Los rayos-X fueron descubiertos en 1895 por el físico alemán Wilhelm Conrad Rötgen (premio Nobel en Física en 1901). La aplicación en medicina de esta tecnología siempre ha sido evidente, pero en 1969, Godfrey Newbold Hounsfield construyó el primer escáner de tomografía computarizada para fines médicos. La primera aplicación de esta tecnología a nivel industrial data de 1980, en el campo de los ensayos no destructivos. El primer análisis 3D cuantitativo con medición de volumen y distancias se realizó en 1990 [1]. Sin embargo, la precisión no era superior a 0,1 mm. En 2005 apareció en la feria alemana Control (celebrada en Stuttgart) la primera máquina de tomografía especialmente diseñada para control metrológico, lo que supuso toda una revolución [2]. De hecho, hoy en día esta tecnología se perfila como seria competidora de sistemas convencionales como las máquinas de medir por coordenadas o los brazos articulados con tecnología de medición de contacto u ópticas. Esto ha sido posible gracias a las mejoras tanto en hardware como en software. Esta prometedora tecnología permite la caracterización geométrica de objetos, determinación de composición de material, inspección de variación de densidad, etc. Además, en ciertos casos y dependiendo de la precisión necesaria, esta técnica permite la construcción tridimensional completa de un modelo así como la verificación de las tolerancias de un componente.

Desde la aparición de la primera máquina de General Electric destinada a metrología vía CT, muchos otros fabricantes como Nikon-Metrology, YXLON, Zeiss o Werth, entre otros, han ofertado sus propuestas en diferentes rangos de precisión [2-6]. Aunque la precisión de estas máquinas es variable en función de sus prestaciones, para tener un orden de magnitud podemos tener las siguientes referencias:

Estas precisiones han hecho posible que la tomografía computarizada se abra hueco y sea demandada en controles de calidad del material de forma simultánea a los controles metrológicos. Las ventajas y desventajas de esta tecnología aparecen en la tabla 1.

Tabla 1. Ventajas y desventajas de la CT.

El hecho de utilizar una tecnología no destructiva para la verificación de piezas tanto en su interior como en el exterior, amplía el rango de aplicaciones. Un resumen de las aplicaciones más demandadas aparece en la tabla 2.

Tabla 2. Aplicaciones demandadas de la tecnología de tomografía con Rayos-X.

Las ventajas y capacidades mencionadas hacen que la tecnología CT esté penetrando de forma importante en el mercado mundial. Según algunas fuentes, este año, en 2017, el mercado de inspección de rayos-X será de 591 M$. La distribución por países sería la que aparece en la figura 1.

Figura 1. Tendencias de uso de inspección por rayos-X en diferentes mercados: distribución global y sistemas instalados [7-9] [Frost & Sullivan 2011-03-24.]

El mercado mundial de la metrología dimensional realizada mediante tomografía computarizada está en un estadio incipiente en términos de adopción del mercado. La TC se reconoce progresivamente como una solución prometedora para el control de calidad. Actualmente, los principales fabricantes de equipos originales (OEM) y centros de investigación (y universidades) están participando en el desarrollo de sistemas de CT y ampliando sus aplicaciones en el mercado. Se está realizando un análisis en profundidad del mercado potencial de la metrología por CT que cubre, por precisión, los sistemas CT de microfoco y nanofocus. Los mercados o sectores con mayores expectativas son automoción, aeronáutico y transporte por los cada vez mayores requisitos de aseguramiento de la calidad e integridad de las piezas unida a la seguridad. Se está hablando ya de la sustitución de las máquinas de medir por coordenadas por estos sistemas. Las ventajas de la tomografía son la mayor rapidez en la medición y una precisión relativa alta (y creciente). De hecho, Werth ya está comercializando máquinas híbridas multisensor con tomografía y palpador de contacto para asegurar la trazabilidad.

Figura 2. (Izda.) Esquema de máquina de tomografía computarizada multisensor con probeta de contacto modelo Werth TomoScope 200 [werth] [2]; (dcha.) Tiempo de escaneado frente a número de características a medir en una pieza mediante diferentes tecnologías [9]

En la figura 2 (dcha.) se muestra una gráfica que, de forma cualitativa, compara el tiempo de escaneado de una pieza empleando diferentes tecnologías. El resultado muestra que, bajo condiciones de intensa inspección de pieza, la tomografía resulta mucho más rápida que las máquinas de medir por coordenadas aun cuando se empleen en éstas sistemas de medición óptica o de visión.

Además de los sectores mencionados, el sector de la electrónica y los microcomponentes también requiere de esta tecnología, sobre todo de cara a inspección de soldaduras de tipo oculto.

Los sectores emergentes detectados son la industria alimenticia. El futuro estará en la implementación de tomografía en inspecciones en líneas para verificar el correcto envasado, vacío, no impurezas o cuerpos extraños, etc., todo ello sin destrucción del componente (alimento) y sin parar la producción.

Otro de los sectores más prometedores son los relacionados con la seguridad, inspección e equipajes, contenedores de mercancías, o similares.

Por último, destacan los nuevos materiales como componentes de fibra de carbono donde se podrá inspeccionar aspectos como la delaminación en zonas no accesibles o problemas de fabricación.

Sin embargo, aunque las ventajas son evidentes y la tecnología ofrece suficiente resolución y precisión aún no está madura y adolece de falta de trazabilidad para las mediciones cuantitativas de geometría de materiales avanzados o compuestos.

Un sistema tipo de tomografía consiste en una fuente de rayos-X, una serie de ejes para el posicionamiento y movimiento del componente a estudiar (mesa rotativa, como mínimo), un detector de rayos-X y una unidad de procesamiento, visualización y análisis o medición de los resultados obtenidos. En principio, este sistema crea imágenes proyectando un haz de fotones a través de un plano de un objeto en diferentes posiciones angulares hasta completar una revolución. El haz de rayos-X (fotones emitidos) se emite hacia el objeto en estudio de modo que algunos de ellos son absorbidos, otros dispersados y otros se transmiten a través de la pieza. Solo los fotones trasmitidos a través de la pieza llegan a ser detectados por el detector y visualizados en la unidad de procesamiento. La escala de grises 3D se relaciona numéricamente con la distribución de la densidad de los fotones al atravesar la pieza [10].

En una medición mediante tomografía, se realizan 4 pasos fundamentales que se describen en la guía alemana VDI/VDE 2630 parte 1.2 [11]:

Existen dos variantes para el escaneado de los objetos: 2D-CT y 3D-CT. La diferencia fundamental reside en la forma de la fuente de rayos-X (abanico o cono) y en el detector (1D o 2D, respectivamente) (ver figura 2). La ventaja del sistema 3D reside en la disminución del tiempo necesario para el escaneo, mientras su desventaja proviene de los problemas derivados de que la fuente tenga forma de cono, como es la desviación de parte del rayo en las zonas superior e inferior del objeto a escanear, afectando a la calidad de la reconstrucción geométrica.

En el caso de escaneo 1D se emplea movimiento vertical para el escaneo de toda la altura de la pieza. Así, aunque el tiempo de escaneo sea mayor, se pueden aprovechar las ventajas de estos sistemas como un ratio mayor de señal recibida frente al ruido recibido al captar mayor cantidad de energía de los rayos incidentes. Además, estos detectores pueden ser curvos con el centro de curvatura en el spot del haz de rayos-X reduciendo la deformación de la imagen cuando se mueve respecto del pixel central.

La calidad del escaneado se deteriora desde el centro hasta los bordes del detector por razones geométricas dando lugar a un mayor nivel de ruido en estas zonas. Este problema se puede minimizar empleando una trayectoria helicoidal de la pieza (giro de mesa y traslación vertical combinadas) [13-14]. Así, se obtienen un mayor número de cortes en la parte central del detector y una resolución más homogénea a lo largo del escaneo de toda la pieza, tanto en la zona central de la misma, como en los bordes superior e inferior.

2.1. Resolución de los sistemas CT

Existen multitud de factores que influyen en la resolución espacial de una pieza escaneada y, posteriormente, reconstruida en 3D. Estos factores son: el tamaño del foco de la fuente de rayos-X, tamaño de pixel del detector, magnificación, número de proyecciones (cortes 2D para la reconstrucción del 3D), algoritmos de reconstrucción para el 3D y el procesamiento de datos. En la calidad de la imagen, el que más influencia tiene de todos ellos es el tamaño del spot según el cual existe una clasificación de sistemas CT. Así, sistemas con tamaño de spot mayor de 0,1 mm se denominan sistemas macroCT, los que tienen tamaño de foco entre 0,1 y 0,001 mm se denominan microCT (o µCT) y por debajo de ese valor, nanoCT, con valores de tamaño de spot hasta de 0,4 µm [15-16].

Otros sistemas como los sincrotrón CT (sCT) alcanzan tamaños de hasta 0,2 µm y, en caso de aplicar óptica Kirkpatrick-Baez (sCT+KB) se pueden alcanzar tamaños de spot tan pequeños como 0,02 µm [17].

En la figura 4 se observa el campo de aplicación de estos tipos de sistemas CT en función de su resolución.

2.2. Precisión de los sistemas CT

Al igual que sucede con otros sistemas de medición e inspección, la incertidumbre de medida de los sistemas CT depende, en gran medida, del objeto concreto a escanear/medir y de los parámetros seleccionados para ello. Tal y como se ha comentado anteriormente, aún existe una falta de estándares y de trazabilidad en las medidas realizadas mediante sistemas CT por lo que se está realizando un importante esfuerzo de investigación. En la bibliografía se encuentran multitud de estudios sobre la estimación de la incertidumbre de medida que nos pueden ayudar [18-20].

La necesidad de obtención de trazabilidad y estándares es tal que se ha creado un consorcio danés para ello ‘Center for Industrial Application of CT Scanning-CIA CT’, varios proyectos europeos, iniciativas Marie Curie o congresos específicos (New X-ray imaging Modalities for Safe and high Quality Food (NEXIM), INTERAQCT-international Network for the Training of Early stage Researches on Advanced Quality control by computed Tomography, international Conference on Industrial Computed Tomography en Wels, Austria).

También se han realizado comparaciones entre laboratorios para dar respuesta a este problema en la aplicación de la tomografía a la metrología dimensional. El último estudio, denominado CT Audit, data de 2011 [21]. Los resultados indican que se puede obtener información sub-voxel empleando artefactos de calibración (ver figuras 19 y 20) que permiten errores de medida por debajo de 1/10 del tamaño del voxel. Las mediciones de forma, sin embargo, están más afectadas por el ruido en los datos que por el tamaño del voxel.

En la figura 5 se puede encontrar una referencia de la incertidumbre expandida para sistemas CT en comparación con la de referencia de las CMM.

La aplicación estrella de esta tecnología es el análisis no destructivo de cara a detección de grietas y poros internos, así como la determinación de la composición del material en todo el volumen del componente escaneado. Esta última demanda viene, principalmente, del sector de automoción que requiere de la inspección y control de calidad de grandes piezas fundidas como bloques motor o cajas de engranajes. Por lo tanto, permite detección y localización de defectos de forma cuantitativa.

Esta tecnología también se ha introducido con fuerza para metrología en sectores como el aeronáutico. En la figura 7 se observa un ejemplo del resultado de un análisis de un álabe de turbina.

En el caso de la aplicación metrológica, esta tecnología necesita un modelo CAD con el que comparar el modelo 3D escaneado (obtención del color mapping). Sin embargo, tal y como se ha comentado previamente, hay que ser precavidos con esta tecnología ya que, a día de hoy, aún es complejo determinar si una imprecisión de la pieza se debe al sistema de tomografía o a la propia pieza mal fabricada. Por ello, es necesaria una comparación con un sistema o equipo trazable. Lo más habitual es el empleo de equipos como las máquinas de medir por coordenadas.

No obstante, para establecer una buena comparación, se deben comparar exactamente los mismos puntos del objeto, ya que de otra forma podría haber diferencias de algunos micrómetros atribuibles al sistema de medición que realmente pertenecen a errores en la fabricación de la pieza. En resumen, se debe definir la estrategia de medición de forma similar con ambas tecnologías, cualesquiera que sean.

Otra aplicación habitual de esta tecnología es la detección de defectos en piezas fabricadas por Additive Manufacturing para determinar la geometría interna y la porosidad.

Existen numerosos factores que influyen en la CT. En la siguiente figura se pueden observar los que más importancia tienen. No obstante, en la guía VDI/VDE 2630 parte 1.2 se encuentran los factores de influencia para los resultados de medición con CT, así como recomendaciones para medición con CT [11] (ver figura 10).

A continuación se describen algunos de estos factores que limitan la trazabilidad de la tecnología y que deben tenerse en cuenta a la hora de emplearla.

El número de fotones transmitidos a través de un material, corresponde al coeficiente de atenuación lineal, éste depende del grosor, la densidad y número atómico del material y la energía de los fotones individuales, y generalmente se reduce de forma exponencial mientras viaja a través del material tal y como se muestra la figura 11.

Una imagen esquemática de la influencia del número atómico y de la densidad del material de la intensidad transmitida en forma de rayos X se muestra en la figura 12. Los círculos de mayor tamaño representan átomos individuales de alto número atómico mientras que los pequeños representan los átomos con número atómico menor. Los átomos de alto número atómico presentan mayor probabilidad de interacción con los fotones. La figura 12 (c) y (d) muestra que la menor cantidad de átomos que representan materia con baja densidad darán lugar a una menor atenuación. Por lo tanto, los rayos-X penetran mejor en materiales con menos densidad, ya que los materiales más densos ofrecen una mayor resistencia a la penetración de rayos-X, al absorber más energía.

El haz de rayos-X que atraviesa el material consiste en unos rayos X con espectro de diferentes energías. Los rayos-X policromáticos con energías más bajas son absorbidas más fácilmente, ya que el coeficiente de atenuación lineal generalmente disminuye al aumentar la energía. Como consecuencia, los rayos-X con energías superiores permanecen en el haz al pasar por la materia, siendo menos propensos a ser atenuados. También, cuanto más tiempo pasen los rayos atravesando el material más fotones de baja energía serán absorbidos, lo cual provoca un haz más penetrante. En otras palabras, el haz se vuelve más duro, es decir, la energía aumenta, y de ahí proviene el nombre beam hardening. Por lo tanto, para la radiación policromática, la atenuación total de los rayos-X incidentes ya no es una función lineal dependiente del espesor de los objetos. Al ser este efecto no lineal, las imágenes reconstruidas en CT están alteradas por destellos no reales que pueden ser brillos en bordes, rayas, y fenómenos ambientales [44-45]. Por la aparición del beam hardening resulta a veces complicado interpretar cuantitativamente los datos medidos, ya que cambia la atenuación. Además, por el mismo motivo se complica la determinación del threshold (superficie de la pieza), así como las mediciones de densidad y resolución. Consecuentemente, es de esperar errores de medición más altos si no se aplica ninguna corrección al efecto del beam hardening. Es más, los mismos materiales pueden mostrarse con escalas de grises diferentes dependiendo del material que les rodee. A este efecto se le conoce como la distorsión de densidad del medio ambiente [29]. Una imagen típica del efecto generado por el beam hardening se puede ver en la figura 13.

Este problema también es frecuente en los análisis multi-material de componentes que incluyen partes metálicas y no metálicas (ver figuras 14 y 15).

Figura 15. Imágenes con diversos ejemplos de destellos originados por los insertos de metal en piezas no metálicas [31].

Se pueden reducir los efectos del beam hardening mediante:

4.3. Orientación y posicionamiento de la pieza

La pieza de trabajo se coloca y se fija en la mesa giratoria para que no se mueva durante el escaneo. La orientación del objeto de medición influye en la variación de la longitud de los rayos que pasan a través del objeto durante la rotación del objeto en estudio. En la variación más grande de la longitud del objeto (como ocurre cuando hay grandes variaciones de secciones en piezas de trabajo durante la adquisición) se puede esperar una débil reconstrucción de la imagen, por una exposición no correcta de las proyecciones reconstruidas. Las imágenes pueden eclipsarse o aparecer demasiado oscuras por culpa de longitudes de rayos-X diferentes [32]. Ambas situaciones tienen que ser evitadas y se recomienda una proyección correcta para una reconstrucción adecuada del modelo volumétrico. En el caso de poder conseguirse, es posible que aparezcan destellos en el modelo volumétrico. Por todo esto, el usuario debe colocar el objeto de tal manera que los rayos se distribuyan homogéneamente en cualquier posición.

En [33] se indica que, para geometrías simples como cilindros huecos, la influencia de la posición del objeto sobre la mesa giratoria no es importante como en otros componentes e geometrías más complejas.

Este grupo de investigación estudió la influencia de la orientación de la herramienta, la ampliación, la distancia fuente-objeto-detector y el método de extracción de superficie sobre las actuaciones de los equipos de TC. En este estudio, se utilizó una referencia del tipo barra de step de 42 mm empleada para verificación de escáneres ópticos, el cual se utiliza para la verificación de un escáner óptico NanotomCT para GE Phoenix|X-ray situado en Novo Nordisk [34]. Las pruebas experimentales se realizaron orientando la pieza de trabajo en dos direcciones diferentes, una vertical y otra a 45 https://www.interempresas.net/FlipBooks/MR/, como se muestra en la siguiente figura. Se evaluó la precisión del sistema mediante un error de indicación de la medida del tamaño (E), como sugiere la VDI/VDE 2617-6.2 [35].

Todos los resultados muestran que mediante el posicionamiento del calibre a 45º es posible mejorar los valores de E en más de un 50% con respecto a la posición vertical, debido a una reducción significativa del ruido en las superficies planas.

4.4. Determinación del threshold y generación de la superficie

Como ya se ha mencionado anteriormente, el threshold es un parámetro crítico en CT y se utiliza para la determinación de superficies e imágenes influyendo de forma importante en el resultado de la reconstrucción del objeto escaneado [36]. El threshold convierte una imagen de escala de grises en binaria. Si se realiza una simplificación, la imagen resultante está compuesta de dos conjuntos: uno representa el fondo (representado en color negro) y el otro el objeto (representado en color blanco).

En la siguiente figura se muestra la importancia de seleccionar un correcto threshold. El valor del threshold responsable de determinar qué se considera material y qué se considera aire ISO-surface.

Es necesario calibrar el valor del threshold con la ayuda de objetos especialmente diseñados para ello. Un ejemplo es el empleo de tubos calibrados del mismo material que el de la pieza a analizar mediante CT sobre el que se fija un threshold para la medición del diámetro interior y exterior de forma simultánea [34]. Dado que el valor del threshold influye de forma opuesta en el resultado obtenido para diámetros interiores y exteriores en este ejemplo, es imprescindible conocer su valor de antemano mediante certificado del tubo o mediante medición de los atributos empleando una máquina de medir por coordenadas. En [37] se pueden encontrar más información sobre el procedimiento de determinación del threshold y su discusión.

La determinación de los factores de escala en todas las direcciones del espacio se puede realizar utilizando objetos o artefactos de referencia que hagan la función de patrones (una barra con agujeros y una barra con esferas, por ejemplo) (ver figuras 19 y 20). Esto se consigue evaluando la distancia entre los centros de las bolas (barra con esferas) o los ejes de los agujeros (barra con agujeros), respectivamente. Simplemente, la distancia medida con CT se compara con la distancia calibrada. Usando estos objetos de referencia se consiguen ventajas como facilidad para medir las distancias entre esferas y agujeros. Con esta metodología, la obtención del factor de escala es prácticamente independiente del threshold aplicado [37]. De hecho, estos patrones no se emplean para la determinación del valor del threshold porque el material (rubí, acero, alúmina o zirconia) no suele ser el material de pieza analizado. Las mejores opciones de patrones entre las que poseen esferas, son aquellas que emplean fibra de carbono en el vástago o en su soporte de tipo placa, de modo que se evite la diferente absorción en caso de emplear vástagos de acero.

Otros estándares se puede observar en la figura 20 que, al igual que en la figura anterior, sirven para diferentes propósitos. En este último caso, se emplean en intercomparaciones.

En general, se recomienda escanear el objeto de referencia a la vez que la muestra en estudio, y conseguir así lo valores de errores de escala correctos ya que diversos estudios [39] han observado variaciones de este factor con el tiempo.

A continuación se describe un caso práctico de TC en el que se ha inspeccionado el cuerpo de un cilindro y el pistón de un motor de combustión de 70 cc. Este ensayo se ha realizado en el Centro de Fabricación Avanzada Aeronáutica (CFAA) perteneciente a la UPV/EHU, el cual cuenta con una instalación de radiografía digital de GE modelo X-CUBE compact 225.

En esta estación de radiografía digital se pueden obtener tomografías en 3D de, entre otras, piezas fundidas (donde la existencia de defectología como poros o inclusiones es bastante común) en componentes en los que se ha realizado alguna operación de soldadura o en piezas asociadas a procesos de fabricación aditiva y detectar, de esta forma, los posibles defectos asociados a cada proceso de fabricación.

Este modelo de máquina cuenta con un volumen de trabajo de 600 x 900 mm y peso máximo de 100 kg con una potencia de 195 kV. Dadas sus características, se trata de una máquina versátil enfocada a componentes pequeños del motor aeronáutico como los álabes de discos y tuberías auxiliares.

En este caso práctico, el material del cuerpo del cilindro y del pistón es una aleación de aluminio. En el caso del pistón incorpora un bulón de acero inoxidable que es el que conecta el conjunto biela-pistón, por lo que se trata de un componente multi-material.

Para realizar la tomografía es importante colocar el componente de tal forma que quede elevado de las garras de amarre del plato. Para ello, es habitual emplear poliestireno expandido u otro material de muy baja densidad, ya que a la hora de obtener imágenes este material no se verá reflejado en la tomografía. Como ya se ha mencionado anteriormente, la pieza también ha de estar inclinada cierto ángulo respecto al eje de giro del plato para evitar posible aparición de destellos no reales en los bordes.

A continuación, se muestran los parámetros del proceso empleados en cada uno de los componentes ensayados. En ambos casos se ha empleado un prefiltro de cobre de 0,5 mm de espesor. El empleo de este tipo de prefiltros consigue un efecto de homogenización de la energía de los fotones a la salida del tubo de Rx, permitiendo obtener imágenes nítidas de componentes con paredes de diferentes espesores o materiales de diferente densidad, es decir, para evitar el efecto de beam hardening.

Tiempo de adquisición (ms)

Una vez realizada la tomografia y terminado el proceso de recontrucción de las imágenes obtenidas se ha empleado el software VG Studio Max2.2 para el tratamiento de las mismas.

El primer paso es la determinación de la superficie del componente (tambien denominado threshold value). Este paso es de gran importancia ya que se define, mediante un algoritmo interno, la superficie de nuestro componente en función de la escala de grises registrada en cada uno de los voxels que forman nuestro volumen 3D. El software nos permite definir la superficie de forma automática o manual, donde nosotros, sobre las vistas obtenidas del componente indicamos qué partes consideramos como material y cuáles no (aire).

Una vez definida la superficie, por defecto, se obtienen 3 vistas y la imagen 3D de nuestro componente, después se procede a realizar el alineamiento de las mismas. Para ello se define la posición del punto de coordenadas sobre nuestro volumen de trabajo de tal forma que tengamos una orientación óptima de las vistas para el posterior análisis de la tomografía.

El software VG Studio Max2.2 permite realizar diferentes operaciones como planos de corte sobre el volumen, medidas de radios o ángulos, medida de espesor de paredes y diversas opciones para el tratamiento de la imagen y análisis de la defectología de nuestro componente. Además, también ofrece la posibilidad de generar el fichero estándar STL para tener la posibilidad de visualizar la tomografía en otros programas de análisis y diseño y realizar color mapping contra CAD.

En la figura 22 se muestran las tomografías obtenidas del cuerpo del cilindro y del pistón. Para el caso del pistón (modificando el valor del threshold) se ha podido extraer la imagen 3D del bulón y del pasador de acero inoxidable, obviando el resto del material de aleación de Al. Esta opción es muy útil cuando se trata de análisis de componentes con diferentes materiales, a los cuales también se les puede asignar un color para diferenciarlos entre sí dentro de todo el conjunto.

En el análisis de la tomografía del se han detectado diferentes defectos como pequeñas zonas con poros de hasta 0,75 mm en ciertas paredes del cuerpo de cilindro así como una zona en la camisa de Nikasil donde se ha producido un desconchamiento. Este defecto puede derivar una notable disminución del rendimiento del motor e incluso en la posible rotura del mismo.

A día de hoy el número de aplicaciones industriales de la CT es amplio, como puede ser el caso del sector de electrónica y microcomponentes, en la industria alimentaria, sectores relacionados con la seguridad, equipajes, mercancía, etc. Al mismo tiempo está experimentando un rápido incremento de aplicación en diferentes sectores industriales como el de automoción, aeronáutico y de transporte. Este sistema llegará a ser imprescindible en los sistemas de calidad de estos sectores ya que permite alcanzar niveles superiores de seguridad en la fabricación de componentes y montajes críticos. La ventaja fundamental de esta tecnología es que unifica en una única medición la capacidad de realizar análisis realizados por métodos no destructivos (NDT) y metrología dimensional.

No obstante, existen aún retos que afrontar dentro de esta tecnología, retos que están siendo objeto de un importante esfuerzo en investigación. Uno de ellos es la falta de estándares, de trazabilidad y procedimientos en las medidas realizadas. Los últimos estudios al respecto, han detectado factores que afectan al valor de la incertidumbre en diferentes aspectos de la tecnología como el procesamiento de los datos, la influencia de las condiciones ambientales en las que se realiza la medición, los elementos que conforman el equipo de medición, así con en los parámetros empleados en la realización de una medida.

A pesar de todo ello, la tomografía computarizada se perfila como una tecnología de futuro y gran proyección tanto a nivel de laboratorio como de inspección en masa de todo tipo de componentes.

[1] W. A. Kalender, X-ray computed tomography, Physics in Medicine & Biology 51 (2006) pp. 29–43.

[2] Werth Messtechnik (2011) www.werth.de/de/unser-angebot/.

[3] GE/phoenix (2009) Prüfbericht, 3D Präzisionsprüfung CT, Prüfbericht zur Bestimmung der Messgenauigkeit von CT-Systemen, pp. 1–8.

[4] Nikon Metrology/Metris/X-Tek (2011) www.nikonmetrology.com/products/xray_ct_inspection/

[5] YXLON (2011) www.yxlon.com/ct_systems

[6] Zeiss (2007) Measure and Secure Quality in the Workpiece Interior, www.zeiss.-com/imt (press release 24 October 2007)

[7] Frost&Sullivan http://www.frost.com/srch/catalog-search.do?queryText=computed+tomography

[8] MarketResearch.com http://www.marketresearch.com/search/results.asp?categoryid=0&qtype=2&title=&publisher=Global+Industry+Analysts&query=computed+tomography&lprice=&uprice=&datepub=®ionid=&submit2=Search

[9] L. De Chiffre, S. Carmignato, J.-P. Kruth, R. Schmitt, A. Weckenmann, Industrial applications of computed tomography, CIRP Annals - Manufacturing Technology 63 (2014) pp. 655–677

[10] Non-Destructive Testing of materials, http://ieo.dit.ie/technical_ndt.html (read 18/01/2011).

[11] VDI/VDE 2630 Sheet 1.2 - Computed tomography in dimensional measurement - Influencing variables on measurement results and recommendations for computed tomography dimensional measurements, VDI/VDE Society for Metrology and Automation Engineering (GMA) (2010).

[12] S. Carmignato, Traceability of dimensional measurements in computed tomography, In: Proceedings of 8th A.I.Te.M. Conference (2007) pp. 11.

[13] M. Franz, C. Funk, J. Hiller, S. Kasperl, M. Krumm, S. Schröpfer, Reliability of dimensional measurements by computed tomography for industrial applications, 4th European-AmericanWorkshop on Reliability of NDE (2009) pp. 8.

[14] A. Sasov, Comparison of fan-beam, cone-beam and spiral scan reconstruction in xray micro-CT, Proceedings of SPIE 4503 (2002) pp. 124–131.

[15] C. Heinzl (2009) Analysis and Visualization of Industrial CT Data, (PhD thesis) Institute of Computer Graphics and Algorithms, Vienna University of Technology, Vienna.

[16] J. Kastner (2011) X-ray Computed Tomography for the Development of Materials and Components, (Habilitation thesis) Vienna University of Technology, Vienna

[17] G. Requena, P. Cloetens, W. Altendorfer, C. Poletti, D. Tolnai, F. Warchomicka, et al Submicrometer Synchrotron Tomography of Multiphase Metals Using Kirkpatrick–Baez Optics. Scripta Materialia 61 (2009) pp. 760–763

[18] W. Dewulf, K. Kiekens, Y. Tan, F. Welkenhuyzen, J.P. Kruth Uncertainty Determination and Quantification for Dimensional Measurements with Industrial Computed Tomography. CIRP Annals 62(1) (2013) pp. 535–538.

[19] R. Jiménez, S. Ontiveros, S. Carmignato, J.A. Yagüe-Fabra Fundamental Correction Strategies for Accuracy Improvement of Dimensional Measurements Obtained from a Conventional Micro-CT Cone Beam Machine. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 6 (2013) pp. 143–148.

[20] P. Müller, J. Hiller, A. Cantatore, L. De Chiffre A Study on Evaluation Strategies in Dimensional X-ray Computed Tomography by Estimation of Measurement Uncertainties. International Journal of Metrology and Quality Engineering 3(2) (2012) pp. 107–115.

[21] S. Carmignato Accuracy of Industrial Computed Tomography Measurements: Experimental Results from an International Comparison. CIRP Annals 61(1) (2012) pp. 491–494.

[22] J. Angel, L. De Chiffre (2013) Final Report: CIA-CT Comparison Inter Laboratory Comparison on Industrial Computed Tomography, Department of Mechanical Engineering, Technical University of Denmark.

[23] T. Kjærgaard (2012) CT Scanning in Pump Manufacture. Conference Industrial Applications of CT Scanning – Possibilities & Challenges in the Manufacturing Industry, IPU and Technical University of Denmark.

[24] H. Roth (2006) Aussagekräftige Resultate, QZ Jahrgang 51 (9) (2006) pp. 54–56, Carl Hanser Verlag, München.

[25] C.M. Sim, H.S. Oh, T.J. Kim, et al. Detecting Internal Hot Corrosion of In-service Turbine Blades Using Neutron Tomography with Gd Tagging Journal of Non Destructive Evaluation 33(4) (2014) pp. 493-503.

[26] H.D. Carlton, A. Haboub, G.F. Gallegos, D.Y. Parkinson, A.A. Macdowell Damage evolution and failure mechanisms in additively manufactured stainless steel Mat. Sci. Eng. A 651 (2015) pp. 406–14

[28] R. Christoph, H.J. Neumann (2011) X-ray Tomography in Industrial Metrology, Süddeutscher Verlag onpact GmbH, Munich, ISBN: 978-3-86236-020-8.

[29] E. v. d. Casteele (2004) Model-based approach for beam hardening correction and resolution measurements in microtomography, Ph.D. thesis, Universiteit Antwerpen.

[30] M. Simon, I. Tiseanu, C. Sauerwein, S.-M. Yoo, I.-S. Cho, Development of multi sensor and multi source computed tomography systems, International Symposium on Digital industrial Radiology and Computed Tomography, Lyon, France (2009) pp. 9.

[31] J.P. Kruth, M. Bartscher, S. Carmignato, R. Schmitt, L. De Chiffre, A. Weckenmann, Computed tomography for dimensional metrology, CIRP Annals - Manufacturing Technology 60 (2011) pp. 821–842.

[32] T. Paul, Z. He, Advanced NDT with high resolution computed tomography, 17th World Conference on Nondestructive Testing (WCNDT2008), Shanghai, China (2008) pp. 9.

[33] A. Weckenmann, P. T. Krämer, Predetermination of measurement uncertainty in the application of computed tomography, 11th CIRP International Conference on Computer Aided Tolerancing, Annecy, France (2009) pp. 5.

[34] A. Cantatore, L. D. Chiffre, S. Carmignato, Investigation on a replica step gauge for optical 3d scanning of micro parts, Proceedings of the 10th Euspen International Conference - Delft, Netherlands (2010) pp. 200–203.

[35] VDI/VDE 2617 - Part 6.2: Accuracy of coordinate measuring machines - Characteristics and their testing - Guideline for the application of DIN EN ISO 10360 to coordinate measuring machines with optical sensors, VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) (2005).

[36] C. Reinhart, Industrial computer tomography - A universal inspection tool, 17th World Conference on Nondestructive Testing (WCNDT2008), Shanghai, China (2008) pp. 10.

[37] H.-C. Saewert, D. Fiedler, M. Bartscher, F. Wäldele, Obtaining dimensional information by industrial CT scanning - present and prospective process chain, CTIP (2003) pp. 163–172.

[38] S. Carmignato, Traceability of dimensional measurements in computed tomography, In: Proceedings of 8th A.I.Te.M. Conference (2007) pp. 11.

[39] S. Carmignato, A. Pierobon (2010) International Comparison of CT Systems for Dimensional Metrology: The ‘CT Audit’ Project. Industrielle Computertomografie, Tagung, FH Wels, Austria.

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