Au fil des années, la microtomographie à rayons X est devenue un outil essentiel pour la caractérisation non invasive et non destructive des matériaux en trois dimensions. La tomodensitométrie industrielle, également connue sous le nom de tomodensitométrie, permet de caractériser simplement et facilement la structure matérielle d'un composant composite. La tomodensitométrie définit précisément chaque échantillon, dans son intégralité, jusqu'aux fibres individuelles composant la masse. Chaque aspect structurel et dimensionnel des pièces composites peut être évalué grâce à un seul ensemble de données CT.
Dans le domaine des polymères, la technologie CT est particulièrement précieuse pour définir les constituants des matériaux et lier la microstructure aux propriétés physiques qui en résultent.
Les développements récents facilitent la résolution submicronique dans les instruments de laboratoire : les systèmes CT de RX Solutions peuvent fonctionner à des résolutions aussi petites que 0,3 µm/voxel (résolution mesurée sur la cible de résolution JIMA) avec une qualité d'image ressemblant à celle des acquisitions Synchrotron.
La qualité d'une acquisition haute résolution dépendra de plusieurs paramètres, notamment de la compréhension de la sensibilité des polymères aux rayons X, de la nécessité de contraster suffisamment les phases et d'acquérir une résolution appropriée définie par les exigences de l'analyse.
Les acquisitions CT haute résolution nécessitent une grande stabilité du point focal de la source de rayons X, mais également une grande stabilité de l'échantillon. Les matériaux légers peuvent être sensibles aux rayons X, une déformation peut donc se produire au cours d'un scan. Le logiciel X-Act de RX Solutions, pour l'acquisition et la reconstruction de données tomographiques, peut programmer des séquences de synchronisation pour contrôler ces effets indésirables.
L'inspection haute résolution des matériaux composites est un outil puissant pour révéler, de manière non destructive, l'orientation et la distribution des fibres. Une fois qu'un échantillon a été acquis et reconstruit, les matériaux peuvent être segmentés en interprétant le différentiel de niveaux de gris. Ceci est lié au changement de densité au sein de l'échantillon composite. Il est important de s'assurer que le contraste est suffisant pour séparer les constituants du matériau, avec 16 bits (65 535 valeurs) d'informations disponibles.
En tomographie, deux éléments doivent être pris en compte : la taille de l'échantillon et le champ de vision. Les deux sont liés. La taille de l'échantillon joue un rôle dans la quantité de signal transmise qui, à son tour, affecte la qualité de l'image. Plus l'échantillon est grand, plus le temps de numérisation pour maintenir le rapport signal/bruit est long. Le champ de vision dépend de la résolution géométrique (ou de la taille du voxel) et donc, lorsqu'un échantillon est plus grand que le champ de vision (à haute résolution), l'acquisition peut être effectuée sur une région d'intérêt (ROI) au lieu de l'échantillon global.
Les systèmes CT RX Solutions sont conçus pour étudier une variété de pièces et de matériaux grâce à de multiples modes d'acquisition tels que « hélicoïdal » ou « empilement ». Grâce à une conception innovante et à un positionnement flexible de la source/du détecteur, il est possible pour les systèmes RX Solutions d'augmenter le champ de vision, horizontalement ou verticalement, en déplaçant le détecteur. Les acquisitions à l'échelle micro et submicronique peuvent être effectuées au sein du même système grâce à un alignement automatisé des échantillons.
Les systèmes CT RX Solutions sont des solutions tomographiques qui peuvent être utilisées pour une variété d'applications 3D allant de la recherche et des sciences des matériaux aux applications industrielles en R&D et en production. Le matériel CT évolutif intégré au logiciel complet « X-Act », une offre exclusive, rationalise l'acquisition, la reconstruction et est amélioré par des algorithmes correctifs avancés ; capable d'un flux de travail automatisé : numérisation, reconstruction et inspection.