушающего контроля компьютерной томографии Остек – лидер не только в России, но во всей Восточной Европе. А что касается классических технологий в этой сфере, вроде акустической или магнитной диагностики, есть ли у вашего технологического центра конкуренты в России?

– В этом плане мы – не единственные. Но наш центр выделяется по количеству и качеству оборудования. Технологические центры неразрушающего контроля в России, как правило, имеют одноплановое оборудование с конкретной технологией. У нас же комплекс, способный решать широкий спектр задач Остек продвигает развивающиеся, прорывные технологии, благодаря которым можно существенно облегчить жизнь авиакосмической отрасли, предприятиям ОПК, российским микроэлектронщикам.

– Если взять комплекс всех классических методов неразрушающего контроля: магнитопорошковый, ультразвуковой, рентген, оптика и т.д. и продиагностировать сварные швы или следы пайки микросхем, а потом сравнить итоги с результатами компьютерного томографа, то какой способ окажется лучше? Насколько компьютерная томография превосходит существующие методы неразрушающего контроля?

– Различные методы имеют свои преимущества. Оборудование с классическими способами измерения и контроля, решающими узкие, конкретные задачи, пользуется стабильным спросом на рынке. Потребителям может быть достаточно обычной акустики, томография окажется для них дорогим и ненужным выбором. Бывает, что для контроля качества сварного шва достаточно одного рентгена. Но есть сложные изделия, процессы и задачи, требующие более глубокого и детализированного анализа. Их не решить с помощью привычного ультразвукового оборудования. А компьютерные томографы справятся с задачей на отлично, в этом и заключается их технологическое преимущество. С помощью томографии мы можем определить размеры поры, включения или дефекты, понять, где находится дефект в объеме и что собой представляет. Томография – технология на порядок выше и сложнее любого классического метода, но при этом она основана на простых принципах. На данный момент все больше передовых промышленных предприятий внедряют на производства системы компьютерной томографии. В числе них такие известные мировые бренды, какVolkswagen, Boing и др.

– Ваша лаборатория компьютерной томографии открыта для всех. У кого компьютерные томографы наиболее востребованы – у гражданских или военных потребителей?

– Гражданский сектор и частные лица – небольшая часть от общей доли потребителей. В основном наши клиенты – предприятия ОПК, ведь мы предоставляем сложные и относительно недешевые технологии для тех, кто никак не может обойтись без неразрушающего контроля.

– С какими задачами обращались в Центр технологического контроля? Каким предприятиям и чем помогли томографы от Остека?

– В основном к нам обращаются машиностроители и авиастроители, очень много исследований литых деталей из алюминия и стали, а также мы решаем задачи из нефтегазовой отрасли.

– Есть ли в России производители конкурентоспособных компьютерных томографов?

– Насколько мне известно, российские производители пока не создали равноценные установки топ-уровня. На рынке есть инжиниринговые компании вроде нас с конкурентным зарубежным оборудованием достаточно высокого класса. На этом поле наше конкурентное преимущество – обеспечение сервисной поддержки томографов и других установок неразрушающего контроля.

– В связи с набирающими обороты процессами импортозамещения есть ли перспективы появления российского оборудования, сопоставимого с томографами «General Electric»?

– Российские представители пытаются освоить эту нишу, есть некие аналоги. Но по большому счету они занимаются преимущественно узловой сборкой, используя зарубежные комплектующие брендового оборудования. Несмотря на качественную начинку, отечественные установки пока уступают иностранным брендам по качеству, производительности и другим важным параметрам.

– Какое оборудование планирует приобрести Остек, чтобы расширить возможности ЦТК?

– Мы продолжим развиваться в области компьютерной томографии и неразрушающего контроля в целом. Также нам интересно развивать новые методики неразрушающего контроля, например, лазерное 3D-сканирование. В отличие от томографа, сканер контролирует и измеряет только поверхность. Но для оперативного сравнения габаритов изделия с номиналом 3D-сканер гораздо удобнее компьютерного томографа.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!