Cabina radiografica microfuoco

Le cabine radiografiche

Dacché la radiografia viene impiegata nel settore industriale, vi è sempre stata l’ovvia necessità di proteggere il personale dalle radiazioni.

La soluzione più semplice ed economica è quella di evacuare e delimitare l’area d’irradiazione.

Tuttavia ciò impedisce di sfruttare ampie zone per la produzione durante tutto il processo radiografico.

Sulla base di questo, la soluzione, inizialmente più economica, può diventare in breve tempo molto onerosa.

Inoltre, per quanta attenzione si possa porre nel sorvegliare la zona, ci sarà sempre il rischio di un’intrusione indesiderata (magari dovuta a distrazione).

Per tutti coloro che mirano a mantenere produttività e standard di sicurezza ai massimi livelli, la soluzione è quella di una struttura che contenga le radiazioni.

A seconda della dimensione dei componenti da radiografare ci si trova o meno davanti ad un bivio:

• realizzare un bunker in muratura;
• acquistare una cabina radiografica industriale.

Bisogna premettere che non esiste una scelta migliore in assoluto ma, semplicemente, la più adatta alle esigenze del singolo cliente.

I bunker in muratura sono particolarmente adatti in caso di componenti di grandi dimensioni poiché più economici al metro cubo.

Le cabine radiografiche industriali offrono invece il vantaggio di poter essere spostate nel corso del tempo consentendo di modificare il layout aziendale.

Inoltre, le cabine radiografiche, possono essere realizzate in funzione dell’attrezzatura che dovranno ospitare così da ottimizzare spazio e prestazioni.

L’ingrandimento geometrico

Nel processo radiografico vi sono diversi parametri che influiscono sulla qualità finale dell’immagine.

Alcuni sono modificabili quali la distanza, l’angolazione, la schermatura, ecc…, altri sono specifici della strumentazione in uso.

La risoluzione spaziale

Nelle cabine radiografiche industriali si tende a privilegiare l’utilizzo di pannelli di direct radiography DDA poiché ideali per l’integrazione in un impianto.

Questi pannelli hanno specifiche tecniche immodificabili ed è quindi importante la scelta del più idoneo alle proprie esigenze.

Una delle caratteristiche principali, insieme alla dimensione dell’area sensibile, è la dimensione dei pixel che comporranno l’immagine: il pixel pitch.

In caso di pixel pitch piccolo, riusciremo ad ottenere immagini con una miglior risoluzione spaziale, ossia più definite.

La macchia focale

L’altro punto fondamentale per poter ottenere un’immagine definita nei minimi dettagli è la dimensione del punto d’emissione della sorgente impiegata.

Infatti, maggiore sarà la dimensione della macchia focale (così è definito il punto d’emissione), più si otterrà un effetto di penombra che renderà sfuocati i particolari.

Le sorgenti radiografiche si dividono i tre categorie principali a seconda del loro impiego e della loro macchia focale:

• le sorgenti monoblocco portatili vengono impiegate per interventi on-site e hanno solitamente macchia focale da 1 a 3mm;
• le sorgenti a potenziale costante con “cuffia esterna” vengono utilizzate in impianti fissi e sono spesso dotate di due macchie focali le cui dimensioni variano da 0,4 a 5mm;
• infine vi sono le sorgenti microfuoco, ossia quelle che vantano una macchia focale (spesso variabile) da pochi micron a poche centinaia.

I limiti fisici

Detto ciò, sembrerebbe ovvio ipotizzare che non sia possibile individuare difettologie e definire particolari troppo vicini alla dimensione del pixel pitch.

Sicuramente, per potersi avvicinare alla definizione del pixel pitch, sarà importante che la macchia focale della sorgente in uso sia piccola.

Vi è però una soluzione che permette di ottenere definizioni d’immagine ben superiori alla definizione del pannello impiegato: l’ingrandimento geometrico.

Il principio è di per sé abbastanza semplice, il componente in esame non verrà (come di consueto accade) posto a contatto del pannello bensì a distanza.

Questo accorgimento consentirà di avere una proiezione del componente ingrandita in funzione della sua distanza.

Ipotizziamo ad esempio di porre il componente esattamente a metà tra sorgente e pannello, la sua immagine raggiungerà il pannello raddoppiata di dimensioni.

Ponendolo il componente più vicino alla sorgente otterremo un ingrandimento maggiore, ponendolo più vicino al pannello uno minore.

Vi sono però una contropartita nonché un’accortezza necessaria all’impiego del metodo.

La contropartita è legata alla riduzione di area visibile in radiografia: maggiore sarà l’ingrandimento, minore sarà l’area ispezionabile per singola esposizione.

Ad esempio, con un pannello con area 40x40cm, ad un ingrandimento 2x si potrà ispezionare un’area del componente pari a 20x20cm.

Con un ingrandimento di 4x si scenderà a soli 10x10cm e così via.

L’accortezza necessaria è invece legata alla macchia focale, maggiore sarà l’ingrandimento geometrico, minore dovrà essere la sua dimensione.

Vi sarà infatti un limite, legato alla dimensione della macchia focale, oltre il quale ingrandendo avremo una maggiore densità di pixel al cm ma un’immagine nel complesso più sfocata.

Le cabine radiografiche microfuoco

Quando la qualità dell’immagine è fondamentale, la soluzione sono le cabine di direct radiography dotate di sorgente microfuoco.

Questo tipo di soluzione consente infatti di ottenere definizioni elevatissime ed è spesso la scelta obbligata in settori quali quello aerospace.

Vista la riduzione di area sensibile dovuta all’ingrandimento, a vantaggio del ciclo di lavoro vengono spesso impiegate soluzioni di automazione per i seguenti scopi:

• il carico e scarico automatico del componente consente di ridurre i tempi e il personale impiegato in operazioni secondarie;
• il posizionamento del componente può essere robotizzato per garantirne l’accuratezza e la ripetibilità;
• poter spostare il componente a cabina chiusa e con l’esposizione in corso consente inoltre di vedere l’effetto del movimento sull’immagine riducendo di molto i tempi di studio di una tecnica radiografica;
• essendo, come detto, la parte ispezionata piccola in funzione del suo ingrandimento, il componente può essere mosso automaticamente e le successive radiografie eseguite senza l’intervento dell’operatore.

NDT Custom, studiate le esigenze del cliente, progetta e realizza cabine radiografiche microfuoco su misura.

Dalle versioni manuali a quelle assistite, fino a cabine completamente automatiche in grado di eseguire carico, acquisizione radiografica e scarico automatico di grandi lotti di produzione.

All’operatore resta solo il compito di leggere l’immagine radiografica e darne esito.