Ce Rol Joacă Radiografiile în Industrie

Cu exact 125 de ani în urmă, Wilhelm Röntgen a descoperit razele numite după el - experimenta pe razele catodice în momentul în care a observat o hârtie strălucitoare în laboratorul său: hârtia era acoperită cu un material care strălucea sub lumină ultravioletă și sub radiații catodice.. „Razele X”, așa cum a numit descoperirea lui, au reușit să pătrundă în materie moale și au dus curând la un progres în diagnosticul medical.

Ceea ce este mai puțin cunoscut: Chiar și astăzi, industria beneficiază în continuare de raze. Indiferent dacă sunt teste pe materiale plastice de înaltă tehnologie pentru vehicule, analiza rețelelor de cristal din aliaje metalice sau testarea instrumentelor: screeningul cu raze X este un instrument indispensabil pentru asigurarea calității și dezvoltarea inovațiilor. În funcție de aria de aplicare, în cercetarea industrială sunt utilizate diferite metode.

Găsiți buzunare de aer cu CT

În timp ce razele X clasice, de exemplu, iau oasele din două direcții sau avioane, cercetarea industrială folosește alte metode, cum ar fi tomografia computerizată (CT), care este de asemenea comună în medicină, în care sute de imagini dintr-o mare varietate de direcții creează o imagine tridimensională. De exemplu, buzunarele de aer din metale sau materiale plastice devin vizibile.

Detectați orientarea spre fibre

„Cu ajutorul radiografiei CT, putem ilustra alinierea fibrelor de sticlă în materiale compozite, ceea ce la rândul său permite să se tragă concluzii cu privire la proprietăți precum stabilitatea materialelor și a conexiunilor articulare”, explică Heinrich Leicht, expert CT la centrul de materiale plastice din Würzburg (SKZ).

„Contrastul material al imaginilor CT permite reprezentarea fibrelor în vrac. Algoritmii ne susțin în cuantificarea și vizualizarea orientării către fibre, de exemplu în reprezentări false de culori”, explică Leicht. Cunoștințele obținute în acest fel oferă informații valoroase, de exemplu pentru industria vehiculelor sau a construcțiilor, unde materialele plastice de înaltă calitate, adesea combinate cu fibra de sticlă, de exemplu, sunt un material important.

Vezi structura atomică a substanțelor

În timp ce CT cu raze X folosește structura diferită a elementelor din nucleul atomic pentru a afișa structuri, difractometria cu raze X dezvăluie chiar structura atomică a substanțelor.

Ce este difractometria cu raze X?

Dispunerea atomilor într-o structură cristalină poate fi determinată cu difractometrie cu raze X. Acest lucru folosește faptul că razele X sunt deviate - difractate - la planurile dens ambalate cu atomi, deoarece razele X, ca și alte unde electromagnetice, au de asemenea aceleași fenomene de difracție ca și lumina.

Luați carbon, de exemplu: ca diamant, este una dintre cele mai grele substanțe cunoscute, dar ca grafit este un lubrifiant popular. Desigur, diferențele de structură a cristalelor nu sunt întotdeauna la fel de evidente ca în carbon.

„Acest lucru se aplică multor metale și compușilor lor, cum ar fi oxidul de aluminiu foarte important din punct de vedere economic, în funcție de structura cristalului - rezistență la uzură foarte mare”, explică Dr. Andreas Richter de la Institutul de Cercetare a Chimiei Metalelor Prețioase (FEM). Structura atomică a conexiunilor este adesea decisivă pentru adecvarea lor ca material de suprafață în aplicații de înaltă tehnologie, de exemplu în industria electrică sau auto. "La FEM facem cercetări, de exemplu, pe acoperiri noi pentru celule de combustibil mai eficiente, fațade pentru degradarea azotului sau cercetând reacțiile din baterii", explică Richter.

Cunoașterea este un avantaj competitiv

Fii la curent: cu newsletter-ul nostru, editorii practicii de construcții te informează în fiecare marți și vineri despre subiecte, știri și tendințe din industrie.

Abonează-te acum!

Raze X în inginerie mecanică

Asociația de cercetare pentru unelte și materiale (FGW) de la Remscheid arată modul în care radiațiile cu raze X pot fi utilizate în mod special în construcția mașinilor și sculelor. Luați un ferăstrău circular, de exemplu: „Când produceți lame de fierăstrău bune, multe depind de introducerea corectă a tensiunii și compresiei. Doar tensiunile potrivite permit instrumentului să funcționeze fără probleme”, explică șeful departamentului FGW Dr. Christian Pelshenke.

Echipa sa de cercetare măsoară astfel de tensiuni lăsând razele X să pătrundă în instrumentele metalice și măsurând comportamentul razelor. Rezultatul este o diagramă curbă de pe monitor, din care pot fi derivate afirmații despre proprietățile dinamice ale componentelor.