ZEISS METROTOM không phải máy scan 3D thông thường. Nó là CT X-ray công nghiệp, tức dùng tia X để xuyên qua vật thể, chụp hàng trăm/hàng nghìn ảnh X-ray khi vật thể quay, sau đó tái tạo thành mô hình 3D thể tích bên trong và bên ngoài.

Điểm cực kỳ hay là:

Không cần phá sản phẩm nhưng có thể nhìn thấy cấu trúc bên trong.

Ví dụ một chi tiết nhựa có:

• lòng rỗng;
• gân bên trong;
• lỗ;
• bavia;
• rỗ khí;
• nứt;
• co ngót;
• thành mỏng;
• lõi kim loại;
• insert;
• sai lệch kích thước bên trong.

Máy có thể tạo dữ liệu 3D để đo kiểm những thứ mà EinScan, FreeScan, ATOS, Creaform... không thể nhìn thấy nếu chúng chỉ quét bề mặt.

ZEISS mô tả METROTOM là hệ thống CT dùng cho đo kích thước cả cấu trúc bên trong và bên ngoài, kiểm tra khuyết tật và phân tích 3D không phá hủy.

Xem đến đây chúng ta cũng có thể hiểu là: 
Nếu cần scan cả bên trong và bên ngoài 1 mẫu ( không cần phá hủy mẫu) thì đây là máy làm được điều đó.

2. Nếu đúng là METROTOM 1500 thì nó rất mạnh

METROTOM 1500 thuộc nhóm CT công nghiệp cao cấp của ZEISS.

Thông số đáng chú ý của phiên bản hiện tại:

ZEISS công bố sai số đo tối đa MPE(SD) = 4,5 + L/50 µm theo VDI/VDE 2630 Sheet 1.3 cho METROTOM 1500.

Đây là điểm rất quan trọng: nó không đơn thuần là CT để "nhìn hình ảnh", mà được thiết kế như một thiết bị đo lường.

3. Nó làm được những gì?

A. Đo kích thước bên trong

Đây là điểm mạnh nhất.

Ví dụ:

Với 1 mẫu bất kỳ:

Bạn có thể đo:

• đường kính trong;
• chiều dày thành;
• khoảng cách giữa các lỗ;
• vị trí lỗ;
• độ đồng tâm;
• độ phẳng;
• độ trụ;
• GD&T.

B. Reverse Engineering

CT → point cloud/volume → mesh → CAD.

Ví dụ:

chi tiết nhựa có các đường nước bên trong

→ CT

→ lấy toàn bộ hình học trong/ngoài

→ mesh

→ Geomagic Design X

→ dựng CAD.

Trong trường hợp này CT có lợi thế rất lớn so với scan 3D ánh sáng cấu trúc.

4. Kiểm tra sản phẩm mà không cần cắt

Ví dụ một chi tiết ép nhựa:

Bạn có thể phát hiện:

Rỗ khí

Co ngót

Nứt

Thiếu vật liệu

Bavia bên trong

Lệch insert

Sai vị trí linh kiện

Chiều dày thành

Kênh làm mát

Cấu trúc lắp ráp

ZEISS cũng nêu rõ METROTOM có thể kiểm tra cấu trúc bên trong, chiều dày thành, khuyết tật vật liệu, lỗ rỗng và vùng co ngót.

Đặc biệt với các sản phẩm Diacut đúc kim loại như nhôm.. hay bị khuyết tật bên trong như rỗ khí, thiếu vật liệu...

Phân tích các linh kiện kín như điện thoại, máy công cụ.. giữa nguyên hiện trạng mẫu, lỗi soi vào tận bên trong để quan sát vấn đề gì đang xảy ra bên trong mẫu...

5. Đặc biệt mạnh với khuôn mẫu

Ví dụ một sản phẩm nhựa:

CAD khuôn

↓

ép sản phẩm

↓

CT sản phẩm

↓

so sánh CAD ↔ sản phẩm thực tế

Bạn có thể xem ngay:

• thành nhựa có đúng không;
• lõi có lệch không;
• vị trí lỗ có đúng không;
• độ dày có đồng đều không;
• sản phẩm có co ngót;
• biến dạng ở đâu.

Thậm chí có thể kiểm tra kênh nước bên trong khuôn/sản phẩm, thứ mà scan 3D bề mặt thông thường không làm được.

6. Một tính năng rất hay: scan nhiều chi tiết

METROTOM có chức năng Separation.

Có nghĩa là đặt nhiều sản phẩm vào một lần CT:

Sau khi scan, phần mềm có thể tự tách các component để đánh giá riêng.

Điều này rất hữu ích khi kiểm tra sản phẩm sản xuất hàng loạt.

7. ShortScan / Semi-Circle

Một tính năng khác khá thông minh là Semi-Circle Scan.

Không nhất thiết lúc nào cũng phải quay 360°.

Máy có thể scan hơn nửa vòng để tập trung độ phân giải vào một vùng nhất định.

Điều này giúp tăng hiệu quả trong một số hình học mà scan đủ 360° bị giới hạn bởi hình học hoặc đường truyền tia X.

8. Phần mềm của ZEISS

Một phần rất quan trọng của hệ thống này là phần mềm.

ZEISS sử dụng hệ sinh thái ZEISS INSPECT X-Ray cho thu nhận và tái tạo dữ liệu CT.

Nó không chỉ hiển thị ảnh X-ray mà còn phục vụ:

• 3D volume;
• surface extraction;
• dimensional inspection;
• GD&T;
• nominal/actual comparison;
• wall thickness;
• defect analysis;
• porosity;
• assembly inspection.

METROTOM 1500 còn sử dụng các công nghệ như BHC, AMMAR và ZEISS scatterControl để cải thiện chất lượng ảnh CT và giảm artifact.

9. Ưu điểm

Nếu đánh giá ở góc độ kỹ thuật, mình xếp như sau:

1. Nhìn được bên trong

Đây là ưu điểm ăn đứt scan 3D thông thường.

2. Đo được cả trong + ngoài

Không cần tháo hoặc phá sản phẩm.

3. Độ chính xác cao

Đây là hệ thống metrology CT, không chỉ là máy CT công nghiệp để kiểm tra hình ảnh.

4. Rất mạnh với nhựa

Đặc biệt:

• injection molding;
• connector;
• housing;
• automotive plastic;
• medical plastic.

5. Kiểm tra đa vật liệu

Ví dụ:

nhựa + kim loại

nhựa + insert

PCB + connector

aluminium + plastic

METROTOM 1500 có các tính năng xử lý artifact cho các chi tiết đa vật liệu. (Zeiss)

6. Reverse engineering rất mạnh

Đặc biệt với những chi tiết mà bên trong có hình học phức tạp.

10. Nhược điểm

Nhưng máy này cũng không phải thần thánh.

1. Giá đầu tư rất cao

Một hệ thống Industrial CT ZEISS thuộc phân khúc đầu tư công nghiệp lớn, hoàn toàn khác nhóm máy scan 3D vài chục nghìn USD.

Ngoài máy còn có:

• phòng máy;
• điện;
• điều hòa;
• an toàn bức xạ;
• bảo trì;
• X-ray tube;
• detector;
• phần mềm;
• calibration.

2. Vật liệu càng đặc → càng khó scan

Ví dụ:

nhựa → dễ

nhôm → khó hơn

thép → khó

tungsten / vật liệu mật độ rất cao → rất khó

Vì vậy không thể hiểu đơn giản:

"Máy 500 W thì vật gì cũng scan được."

Không phải.

METROTOM 800 phiên bản 320 kV hiện tại được ZEISS thiết kế riêng để xuyên các vật liệu mật độ cao; nguồn 320 kV/500 W và tiêu điểm tối thiểu 7 µm.

3. Artifact

CT vẫn có:

• beam hardening;
• scatter;
• metal artifact;
• cupping;
• ring artifact.

Đặc biệt khi chi tiết có kim loại + nhựa.

ZEISS có scatterControl và các thuật toán xử lý để giảm những vấn đề này, nhưng không thể làm artifact biến mất hoàn toàn.

4. Scan khá phức tạp

Một người chỉ biết scan 3D bằng:

• EinScan;
• FreeScan;
• Creaform;

không thể lập tức vận hành CT hiệu quả.

Phải hiểu:

• X-ray;
• kV;
• W;
• exposure;
• magnification;
• voxel;
• FOV;
• material penetration;
• artifact;
• reconstruction.

5. Không phải lúc nào voxel nhỏ = chính xác hơn

Đây là điểm rất nhiều người mới dễ nhầm.

Ví dụ:

voxel 5 µm

không có nghĩa là:

độ chính xác đo = 5 µm.

Độ chính xác còn phụ thuộc rất nhiều yếu tố:

• X-ray source;
• detector;
• geometry;
• material;
• artifact;
• calibration;
• reconstruction;
• setup.

11. Đối thủ cạnh tranh của ZEISS METROTOM

Nếu bạn đang nghiên cứu để kinh doanh máy/giải pháp CT, đây mới là phần đáng quan tâm.

Nhóm 1 — Nikon Metrology

Đây là đối thủ rất mạnh.

Nikon Corporation / Nikon Metrology có các hệ thống industrial CT/X-ray từ mức kiểm tra nhựa cho tới hệ thống công suất rất cao.

Ví dụ dòng:

Nikon XT H

Nikon XT V

Nikon VOXLS

Nikon đặc biệt mạnh trong:

• automotive;
• aerospace;
• casting;
• additive manufacturing;
• electronics.

12. Waygate Technologies / GE

Một đối thủ cực lớn khác là:

Waygate Technologies

Các dòng nổi tiếng:

phoenix|x-ray

phoenix v|tome|x

phoenix nanotom

phoenix datos|x

Đây là đối thủ trực tiếp của ZEISS trong CT công nghiệp.

Waygate rất mạnh về:

• X-ray;
• CT;
• casting inspection;
• aerospace;
• additive manufacturing;
• electronics.

13. Werth Messtechnik

Werth Messtechnik

Đây là đối thủ rất đáng chú ý nếu nói về CT metrology.

Werth nổi tiếng với:

Tomoscope

và các hệ thống multisensor/CT.

Điểm mạnh của Werth là kết hợp:

CT + coordinate metrology + optical measurement

nên cạnh tranh trực tiếp với ZEISS trong những bài toán đo lường chính xác.

14. Comet Yxlon

Comet Yxlon

Rất mạnh về:

• X-ray inspection;
• CT;
• electronics;
• semiconductor;
• automotive;
• aerospace.

Tuy nhiên tùy model, Yxlon có thể thiên về inspection hơn là metrology thuần túy.

15. North Star Imaging

North Star Imaging

NSI cũng là một đối thủ đáng chú ý trong Industrial CT.

Đặc biệt trong:

• aerospace;
• electronics;
• medical;
• additive manufacturing;
• research.

16. So sánh

Nếu mục tiêu là:

"Tôi cần đo chính xác sản phẩm và cả hình học bên trong"

→ ZEISS METROTOM và Werth rất đáng chú ý.

Nếu:

"Tôi cần kiểm tra vật liệu đặc, casting, turbine, aerospace"

→ Nikon / Waygate / ZEISS METROTOM 800 high-kV.

Nếu:

"Tôi chủ yếu cần tìm lỗi X-ray/CT"

→ Waygate / Yxlon / Nikon cũng rất mạnh.

Thông tin thêm về dòng máy này tham khảo: 

https://www.zeiss.com.vn/metrology/home.html

Trân trọng