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Aplicación de la tomografía axial computerizada al estudio de materiales y piezas fabricadas

OTRI

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Aplicación de la tomografía axial computerizada al estudio de materiales y piezas fabricadas pdf

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Descripción            

La tomografía axial computerizada es una técnica que permite el análisis no destructivo de piezas y materiales en todo su volumen. En general, es una técnica que genera una imagen de una sección delgada transversal de una pieza. El haz de energía habitualmente de Rayos X y el detector están en el mismo plano que la superficie de la que se va a obtener la imagen. La señal del detector se obtiene mientras la muestra gira en el eje perpendicular al plano considerado. Mediante un procedimiento de cómputo se calcula y representa la atenuación relativa de la energía del haz que pasa a través de las estructuras de la sección delgada de la pieza.

La imagen de TC representa punto a punto los coeficientes de atenuación lineal en la sección, que dependen de la densidad del material, del número atómico efectivo del material y de la energía del haz de rayos X. Posteriormente las imágenes de TC pueden ser procesadas mediante programas de análisis de imagen plana o tridimensional. Se puede utilizar un conjunto de imágenes de TC para caracterizar el volumen de la pieza, geometría, porosidad, fases materiales, grietas.

Necesidad o problema que resuelve

La tomografía industrial computerizada puede ser una herramienta de gran ayuda para el investigador o el ingeniero a la hora de caracterizar o simular el comportamiento mecánico de materiales y piezas. Las propiedades mecánicas de los materiales y de los diseños fabricados con ellos dependen directamente de su estructura, de su composición y de los defectos inducidos por el proceso de fabricación. Si se quieren introducir modelos micromecánicos basados en la distribución de fases cristalinas o minerales, en la distribución de porosidad, o en la distribución del refuerzo en un material compuesto es necesario obtener un mapa de distribución que permita obtener los datos suficientes para aplicar los correspondientes modelos. Habitualmente se requiere la utilización de técnicas destructivas para la aplicación de cortes que permitan la posterior aplicación de un modelo estadístico. Desde el punto de vista de inspección y control de calidad esta técnica permite obtener un mapa de porosidad de toda la pieza analizada pudiendo observarse su distribución espacial dentro de la pieza y la medida del tamaño de los diferentes poros observados. Desde el punto de vista dimensional se puede, previa calibración, realizar medidas directamente sobre la imagen de la pieza tomografiaza. Si lo que se pretende es realizar una simulación, la obtención de la geometría de la pieza mediante la extracción de superficies puede ser de gran ayuda a la hora de mallar un modelo en 3D. También puede ser viable la introducción de la distribución de porosidad de la pieza tomografiaza con la finalidad de observar su influencia.

Aspectos innovadores

La principal ventaja respecto a otras técnicas del mercado es que se trata de una técnica no destructiva.

El TAC se complementa con las técnicas de Prototipado Rápido que tiene como objetivo obtener en un solo paso y de manera rápida, una réplica tridimensional exacta de los diseños que han sido generados mediante otras técnicas como el TAC

Aplicabilidad de la Tecnología

Esta tecnología puede ser útil desde la inspección de restos arqueológicos, evaluando su historia, para la validación de moldes o de piezas estableciendo la porosidad, la calidad de llenado o presencia de fisuras. Las empresas por tanto que pueden estar interesadas abarcan desde la Automoción, construcción, arqueología, empresas que realicen moldes etc...

Nivel de desarrollo

Equipo disponible en el Parque Científico Tecnológico

Grupo de investigación

botón  Nombre:  Integridad Estructural

botón  Facultad: Escuela Politécnica Superior.

botón  Departamento: Ingeniería Civil

mail       pmbravo@ubu.es/Este enlace se abrirá en una ventana emergente jalegre@ubu.esEste enlace se abrirá en una ventana emergente

Persona de contacto

botón   Jose Manuel López López

mail     jmllopez@ubu.esEste enlace se abrirá en una ventana emergente

telefono  +34 947 258 895

                                                                                                                                                                                        

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