高精度で限定生産された時計が、外見に損傷がないにもかかわらず動作を停止しました。技術調査では、マイクロCT 3Dを使用して、シリコン製のアンクル脱進機とひげぜんまいをマイクロメートルスケールでスキャンしました。VGSTUDIO MAXによるボリューム再構成により、人間の目には見えない疲労亀裂が明らかになりました。故障の原因は、材料内部に応力を誘発した極度の熱衝撃であると特定されました。
MATLABによるボリューム再構成と応力解析 🔬
プロセスは、マイクロCT 3Dによるデータ取得から始まり、高解像度の点群を生成しました。VGSTUDIO MAXでは、シリコンひげぜんまいのセグメンテーションとボリューム再構成が行われ、破断領域を分離することが可能になりました。ジオメトリはMATLABにエクスポートされ、有限要素シミュレーションが実行されました。モデルに熱衝撃条件を負荷したところ、シリコンの疲労限界を超える応力集中点が明らかになりました。幅わずか15ミクロンの亀裂は、シミュレートされた最大応力領域と正確に一致しました。
ラグジュアリー鑑定の新基準としてのマイクロ疲労 ⚙️
この事例は、高級時計部品における機械的故障が、もはやルーペとノギスだけで解決できるものではないことを示しています。マイクロCT 3D、再構成のためのVGSTUDIO MAX、シミュレーションのためのMATLAB、そして微細部品モデリングのためのZBrushの組み合わせにより、極限状態によって誘発された疲労破壊を検出することが可能になります。シリコンは耐腐食性に優れていますが、内部亀裂を生じさせる熱衝撃に対して脆弱です。業界にとって、このアプローチは、将来の脱進機設計における故障を防ぐための法医学的分析プロトコルを確立します。
高級時計のシリコン脱進機における熱疲労は、外見上も従来の技術でも検出できないため、この種の材料において、マイクロCT分析のどの特定のパラメータが、疲労による故障と製造上の欠陥による故障を区別することを可能にするのでしょうか？
(追伸：材料疲労とは、あなたが10時間シミュレーションをした後の疲労のようなものです。)