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복합 재료의 비파괴테스트
요트 및 보트에 사용되는 재료는 복합물입니다. 적어도 두 가지 구성요소의 주요 특성을 절묘하게 결합하여 훌륭한 기능을 갖게 됩니다. 항공 우주 산업, 전기 공학 (예: 풍력 터빈), 의료기술, 스포츠 장비 제조, 자동차 산업 등의 고성능 어플리케이션에 사용되는 것은 더이상 놀라운 일이 아닙니다. 그러나 결합시 외부 영향이나 재료의 특성으로 인해 파손의 우려는 항상 있습니다. 따라서 정기 테스트는 필수입니다. 대만 UNX Technologies Co., LTD 의 iX-600 휴대용 검사 시스템을 통해 넓은 표면에서도 다층 복합자재의 비접촉식 검사를 할 수 있습니다. 이미지 프로세싱으로 사람의 눈에는 보이지 않는 약점을 감지해 냅니다. 이 시스템에는 열 화상 카메라 외에도 IDS Imaging Development Systems GmbH의 자동 초점 기능이 있는 uEye 보드레벨 카메라가 사용됩니다.
특히, 해양 어플리케이션 분야에서 복합 재료에 대한 수요는 지속적으로 증가하고 있습니다. 바닥 재료, 측벽, 천장 판넬, 문, 욕실 등에서도 복합재료로 만들어진 분리 장치가 제공될 수 있습니다. 또한 상당한 무게를 절약할 수 있습니다. 여기에 사용되는 복합재료는 CFRP (탄소섬유 강화 플라스틱) 입니다. 이 재료는 단단하면서 매우 강한 특성을 갖추었습니다. GFRP (유리 섬유 강화 플라스틱) 도 또 하나의 예입니다. 이는 비용 효율적이고 높은 품질을 갖추었습니다.
이러한 경량 건축 자재를 사용하면 개별 구성 요소가 단일자재로 결합되지 않고 옆으로 겹겹이 존재하게 됩니다. 따라서 제조 공정으로 인해 기포, 기공, 층간 발리와 같은 손상이 발생할 수 있습니다. 작동 중 재료에 손상이 올 수 있습니다. 복합 패널에 대한 충격은 외부에 눈에 띄는 손상을 남기지 않습니다. 하지만 내부에서는 압축 강도가 줄어들게 됩니다. 따라서 재료를 정기적으로 테스트하는 것이 안전에 필수적입니다. 요트 제조업체는 일반적으로 초음파 또는 충격 에코 테스트를 통해 결함을 감지합니다. 이는 음파 사용을 기반으로 하는 테스트입니다. 1980년대에 철근 콘크리트 부품을 테스트하기 위해 개발되었으며 현재 널리 이용되는 방법입니다. 하지만 이 프로세스는 부품들 사이에 접촉이 필요하고 시간이 많이 걸립니다.
어플리케이션
UNX Technologies Co., LTD. 은 대안을 제공합니다. 휴대용 검사 시스템 iX-600은 비접촉식 복합 재료의 비파괴 검사 (NDI)를 보장합니다. 이는 분리, 박리, 다공도에 대해 테스트를 수행할 수 있습니다. 재료 특성은 표면 아래를 분석함으로서 재료 내부의 결함을 감지합니다. 또한 이 시스템은 재료 샘플을 사전에 요구하지 않고 넓은 검사 영역이나 곡선 구조를 손쉽게 캡쳐합니다. 다층 구조의 복합재료의 경우, 포인트 정보를 영역 정보로 대체하기 위해 수동 순차 초음파 스캐닝과 함께 iX-600를 사용합니다.
이 시스템의 특징: 결함의 위치가 빠르고 정확하게 파악됩니다. UNX 시스템은 테스트 표면의 일반적 온도 분포를 평가하기 위해 적외선 열 화상 카메라와 산업용 카메라로부터 평행 이미지 정보를 수신합니다. 이에 따라 정확한 결함 상태가 탐지됩니다. 이 시스템의 결정적인 요소는 적외선 카메라와 IDS의 오토포커스 기능이 있는 보드레벨 카메라, 7인치 터치 스크린이 있는 내장 산업용 컴퓨터와 관련 소프트웨어의 결합으로 이루어져 있습니다. 대만에서 특허받은 이 기기는 모바일용으로 별도 외부 컴퓨터가 필요하지 않습니다.
모터 요트 외부를 예로 들어 절차를 간단하게 설명할 수 있습니다. 보드 레벨 카메라는 검사하는 동안 열 화상 카메라와 같이 검사할 영역의 이미지를 기록합니다. 시스템은 이미지 프로세싱 기술로 이미지 데이터를 분석하여 결함 영역을 신속하게 감지하고 위치를 표시할 수 있습니다. 모든 측정 결과가 이미지에 명확하게 표시되고 문서화 됩니다. 예를 들어 박리 결함 (그림의 녹색 프레임) 을 쉽게 찾을 수 있습니다.
오토포커스 기능이 있는 산업용 카메라
UNX Technologies는 모바일 시스템을 위한 소형 카메라를 찾고 있었습니다. “iX-600 는 휴대용 장치입니다. 그러므로 이는 작고 가벼워야 합니다. 이는 구성요소에도 동일하게 적용되어야 했습니다. 또한 통합된 카메라는 작동 거리가 달라 컴퓨터로 제어되는 오토포커스 기능이 있어야 합니다.” 라고 UNX Technologies 의 Yu-An Lai 박사는 설명합니다.
uEye LE AF USB 3.1 Gen 1 보드레벨 카메라는 이 모든 기준을 충족합니다. 액체 렌즈의 사용 및 제어에 적합하고, 실용적인 오토포커스 기능을 제공합니다. 이를 통해 다양한 물체 거리에서 최적의 초점을 맞춘 이미지를 얻을 수 있습니다. 이 자동 시스템은 “액티브” 액체 렌즈 제어를 기반으로 하며 소프트웨어를 쉽게 트리거 할 수 있습니다. 어플리케이션에 따라 오토포커스는 개별적으로 구성할 수 있고, 선명한 이미지를 즉시 보장합니다. UNX는 S마운트가 장착된 UI-3881LE AF 모델을 선택했습니다. 이 카메라에는 Sony STARVIS 시리즈의 1/1.8" 롤링셔터 CMOS 센서 IMX178이 장착되어 있으며 최대 58fps의 프레임 속도에서 6.41 메가픽셀 (3088 x 2076 px)의 해상도를 지원합니다. 센서는 또한 빠른 속도와 훌륭한 감도로 어두운 곳에서도 우수한 이미지를 얻을 수 있습니다.
UI-3881LE AF에는 USB전원 공급 뿐만 아니라 꼬임방지 USB Type-C 커넥터가 있고, 내장 시스템에 쉽게 통합될 수 있습니다. 컴팩트한 디자인 (36 x 36 x 20 mm)으로 인해 작은 공간에 설치가 가능하고, 현미경, 의료기술, 계측 및 교통 모니터링 분야 등 고전적인 머신비전 어플리케이션 작업에 완벽하게 적합합니다. UNX Technologies의 iX-600과 같은 소형 산업용 장치에 설치하기에 적합합니다.
이 대만 회사는 카메라를 통합하기 위해 IDS 소프트웨어 개발 키트를 사용하고 있습니다. IDS Software Suite 는 uEye 산업용 카메라의 무료 소프트웨어 패키지이며, USB 2.0, USB 3.0, GigE uEye 카메라의 혼합 작업을 쉽게 처리합니다. 카메라 드라이버 외에도 .NET과 같은 다양한 프로그래밍 언어의 샘플 프로그램이 포함되어 있습니다. Yu-An Lai 박사는 “이로 인해 개발 시간이 상당히 단축되었습니다” 라고 설명합니다.
전망
iX-600 검사 시스템은 복합 부품의 비접촉 테스트 및 비파괴 테스트 시장에 중점을 둡니다. 이 시장은 많은 잠재력을 갖고 있습니다. 복합재의 적용 영역이 매우 민감한 특징을 갖고 있기 때문입니다. 우주여행, 의료기술, 스포츠장비설치, 해양 등 관련 어플리케이션에서 사용되는 재료의 내구력은 필수요소이고, 이에 따른 정기적 테스트는 꼭 필요합니다.
UNX Technologies 는 미래를 대비하여 더 높은 해상도와 C 마운트 렌즈 연결이 가능한 산업용 카메라 어플리케이션을 염두에 두고 있습니다. 그 제품이 바로 UI-359xLE AF 입니다. iX-600에 사용된 UI-3881LE AF 모델과 마찬가지로 소프트웨어를 사용하여 카메라를 통해 액체 렌즈에 편리하게 초점을 맞출 수 있습니다. 센서는 onsemi의 1/2" 롤링셔터 CMOS 컬러 센서가 장착되어 18.10 MPixel (4912 x 3684, 20.0 fps), 4K Cinema (4096 x 2304, 38 fps), Ultra HD (3840 x 2160, 40 fps) 의 높은 해상도를 갖추고 있습니다.
이 제품군은 수많은 어플리케이션에 적용할 수 있습니다. iX-600와 같은 모바일 솔루션에서는 사용자가 작업을 보다 쉽게 수행할 수 있고, 동시에 더 큰 안전성을 보장합니다. 이 시스템을 통해 “표면 아래에서” 무슨 일이 일어나는 지 알 수 있습니다.
USB 3.1 Gen 1 보드레벨 카메라 UI-3881LE AF
- 모델: UI-3881LE AF
- 센서 타입: CMOS
- 제조사: Sony
- 프레임 속도: 58.0 fps
- 해상도: 3088 x 2076 pixels / 6.41 MP
- 셔터: 그로벌 스타트 셔터, 롤링 셔터
- 광학 등급: 1/1.8"
- 치수: 36.0 mm x 36.0 mm x 19.9 mm
- 무게: 21 g
- 인터페이스 커넥터 USB Type C
- 어플리케이션: 산업용 이미지 프로세싱, 교통 및 운송, 의료 기술, 계측, 임베디드 시스템, 키오스크 시스템
고객사
UNX Technologies Co., LTD. 는 이미지 프로세싱 및 NDT (비파괴 테스트) 를 전문으로 하며 운송, 철강, 발전 산업부터 전자 산업에 이르기까지 다양한 산업의 통합 모니터링, 분석, 자동화 기술에 대한 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. 복합 재료 테스트를 위한 고객별 솔루션도 제공하고 있습니다. 고객과의 긴밀한 협력을 통해 해당 요구에 정확하게 맞는 제품이 만들어집니다.
