Nutzung hochenergetischer CT-Scan-Technologietransformationen

Nutzung der Transformationen der Hochenergie-CT-Scan-Technologie bei Lockheed Martin

Sie müssen kein Gehirnchirurg oder Onkologe sein, um die vielfältigen Anwendungen der Computertomographie (CT)-Röntgenuntersuchung zu schätzen. Unsere Ingenieure bei Lockheed Martin Missiles and Fire Control (MFC) nutzen und entwickeln seit Jahrzehnten fortschrittliche Anwendungen dieser Medizintechnik, um während der Entwicklungs- und Testphase Bilder aufzunehmen und Produktteile zu analysieren, um sicherzustellen, dass unsere Fähigkeiten jedes Mal beim ersten Mal funktionieren.

„So wie ein Chirurg einen 3D-CT-Scan verwendet, um Krebszellen im menschlichen Körper zu erkennen, verlassen sich die Ingenieure unseres Nondestructive Evaluation Lab auf die Leistungsfähigkeit der 3D/4D-Röntgen-CT-Technologie, um Diskontinuitäten innerhalb von Teilen während des Eingriffs zu finden.“ „In der Entwicklungsphase arbeiten wir schnell an Innovationen, um die anspruchsvollsten Aufgaben unserer Kunden zu lösen“, sagte Florence Tindle, MFC-Vizepräsidentin für Technik.

Seit mehr als 20 Jahren arbeitet Lockheed Martin mit North Star Imaging (NSI) zusammen, um in unseren Laboren fortschrittliche digitale 2D-Radiographie sowie 3D/4D-CT-Bildgebungs- und Analysefunktionen bereitzustellen. Zuletzt haben sich die Unternehmen zusammengeschlossen, um ein hochenergetisches 3-D/4-D-CT-Scansystem mit 9 Millionen Elektronenvolt (MeV) zu entwickeln – die erste bahnbrechende Technologie dieser Art im Südosten der USA, die gerade erst begonnen hat die Space Coast in Orlando, Florida. Zum Vergleich: Zahnarztpraxen verwenden typischerweise 60.000 bis 70.000 Volt (kV) niederenergetische Röntgenstrahlen für die digitale 2D-Röntgenaufnahme, wenn Diskontinuitäten wie Hohlräume in Zähnen entdeckt werden.

Dieses neue Hochenergiesystem ist in der Lage, größere und dichtere Teile – etwa 14 Zoll Stahl – als je zuvor zu scannen, sodass Ingenieure das Unsichtbare früher sehen können. Das System verfügt über mehrere Röntgenquellen und Detektoren. Darüber hinaus kann dieses System additiv gefertigte Teile sowie energetische Materialien prüfen, um Projekte des Verteidigungsministeriums (DoD) zu unterstützen

„Mit dieser Technologie ist das Unmögliche von gestern die Chance von heute“, sagte Brett Muehlhauser, Research and Development Technical Fellow bei NSI. „Wir sind in der Lage, diese Technologiekompetenz mit der größeren Luft- und Raumfahrtindustrie zu teilen, um praxistaugliche Lösungen bereitzustellen, die stärker, sicherer und noch zuverlässiger sind.“

Wir haben bereits erhebliche Erfolge bei der Kostensenkung und einer Steigerung des Durchsatzes für Kunden bei Gussteilen mit komplexer Geometrie aus fortschrittlichen Legierungen im F-35 Electro Optical Targeting System (EOTS), Hyperschallprodukten und additiv gefertigten Teilen erzielt.

Im Rahmen der F-35-Blaupause für das Ziel der Erschwinglichkeit haben die erfahrenen und engagierten Ingenieure von Lockheed Martin neue Möglichkeiten zur Kombination von Materialien entwickelt, die das F-35 EOTS Azimuth Gimbal Housing bilden. Diese Struktur in der austauschbaren Komponente der EOTS Gimbal-Reihe trägt alle beweglichen Teile. Durch die Kombination von Legierungen während des Gussprozesses konnten die Ingenieure die Kosten der Gimbal-Unterbaugruppe senken. Durch eine CT-Scan-Untersuchung konnten unsere Ingenieure Einblick in die Eigenschaften des Legierungsgussprozesses gewinnen, um zu bestätigen, dass diese innovative Lösung funktionierte – und den Entwicklungsprozess verkürzen. Das Team erzielte eine Ersparnis von etwa 25.000 US-Dollar pro Einheit und ebnete gleichzeitig den Weg für den SNIPER® Advanced Targeting Pod, der einem ähnlichen Gussverfahren folgt und Kosteneinsparungen ermöglicht.

Die Ingenieure von Lockheed Martin haben Ansätze identifiziert, um die Herstellungskosten der zuverlässigen, geschäftskritischen Leistungsfähigkeit von Javelin für unsere Kunden weiter zu senken. Mithilfe der CT-Röntgentechnologie entwickelte das Maschinenbauteam eine neue Technik zur Herstellung von Verbundwerkstoffen, die die Kosten für die Nachbearbeitung der Abschussrohrstruktur des Javelin senkte. „Die CT zeigte genau, wo wir in unserer Entwurfsphase Verbesserungen vornehmen mussten, um eingeschlossene Hohlräume zwischen den Schichten der Kohlefaser und an den Verbindungsstellen zu reduzieren“, sagte Dickson, ein Ingenieur der Initiative. „Wir versuchen immer, Wege zu finden, wie wir die Erschwinglichkeit für unsere Kunden verbessern und ihnen unsere Möglichkeiten noch schneller zur Verfügung stellen können. CT ermöglicht uns genau das.“

Im Jahr 2017 entwickelten die Ingenieure von Lockheed Martin Strategien zur schnellen Kühlung von mehr als 300 Watt Computerwärmeleistung für das TacIRST-Detektorsystem in einem Flugzeug. Die CT-Röntgentechnologie war für die Ingenieure eine der wichtigsten Voraussetzungen für die additive Fertigung des Chassis, in dem das System untergebracht ist, um diese Herausforderung zu lösen. „Mit der Datenfülle der CT und dem digitalen Thread des Computerized-Aided Design (CAD) zur additiven Fertigung dieses Teils konnten wir dieses hochwertige Produkt schnell für unseren Kunden bereitstellen“, sagte Steven, ein Ingenieur, der an diesem Projekt arbeitet. „Unsere Kunden waren erstaunt, als wir ihnen während der vorläufigen Entwurfsprüfung unsere Fortschritte und CT-Scans zeigten. Wir haben einen dreijährigen Entwicklungsprozess auf etwa sechs Monate verkürzt.“

Diese Beispiele dafür, wie unsere Ingenieure Hochenergie-CT einsetzen, sind nur einige der vielen Möglichkeiten, wie wir diese leistungsstarke 3D-/4D-Röntgentechnologie nutzen, um unseren Kunden einen Vorsprung zu verschaffen. Im Bereich der Hochenergie-CT arbeitet das Team weiterhin an der Innovation, Wartung und Aktualisierung moderner Lösungen, um Funktionen schnell bereitzustellen, wenn unsere Kunden sie für ihre sich schnell entwickelnden Missionen am meisten benötigen.

Wir schaffen ein modellbasiertes Unternehmen mit einem vollständig integrierten digitalen Thread über den gesamten Produktlebenszyklus von Design, Bau und Wartung. Durch neue Innovationen und Partnerschaften wie NSI und das CT 9MeV-Röntgensystem werden wir weiterhin transformative Technologien und maßgeschneiderte Lösungen beschleunigen, um die nationalen Sicherheitsmissionen unserer Kunden zu unterstützen.