검사 기법: 3D Micro CT 비파괴 검사 (Non-Destructive Micro-CT Inspection) 및 데이터 정렬(Data Align)
OVERVIEW
열교환기나 초정밀 부품에 널리 사용되는 브레이징(Brazing) 공정은 미세한 핀들을 견고하게 접합하는 핵심 기술입니다. 하지만 접합부 내부에 발생하는 미세 기공이나 구조적 결함은 제품의 기능 상실과 직결될 수 있습니다. 이번 포스팅에서는 수십 개의 얇은 브레이징 핀에서 발생한 기능 불량의 원인을 파괴 없이 3D Micro CT로 정밀 분석하고, 설계 변경을 위한 핵심 데이터를 도출한 보령테크놀로지의 검사 사례를 소개합니다.
1. 고객의 문제 및 요청사항 (Challenge)
- 문제 현상: 브레이징 처리된 수십 개의 얇은 핀 어셈블리에서 원인을 알 수 없는 기능 불량이 지속적으로 발생.
- 검사 대상의 한계점:
- 제품의 길이가 200mm가 넘는 장축 부품이면서, 내부는 0.5mm 수준의 극미세 홀(Hole) 구조로 이루어져 있어 일반적인 검사 장비로는 내부 관찰이 불가능함.
- 물리적으로 절단하여 단면을 검사할 경우, 얇은 핀 구조가 붕괴되거나 절단 과정에서 발생하는 파편으로 인해 본래의 결함 상태를 정확히 파악하기 어려움.
- 고객 핵심 요구사항:
- 제품을 전혀 훼손하지 않는 100% 비파괴 방식으로 내부 결함 확인.
- 수십 개의 얇은 핀 내부 0.5mm 홀의 상태를 정밀하게 확인할 수 있는 고해상도 CT 촬영.
- 스캔 데이터 정렬(Data Align)을 통한 정확한 단면 분석 및 설계 변경(Design Modification) 근거 데이터 확보.
2. 보령테크놀로지의 제안 솔루션 (Solution)
- Micro CT 정밀 모드 및 분할 촬영 후 병합(Merge) 기술 적용:
- 200mm가 넘는 긴 부품을 한 번에 촬영할 경우 배율이 낮아져 0.5mm 미세 홀의 해상도가 떨어지는 한계가 있습니다. 이를 극복하기 위해 Micro CT의 초정밀 모드를 활용하여 부품을 2분할 촬영했습니다.
- 촬영된 고해상도 분할 데이터를 보령테크놀로지의 전문 소프트웨어 기술로 오차 없이 완벽하게 병합(Merge)하여, 제품 전체의 고해상도 3D 체적 데이터를 생성했습니다.
- 변형을 최소화한 데이터 오리엔테이션(Orientation) 및 정밀 Align:
- 긴 핀 구조상 발생할 수 있는 미세한 휨이나 뒤틀림을 고려하여, 실제 제품의 변형을 최소화하는 방향으로 데이터 오리엔테이션(축 정렬) 작업을 수행했습니다.
- 이를 통해 고객이 분석하고자 하는 특정 핀의 내부 중심축을 정확히 관통하는 완벽한 2D/3D 단면(Cross-section) 이미지를 추출할 수 있도록 지원했습니다.
3. 문제 해결 및 결과 분석 (Result)
- 내부 결함의 정확한 시각화:
- 제공된 단면 이미지에서 볼 수 있듯, 3D CT 스캔과 정밀 Align을 통해 수십 개의 핀 중 특정 핀 내부(0.5mm 홀)에 발생한 막힘 현상, 기공, 또는 브레이징 용가재의 과도한 유입 등의 결함 상태를 선명하게 확인했습니다.
- 설계 변경(Design Change)을 위한 핵심 데이터 제공:
- 결함이 발생한 정확한 위치, 결함의 크기 및 형태에 대한 3D 수치 데이터를 도출했습니다.
- 이 데이터는 단순히 불량을 확인하는 것을 넘어, 브레이징 온도/시간 조절이나 핀 설계 치수 변경 등 고객사의 실질적인 공정 개선 및 설계 변경을 위한 강력한 객관적 근거로 활용되었습니다.
