Retour sur une trajectoire d’acquisition innovante qui a transformé les méthodes classiques
Dans le cas de l’Hélix CT, l’objet à mesurer se déplace selon une trajectoire hélicoïdale autour de l’axe de rotation pendant la prise de vue. Cette approche présente l’avantage de faire traverser horizontalement l’ensemble des zones de l’objet par le faisceau entre la source et le détecteur au moins une fois. Par principe, elle évite ainsi les artefacts de type faisceau conique ou annulaire, ce qui réduit les erreurs systématiques de mesure.
L’objet à mesurer tourne tout en se déplaçant de façon hélicoïdale le long de l’axe du scanner, ce qui permet à toutes ses parties d’être balayées horizontalement par le faisceau X, assurant une reconstruction précise sans artefacts de faisceau conique.
L’acquisition rapide d’images par la technologie OnTheFly®, mesure « à la volée » ainsi que l’utilisation de détecteurs de grande taille associés à une faible distance source-détecteur permettent de diminuer significativement le temps de mesure. Pour des objets présentant un fort rapport longueur/diamètre, comme les pièces allongées ou les assemblages comprenant plusieurs éléments empilés, la durée d’acquisition est inférieure à celle obtenue avec le procédé Raster CT. De plus, aucune correction supplémentaire des artefacts de faisceau conique (brevet) n’est nécessaire, ce qui réduit fréquemment le temps de traitement.
Avec la tomographie à faisceau conique conventionnelle, des écarts de mesure systématiques apparaissent lorsque l’angle du cône augmente. Les logiciels de correction développés par Werth permettent de réduire ces écarts à quelques micromètres. En Hélix CT, toutes les zones de l’objet sont traversées horizontalement par le faisceau, ce qui permet une reconstruction précise sans artefacts de faisceau conique. Par conséquent, les procédures de correction correspondantes ne sont plus nécessaires.
Les buses d’endoscope constituent un exemple d’application de l’hélix-tomographie. Il s’agit de pièces métalliques millimétriques comportant plusieurs dizaines de trous d’injection. Le diamètre de ces trous, de l’ordre de quelques dizaines de micromètres, exige une très haute résolution, ce qui impose l’utilisation de sources de transmission. Avec des tolérances de l’ordre de 10 µm, les écarts de mesure doivent rester entre 1 et 2 µm. L’utilisation d’une source de transmission permet justement d’obtenir une haute résolution avec une vitesse de mesure élevée, car, à puissance égale, ces sources offrent généralement des taches focales beaucoup plus petites que celles des tubes à réflexion.
Les buses d’endoscope, de taille millimétrique et dotées de trous d’injection d’environ 100 µm de diamètre, peuvent désormais être mesurées à cadence de production grâce aux nouveaux systèmes de mesure de coordonnées et aux méthodes de tomographie CT.
Grâce à la faible distance entre la source de rayons X et un détecteur de grande taille, une part importante de l’énergie du rayonnement est exploitée simultanément. Il devient ainsi possible de réaliser des mesures multi-objets comprenant jusqu’à quinze pièces en un seul cycle de mesure. Les temps de cycle obtenus sont d’environ dix minutes. Dans le cadre de l’autocontrôle en production, les tâches de l’opérateur se limitent alors au chargement de la machine et à la sélection du programme de mesure.
Les stylos-plumes constituent un autre exemple d’application du principe. Les lamelles à paroi fine situées sous la plume aspirent l’encre par capillarité. En tomographie conventionnelle à faisceau conique, ces lamelles sont difficiles à mesurer en raison des artefacts générés. Avec l’Hélix CT, elles peuvent désormais être visualisées et mesurées avec précision.
Coupe volumétrique d’un implant dentaire mesurée par Hélix CT (en haut) et par tomographie conventionnelle à faisceau conique (en bas)
Le principe de l’Hélix CT est également très utilisée dans le domaine des implants dentaires. Dans ces applications, des interstices entre les composants d’un sous-ensemble pourraient favoriser la pénétration de bactéries. Il permet de mesurer avec précision les géométries internes aux tolérances très strictes, ainsi que, par exemple, la largeur de l’empreinte de clé à l’intérieur de l’implant.
Mesures rapides d’éléments de batterie avec le TomoScope® XS Plus 200 grâce au principe Hélix CT
Le TomoScope® XS Plus 200, basé sur le principe de l’Hélix CT de Werth, combine un faible encombrement et un grand volume de mesure. Il permet de mesurer des pièces de toutes tailles avec une haute résolution ou un temps de mesure réduit. Grâce au balayage hélicoïdal, toutes les parties de l’objet sont capturées avec précision, offrant des volumes complets jusqu’à 60 milliards de voxels. La tension de 200 kV permet l’analyse de connecteurs, capteurs, implants articulaires ou lentilles de téléphones portables, avec une fiabilité maximale.
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