オプションモジュール:マテリアル解析

フォーム/パウダー解析

VGSTUDIO MAX
Foam/Powder Analysis


フォーム解析



大容量または高解像度のフォームサンプルには数百万のセルが存在する可能性があるため、手動でセルを分離することはほぼ不可能であり、このような膨大な量のデータを処理するのは困難です。VGSTUDIO MAXの使いやすい泡解析機能で構造を定量化し、アプリケーションにとって意味のある統計を導き出すことができます。

オープンセルフォームやクローズドセルフォームなどの構造内の個々のセルを分離して特性を評価すること、セルを個別に定量化すること、ストラット厚を局所的に可視化することのほか、ストラット厚とセルのプロパティをヒストグラムや散布図などのグローバル統計に集約することができます。



単一セルレベルでフィーチャーを決定するためのフォーム解析機能



セル機能



セルごとに次の機能を設定することができます。

  • 一般:
    • 位置
    • 平均グレイバリュー
  • サイズ:
    • ボリューム
    • 等価直径(同じ体積の球の直径)
    • 表面
  • 形状:
    • 球形度
    • 稠密度
    • 適合した楕円体の形状(主成分解析(PCA)から)
  • 方向フィーチャー:
    • 特定の軸に投影された長さ
    • 特定の平面への投影面積
    • 適合楕円体(PCA)の配向


フェース機能



次のフェース機能を設定することができます。

  • 一般:
    • 位置
  • サイズ:
    • 表面積
  • 方向フィーチャー
    • 表面法線方向


統計値



セル体積の分布を示すセルフィーチャーに関するヒストグラム



セル体積の分布を示すセルフィーチャーに関するヒストグラム



セル機能のヒストグラム



グローバルまたは関心領域のセルフィーチャのヒストグラムを生成します。 

利用可能な機能: 

  • セル体積
  • 同等直径
  • 表面
  • 平均グレイバリュー
  • 球形度
  • 稠密度
  • PCA偏差
  • 特定の平面上の投影面積


ストラット厚みに関するヒストグラム



ストラット厚みに関するヒストグラム



ストラット厚みに関するヒストグラム



ストラット厚のヒストグラムを生成します。フォームまたは格子構造のノードとストラットのボリューム率を設定できます。



方向変動



セルボリュームの方向依存性を確認するために、方向変動プロットで特定の方向の厚さでセルの特徴をプロットできます。レイヤー全体のセル機能の平均を計算し、(最小値と最大値とともに)レイヤーの位置の関数として表示できます。



個々のセルの体積に対する稠密度を示すフィーチャープロット



個々のセルの体積に対する稠密度を示すフィーチャープロット



フィーチャープロット



個々のセルのパラメーターの計算と公差に加えて、2つのパラメーター間の依存関係をフィーチャープロットに簡単に表示することができます。例えば、個々のセルボリュームに対する稠密度プロットは、大きなセルが小さなセルよりも球形であることを示している場合があります。

メリット
包括的

  • セルサイズとストラット厚を計算します
  • 個々のセル、面、ストラットすべての位置、サイズ、形状、配向を真の3Dで特徴付けます
  • フォームと粉末の解析に同じモジュールを用います
効率性

  • 多数のセルを処理し、結果を有用なローカルおよびグローバル統計に凝縮します
  • セルを手動で分離する必要はありません
ユーザーフレンドリー 

  • 解析を簡単に実行できます。プログラミングは必要ありません
  • セルフィーチャーを3Dで可視化して、データを分かりやすく表示します


粉末解析



粉末解析機能で、粉末グレインの形状とサイズを個別に、指定したグループで、または完全な粉末サンプルで測定し、洞察に満ちた統計を生成できます。粉末または他の粒状マテリアル内のグレインを分離し、それらを個別に定量化するほか、グレインサイズ、体積、表面領域、稠密度とそのパラメータの分布、粉末原料の清浄度などの重要なパラメータを設定します。



粉末粒子相当直径の色分けによる金属粉末のCTスキャン



粉末粒子相当直径の色分けによる金属粉末のCTスキャン



粉末解析機能



粉末解析で次のことが可能となります。

  • すべての単一の粉末グレインと完全な粉末サンプルの体積、等価直径、球形度を測定する。
  • 包括的な統計とレポートを生成する。
  • 完全なCTボリュームと単一グレインの3D可視化を実現する。
  • 微視的な2D粉末の特性評価と同様の仮想2D断面を作成する。
  • さらに解析するために2D断面を書き出す。
  • 介在物やその他の不純物を検出する。*

*ポロシティ/介在物解析モジュールが必要です



ボリュームの3D可視化



同等直径の3D可視化



球形度の3D可視化



ボリュームの3D可視化



同等直径の3D可視化



球形度の3D可視化



個々のグレインパラメータ



粉末解析で単一粒子の次のパラメータを決定できます。

  • 位置
  • ボリューム
  • 等価直径(同じ体積の球の直径)
  • 表面
  • 平均グレイバリュー
  • 球形度
  • 稠密度


粉末サンプル全体



シングルグレイン



粉末サンプル全体



シングルグレイン



完全な粉末サンプルからシングルグレインまで



粉末解析では、単一の粒子だけでなく、完全な粉末サンプルを3Dで可視化できます。



粉末の仮想2D断面 



同等直径で色分けされた仮想2D断面 



粉末の仮想2D断面 



同等直径で色分けされた仮想2D断面 



仮想2D断面



微視的な2D粉末の特性評価と同様の仮想2D断面を作成します。さらに解析するために、これらの2D断面を書き出します。



緑色のパーツを噴射する金属バインダーを通るy軸に沿った方向の変動。パーツ全体に不規則な粉末サイズ分布を示します(画像提供:Fraunhofer IFAM)



緑色のパーツを噴射する金属バインダーを通るy軸に沿った方向の変動。パーツ全体に不規則な粉末サイズ分布を示します(画像提供:Fraunhofer IFAM)



方向変動



粉末の特徴を特定の方向にプロットして、特にバインダー噴射によって製造されたパーツを検査します。この場合、緑色の部分でのプロセスによる粉末の分布。



粉末粒子内のポロシティが検出された粉末体積の3D可視化



粉末粒子内のポロシティが検出された粉末体積の3D可視化



介在物およびその他の不純物の検出



追加の欠陥/介在物解析モジュールで粉末粒子内のポロシティや、異物の含有物などの粉末サンプル中の不純物を検出することもできます。



統計値



同等直径のヒストグラム



同等直径のヒストグラム



ヒストグラム



対応するグレインパラメータ値の分布は、ヒストグラムで表示できます。Ti6Al4V粉末サンプルのCTスキャンである次の例では、粉末粒子の等価直径の分布を見ることができます。 



球形度(X軸)と同等直径(Y軸)のフィーチャープロット



球形度(X軸)と同等直径(Y軸)のフィーチャープロット



フィーチャープロット



XYプロットを介して、粒子パラメータ間の依存関係を簡単に視覚化できます。例えば、球形度と同等直径の間の依存関係は、進行性の粉末老化と進化する粉末サテライト形成を理解するうえで役立ちます。 

メリット
包括的


測定したすべてのグレインパラメータに関する完全な統計、ヒストグラムおよびフィーチャープロットにアクセスします

精密


グレインを物理的に分離することなく、すべての粉末グレインの形態とサイズに対する正確な3D特性評価を信頼してください。

再現可能


解析を自動化することで、一貫した結果と長期にわたる解析のレポートを保証します。

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