Aprovechando las transformaciones de la tecnología de tomografía computarizada de alta energía

Aprovechando las transformaciones de la tecnología de tomografía computarizada de alta energía en Lockheed Martin

No es necesario ser neurocirujano ni oncólogo para apreciar las numerosas aplicaciones de la tomografía computarizada (TC) por rayos X. Nuestros ingenieros de Lockheed Martin Missiles and Fire Control (MFC) han estado aprovechando y desarrollando aplicaciones avanzadas de esta tecnología médica durante décadas para tomar imágenes y analizar piezas de productos durante las fases de desarrollo y prueba para garantizar que nuestras capacidades funcionen la primera vez, siempre.

“Al igual que un cirujano utiliza una tomografía computarizada tridimensional para detectar células cancerosas dentro del cuerpo humano, los ingenieros de nuestro laboratorio de evaluación no destructiva confían en el poder de la tecnología de tomografía computarizada de rayos X tridimensional y cuatro dimensiones para encontrar discontinuidades dentro de las partes durante la exploración. fase de desarrollo, a medida que innovamos rápidamente para resolver las misiones más desafiantes de nuestros clientes”, dijo Florence Tindle, vicepresidenta de ingeniería de MFC.

Durante más de 20 años, Lockheed Martin se ha asociado con North Star Imaging (NSI) para proporcionar radiografía digital 2D avanzada y capacidad de análisis e imágenes de CT 3D/4D dentro de nuestros laboratorios. Más recientemente, las empresas se han unido para desarrollar un sistema de escaneo CT 3-D/4-D de alta energía y 9 millones de electronvoltios (MeV), la primera tecnología innovadora de su tipo en el sureste de EE. UU., justo al lado de la Costa Espacial en Orlando, Florida. A modo de comparación, los consultorios dentales suelen utilizar entre sesenta y setenta mil voltios (kV) de rayos X de baja energía para la radiografía digital 2-D cuando se descubren discontinuidades, como caries, en los dientes.

Este nuevo sistema de alta energía es capaz de escanear piezas más grandes y densas (como 14 pulgadas de acero) que nunca antes, lo que permite a los ingenieros ver lo invisible antes. El sistema tiene múltiples fuentes y detectores de rayos X. Además, este sistema puede inspeccionar piezas fabricadas aditivamente, así como material energético para respaldar proyectos del Departamento de Defensa (DoD).

"Con esta tecnología, lo imposible de ayer es la oportunidad de hoy", afirmó Brett Muehlhauser, miembro técnico de investigación y desarrollo de NSI. "Podemos compartir esta capacidad tecnológica con la comunidad empresarial aeroespacial y de aviación en general, para brindar soluciones del mundo real que sean más sólidas, seguras e incluso más confiables".

Ya hemos visto un logro sustancial en la reducción de costos y un aumento en el rendimiento para los clientes con respecto a las piezas fundidas de geometría compleja de aleaciones avanzadas en el sistema de orientación electroóptica (EOTS) F-35, productos hipersónicos y piezas fabricadas aditivamente.

Como parte del plan del F-35 para lograr el objetivo de asequibilidad, los ingenieros capacitados y dedicados de Lockheed Martin desarrollaron nuevas formas de combinar materiales que forman la carcasa del cardán azimuth del F-35 EOTS. Esta estructura del componente reemplazable de la línea EOTS Gimbal soporta todas las piezas móviles. Al combinar aleaciones durante el proceso de fundición, los ingenieros pudieron reducir el costo del subconjunto Gimbal. A través del examen de tomografía computarizada, nuestros ingenieros pudieron obtener información sobre las características del proceso de fundición de aleaciones para confirmar que esta solución innovadora funcionó y ahorró tiempo en el proceso de desarrollo. El equipo obtuvo un ahorro de aproximadamente $25 000 por unidad y al mismo tiempo allanó el camino para que el SNIPER® Advanced Targeting Pod siguiera un proceso de lanzamiento similar y ahorrara costos.

Los ingenieros de Lockheed Martin identificaron enfoques para reducir aún más el costo de fabricación de la capacidad confiable y de misión crítica de Javelin para nuestros clientes. Mediante el uso de tecnología de rayos X CT, el equipo de ingeniería mecánica desarrolló una nueva técnica de fabricación de compuestos que redujo el costo posterior al mecanizado de la estructura del tubo de lanzamiento del Javelin. "La TC mostró exactamente dónde necesitábamos hacer mejoras para reducir los huecos atrapados entre las capas de fibra de carbono y en las uniones de unión en nuestra fase de diseño", dijo Dickson, ingeniero de la iniciativa. “Siempre tratamos de encontrar formas en las que podamos mejorar la asequibilidad para nuestros clientes y brindarles nuestras capacidades aún más rápidamente. La TC nos permite hacer precisamente eso”.

En 2017, los ingenieros de Lockheed Martin idearon estrategias para enfriar rápidamente más de 300 vatios de potencia térmica de computadora para el sistema detector TacIRST dentro de una aeronave. La tecnología de rayos X CT fue uno de los principales elementos que permitieron a los ingenieros fabricar de forma aditiva el chasis que alberga el sistema para resolver este desafío. "Con la riqueza de datos de CT y el hilo digital del diseño asistido por computadora (CAD) para fabricar de forma aditiva esta pieza, podríamos implementar este producto de alta calidad rápidamente para nuestro cliente", dijo Steven, un ingeniero que trabaja en este esfuerzo. “Nuestros clientes quedaron sorprendidos cuando les mostramos nuestro progreso y las tomografías computarizadas durante la revisión preliminar del diseño. Hemos reducido un proceso de desarrollo de tres años a unos seis meses”.

Estos ejemplos de cómo nuestros ingenieros utilizan CT de alta energía son solo algunas de las muchas formas en que utilizamos esta poderosa tecnología de rayos X 3-D/4-D para mantener a nuestros clientes Ahead of Ready. Con CT de alta energía, el equipo continúa innovando, manteniendo y actualizando soluciones modernas para ofrecer capacidades rápidamente cuando nuestros clientes más las necesitan para sus misiones en rápida evolución.

Estamos creando una empresa basada en modelos con un hilo digital totalmente integrado durante todo el ciclo de vida del producto de diseño, construcción y mantenimiento. A través de nuevas innovaciones y asociaciones como NSI y el sistema de rayos X CT 9MeV, continuaremos acelerando tecnologías transformadoras y soluciones personalizadas para respaldar las misiones de seguridad nacional de nuestros clientes.