Uso de estadísticos T2 de Hotelling para detectar problemas de densidad en una espuma metálica

Paula Solano-Leandro; Valeria Mayorga-Cervantes; Marcela Meneses-Guzmán; Bruno Chiné-Polito

doi:10.18845/tm.v39i1.8018

Uso de estadísticos T2 de Hotelling para detectar problemas de densidad en una espuma metálica

Translated title of the contribution: Use of Hotelling’s T² Statistics to Detect Density Issues in a Metal Foam

Research output: Contribution to journal › Article › peer-review

Abstract

The internal structure of a metal foam can be investigated by measuring density profiles, using no destructive testing which scans the material across its thickness or along some representative direction. In this study we analyse the profiles of gamma radiation intensity, absorbed by a metal foam manufactured with a AlSi10 alloy. If these profiles are characterized using shape indicators reflecting the state of density control of the material, it is possible to design a Phase I Hotelling’s chart to identify changes in the mean of these indicators across the space. The approach is based on observing several statistic values consecutively exceeding the established limit, as these may detect density changes within a specific area of the material. It has been verified that the false alarm rate of this approach is very low, which enables the planning of its implementation for monitoring potential internal defects. Furthermore, it provides a method for assessing density uniformity without the need for destructive testing methods.

Translated title of the contribution	Use of Hotelling’s T² Statistics to Detect Density Issues in a Metal Foam
Original language	Spanish (Costa Rica)
Journal	Tecnologia En Marcha
Volume	39
Issue number	1
DOIs	https://doi.org/10.18845/tm.v39i1.8018
State	Published - 20 Dec 2025

Keywords

Metal foam
density profiles
Hotelling’s statistics
defects detection

Access to Document

10.18845/tm.v39i1.8018

Cite this

@article{abfc596acaff404f9de940182a37fa26,

title = "Uso de estad{\'i}sticos T2 de Hotelling para detectar problemas de densidad en una espuma met{\'a}lica",

abstract = "La estructura interna de una espuma met{\'a}lica se puede investigar mediante la medici{\'o}n de perfiles de densidad, por ejemplo, usando t{\'e}cnicas de medici{\'o}n no-destructivas, escaneando el material a lo largo de su espesor o a trav{\'e}s de alguna direcci{\'o}n representativa. En este estudio se analizan los perfiles de intensidad de la radiaci{\'o}n gamma absorbida por una espuma fabricada con una aleaci{\'o}n AlSi10. Si los perfiles se caracterizan mediante indicadores de forma del perfil, que reflejan el estado de control de la densidad del material, es posible dise{\~n}ar un gr{\'a}fico T² de Hotelling para Fase I, identificando cambios en la media de dichos indicadores a lo largo del espacio. La propuesta se basa en observar varios valores del estad{\'i}stico por arriba del l{\'i}mite establecido y en forma consecutiva, porque estos pueden detectar variaciones de densidad en una zona espec{\'i}fica del material. Se ha comprobado que la tasa de falsas alarmas de esta propuesta es muy baja, por lo que se permite planificar su implementaci{\'o}n para monitorear posibles defectos internos. Adem{\'a}s, proporciona un m{\'e}todo para evaluar la uniformidad de la densidad, sin necesidad de recurrir a m{\'e}todos de control destructivos.",

keywords = "Espuma met{\'a}lica, Perfiles de densidad, Estad{\'i}stico de Hotelling, Detecci{\'o}n de defectos, Metal foam, density profiles, Hotelling{\textquoteright}s statistics, defects detection",

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TY - JOUR

T1 - Uso de estadísticos T2 de Hotelling para detectar problemas de densidad en una espuma metálica

AU - Solano-Leandro, Paula

AU - Mayorga-Cervantes, Valeria

AU - Meneses-Guzmán, Marcela

AU - Chiné-Polito, Bruno

PY - 2025/12/20

Y1 - 2025/12/20

N2 - La estructura interna de una espuma metálica se puede investigar mediante la medición de perfiles de densidad, por ejemplo, usando técnicas de medición no-destructivas, escaneando el material a lo largo de su espesor o a través de alguna dirección representativa. En este estudio se analizan los perfiles de intensidad de la radiación gamma absorbida por una espuma fabricada con una aleación AlSi10. Si los perfiles se caracterizan mediante indicadores de forma del perfil, que reflejan el estado de control de la densidad del material, es posible diseñar un gráfico T² de Hotelling para Fase I, identificando cambios en la media de dichos indicadores a lo largo del espacio. La propuesta se basa en observar varios valores del estadístico por arriba del límite establecido y en forma consecutiva, porque estos pueden detectar variaciones de densidad en una zona específica del material. Se ha comprobado que la tasa de falsas alarmas de esta propuesta es muy baja, por lo que se permite planificar su implementación para monitorear posibles defectos internos. Además, proporciona un método para evaluar la uniformidad de la densidad, sin necesidad de recurrir a métodos de control destructivos.

AB - La estructura interna de una espuma metálica se puede investigar mediante la medición de perfiles de densidad, por ejemplo, usando técnicas de medición no-destructivas, escaneando el material a lo largo de su espesor o a través de alguna dirección representativa. En este estudio se analizan los perfiles de intensidad de la radiación gamma absorbida por una espuma fabricada con una aleación AlSi10. Si los perfiles se caracterizan mediante indicadores de forma del perfil, que reflejan el estado de control de la densidad del material, es posible diseñar un gráfico T² de Hotelling para Fase I, identificando cambios en la media de dichos indicadores a lo largo del espacio. La propuesta se basa en observar varios valores del estadístico por arriba del límite establecido y en forma consecutiva, porque estos pueden detectar variaciones de densidad en una zona específica del material. Se ha comprobado que la tasa de falsas alarmas de esta propuesta es muy baja, por lo que se permite planificar su implementación para monitorear posibles defectos internos. Además, proporciona un método para evaluar la uniformidad de la densidad, sin necesidad de recurrir a métodos de control destructivos.

KW - Espuma metálica

KW - Perfiles de densidad

KW - Estadístico de Hotelling

KW - Detección de defectos

KW - Metal foam

KW - density profiles

KW - Hotelling’s statistics

KW - defects detection

UR - http://dx.doi.org/10.18845/tm.v39i1.8018

U2 - 10.18845/tm.v39i1.8018

DO - 10.18845/tm.v39i1.8018

M3 - Artículo

SN - 0379-3982

VL - 39

JO - Tecnologia En Marcha

JF - Tecnologia En Marcha

IS - 1

ER -

Uso de estadísticos T2 de Hotelling para detectar problemas de densidad en una espuma metálica

Abstract

Keywords

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