LA LAMINOGRAFIA

La laminografia computerizzata (CL) è un metodo utilizzato per la formazione di immagini 3D mediante l'utilizzo dei raggi-X.

Con questo approccio, è possibile ottenere immagini "slice" degli oggetti semplicemente spostandoli linearmente rispetto al sistema tubo-rivelatore.

A differenza delle moderne tecniche di tomografia, la laminografia consente di individuare e visualizzare un piano specifico dell'oggetto (focal plane) con una singola scansione.

Questa tecnica viene considerata l'equivalente di una tomografia computerizzata (CT), con la sola limitazione della regione angolare. Grazie ad algoritmi CT leggermente modificati, è possibile ricostruire le "slice" dell'oggetto.

La laminografia, nota anche come planigrafia o tomografia lineare, è stata proposta per la prima volta da Ziedzes des Plantes nel 1932 ed è stata ampiamente utilizzata nel campo medico fino all'avvento delle attuali CT.

L'irradiazione degli oggetti con i raggi-X è un metodo noto per il controllo non distruttivo nel settore tecnico.

Tuttavia, utilizzando l'irradiazione diretta, si ottiene un'immagine bidimensionale senza informazioni significative sulla profondità della struttura analizzata.

INTRODUZIONE

Nel 1932, de Plantes ha condotto i suoi primi esperimenti per visualizzare le immagini su più livelli o strati dell'oggetto.

Questa tecnica è stata chiamata laminografia ed è stata utilizzata per scopi diagnostici fino agli anni '70.

L'avvento della tomografia computerizzata (CT) ha permesso di ottenere immagini non distruttive ad alta risoluzione, consentendo visioni angolari complete dell'oggetto.

Tuttavia, ci sono limitazioni in termini di dimensioni e assorbimento, rendendo difficile l'applicazione su componenti di grandi dimensioni come strutture composite, pale degli elicotteri o schede a circuito stampato multistrato di grandi dimensioni.

La laminografia permette di superare tali difficoltà, producendo immagini "slice" dell'oggetto che consentono una precisa analisi tridimensionale della struttura.

In questa panoramica, forniremo un breve riassunto dei metodi di laminografia disponibili e delle loro applicazioni nell'ambito industriale.

PRINCIPI DI LAMINOGRAFIA CLASSICA

La laminografia classica si basa su un movimento relativo della sorgente di raggi X e del rivelatore (lastra radiografica) sull'oggetto.

Questo movimento sincronizzato può avvenire in diverse modalità, come la formazione di cerchi (come mostrato in Figura 1) o una semplice traslazione in direzioni opposte (come mostrato in Figura 2).

A causa di questo movimento correlato, la posizione delle immagini proiettate cambia costantemente.

Tuttavia, solo un piano specifico o "slice" dell'oggetto, noto come "focal plane", viene proiettato costantemente nella stessa posizione sul rivelatore (lastra radiografica), garantendo una focalizzazione più nitida rispetto alle strutture dei piani superiori e inferiori.

Questo risultato è ottenuto grazie al principio delle proiezioni sovrapposte, comunemente chiamato tomosintesi.

La laminografia rotazionale richiede un sistema di scansione meccanico più complesso rispetto alla laminografia traslazionale, ma offre risultati migliori.

Attraverso questo metodo, è possibile ottenere immagini da una maggiore area e da diverse angolazioni, consentendo la generazione di proiezioni diverse.

       Figura 1: Principio di classica, laminography rotazione

                  

                                                                                                                                                              

       Figura 2: Principio di classica, laminography traslazionale          

PRINCIPIO DELLA LAMINOGRAFIA DIGITALE

Tra i principali svantaggi della laminografia classica ci sono l'intensità di fondo, che può ridurre la risoluzione del contrasto, e il sistema di scansione meccanico complesso.

Tuttavia, l'utilizzo di rivelatori a raggi X digitali nella laminografia digitale elimina molti di questi svantaggi. Questo metodo permette di ottenere una serie di immagini digitali che possono essere ricostruite in diversi livelli tramite appositi algoritmi.

L'utilizzo della laminografia digitale ha numerosi vantaggi rispetto alla laminografia classica.

Oltre a consentire la verifica di oggetti in modalità tridimensionale in tempi accettabili, permette anche la ricostruzione dei dati di proiezione misurati da diversi punti di vista utilizzando noti algoritmi di ricostruzione CT come la tecnica di ricostruzione algebrica (ART).

Ciò porta a una maggiore risoluzione del contrasto, superando i limiti della tomografia classica che impediscono la verifica di componenti con dimensioni, geometrie o spessori eccessivi, come nel caso di compositi, pale degli elicotteri e strutture piatte.

     

Un esempio di soluzione innovativa nella laminografia digitale è stata sviluppata da YXLON, un'azienda leader nel settore.

Questa soluzione, efficace ed efficiente, è stata applicata con successo alle prove non distruttive di grandi oggetti piatti.

La fornitura del primo sistema di laminografia digitale in Cina per testare parti utilizzate nell'industria aerospaziale rappresenta un passo significativo nell'attuazione della strategia di YXLON per estendere la propria leadership di mercato.

Il metodo di laminografia digitale mostra promettenti sviluppi anche in altre applicazioni industriali. Ad esempio, può essere utilizzato per la verifica di pannelli di composito di grandi dimensioni, circuiti stampati (PCB) di grandi dimensioni o per rilevare difetti di produzione e segni di usura nei rotori degli aerogeneratori.

In conclusione, i metodi di laminografia rappresentano eccellenti approcci ai raggi X per l'ispezione di componenti piatti, come i circuiti stampati o le saldature in componenti di grandi dimensioni e piatte.

Grazie all'utilizzo di rivelatori a raggi X digitali, la laminografia digitale è diventata un moderno metodo NDT (Non-Destructive Testing) industriale, offrendo numerosi vantaggi rispetto alla laminografia classica.