Radiografía

Artículo del 27 de septiembre 2019 

Comprobación no destructiva de componentes

Una rotura complicada de un hueso de la pierna, un implante dental o molestias en la columna vertebral: en medicina, el tomógrafo computerizado, abreviado TC, se utiliza frecuentemente para fotografiar secciones del cuerpo humano. Esto facilita el diagnóstico y el tratamiento. El TC también se usa en el ámbito industrial. Este aparato nos muestra el interior de los componentes de forma no destructiva, lo que beneficia tanto al control de calidad como a la reconstrucción de los componentes.

El TC es un elemento frecuente en las consultas médicas y los hospitales. No obstante, este aparato no solo permite analizar huesos y órganos; en la industria también desempeña una función importante creando imágenes detalladas de la estructura interior de los componentes sin tener que desmontarlos ni destruirlos.

Medir, analizar y reconstruir

Entre sus principales ámbitos de aplicación destacan el control de calidad y la técnica de medición. El TC permite, por ejemplo, determinar la calidad de fusión de piezas de aluminio fundido y comprobar la porosidad, además de calcular las dimensiones geométricas de los componentes. En el caso de componentes de plástico moldeados por inyección analiza, además, si se ha producido un retraso. También es posible analizar componentes enteros para determinar, por ejemplo, si los muelles están bien integrados o si el aislamiento cumple correctamente su función.

Otro ámbito es el de la llamada «reverse engineering» (en español, ingeniería inversa), donde se reconstruyen componentes que no cuentan con modelos CAD. El TC genera los llamados datos STL de los componentes. El formato STL describe la superficie de las piezas analizadas en forma de triángulos. Estos se pueden utilizar en la construcción para generar nuevos modelos CAD con formas geométricas estándar.

El formato STL representa la superficie de objetos en 3D mediante triángulos. A partir de los datos STL, se pueden generar modelos CAD de componentes que aún no dispongan de ellos.
El formato STL representa la superficie de objetos en 3D mediante triángulos. A partir de los datos STL, se pueden generar modelos CAD de componentes que aún no dispongan de ellos.

Visión completa con un escaneo

El TC toma una gran variedad de radiografías en 2D. A continuación, se calcula el volumen tridimensional a partir de los datos del ordenador. Al hacerlo, se pueden retirar artefactos molestos (distorsiones). Un volumen generado con esta técnica resulta más claro que una radiografía superpuesta y se puede representar capa por capa.

La fuente de rayos X y el detector son componentes fijos del TC; el objeto de análisis es lo único que se gira 360 grados. El soporte es un punto clave: no debe obstaculizar los rayos X, pero sí fijar muy bien los componentes. Con que el componente se mueva un solo micrómetro, la medición ya estará distorsionada.

Los componentes analizados son de muy distinto tamaño: de pocos milímetros a varios metros. El soporte debe estar perfectamente diseñado para que no se desplace.
Los componentes analizados son de muy distinto tamaño: de pocos milímetros a varios metros. El soporte debe estar perfectamente diseñado para que no se desplace.

Otro reto: a menudo, los componentes están hechos de los más diversos materiales. En caso de mezcla de materiales –como un componente de latón con junta de goma–, se necesitará una herramienta de software adicional para recalcular el volumen y minimizar los artefactos en la captación de la imagen.

El uso de TC en Festo

Festo utiliza el TC, por ejemplo, en el proceso de creación de novedades. Antes de producir nuevos componentes o modificaciones en serie, se ejecutan análisis de TC. Se analiza si los componentes cumplen las propiedades y los requisitos de calidad especificados, por ejemplo, si la calidad de fusión es adecuada o si es necesario realizar una optimización.

Otro ámbito de aplicación es el análisis de componentes defectuosos. Si se produce una fuga, por ejemplo, se busca con el TC: quizás la tapa fundida sea porosa o la junta de goma no esté bien colocada. Este aparato también se utiliza cuando llegan reclamaciones de clientes. La mayor ventaja que ofrece es que permite analizar los componentes de forma no destructiva antes de tener que desmontar el producto entero, con el esfuerzo y las consecuencias irreparables que conlleva esto último.