工業(yè)CT技術(shù)的應(yīng)用有哪些/工業(yè)CT機(jī)構(gòu)

時(shí)間：2021-09-02作者：深圳市華商技術(shù)有限公司瀏覽：33

近年來，工業(yè)CT掃描在行業(yè)日漸興起，成為無損領(lǐng)域重要的方式，那么，工業(yè)CT技術(shù)的原理到底是什么，他有哪些實(shí)際應(yīng)用呢，下面我們?yōu)槟灰坏纴怼?/div>

 

工業(yè)CT系統(tǒng)釆用輻射成像原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的非接觸式三維高精度掃描成像，可獲得產(chǎn)品內(nèi)部高精度的三維斷層數(shù)據(jù)和材料信息，它系統(tǒng)集現(xiàn)代化射線技術(shù)自動(dòng)化控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)于一身。工業(yè)CT是在射線的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其基本原理是當(dāng)經(jīng)過準(zhǔn)直且能量為I0的射線束穿過被檢物時(shí),根據(jù)各個(gè)透射方向上各體積元的衰減系數(shù)μi不同,探測(cè)器接收到的透射能量I也不同。按照一定的圖像重建算法,即可獲得被檢工件截面一薄層無影像重疊的斷層掃描圖像,重復(fù)上述過程又可獲得一個(gè)新的斷層圖像,當(dāng)測(cè)得足夠多的二維斷層圖像就可重建出三維圖像。

 

如今，我們利用工業(yè)CT技術(shù)，可以進(jìn)行諸多和研發(fā)工作，以下舉常見的一些應(yīng)用供大家參考：

 

1、缺陷：

 

對(duì)工件的CT掃描斷層圖或三維圖像進(jìn)行，能夠快速、準(zhǔn)確、直觀的到產(chǎn)品的內(nèi)部缺陷（缺陷類型、位置、尺寸等）。如裂紋、氣孔、疏松、夾雜等缺陷，精度可達(dá)1um。

 

通過對(duì)缺陷的和，可以改善鑄造模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)以及原料成分等；可以提高焊接性能、改善焊接工藝；還可以幫助找到失效原因供失效改進(jìn)。

 

2、孔隙率

 

依據(jù)VDG P201/P202的測(cè)試要求，對(duì)鑄件（壓鑄、注塑等）的內(nèi)部截面孔隙率進(jìn)行，主要指標(biāo)有孔隙占比、孔隙長(zhǎng)度、孔隙個(gè)數(shù)、聚集孔隙、粗大氣孔群等，用以評(píng)估內(nèi)部孔隙對(duì)于整個(gè)零件的危害程度是否滿足圖紙要求。

 

CT孔隙率由于其非破壞性不僅可以替代常規(guī)的金相測(cè)試法，還可以幫助客戶滿足產(chǎn)品的前期設(shè)計(jì)開發(fā)階段、中期模具的成品率以及長(zhǎng)期的質(zhì)量控制的要求。
 

                            

 

3、裝配

 

使用工業(yè)CT可以不用拆卸，直觀了解產(chǎn)品的二維與三維局部整體、透視或截面圖，高效精確地呈現(xiàn)裝配件內(nèi)部組成及其裝配關(guān)系，便于視覺直觀個(gè)部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及裝配間隙公差等。

 

對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)配件，一次CT掃描可以完成DR初檢、任意切片檢查、三維內(nèi)部結(jié)構(gòu)重現(xiàn)等，較大限度確保結(jié)果的可靠性。

 

CT能在保證樣品完整性的前提下，可以用于評(píng)估裝配工藝、找出裝配問題、協(xié)助樣品失效的以及輔助研發(fā)設(shè)計(jì)等。

 

4、尺寸測(cè)量

 

因物體型面復(fù)雜或客觀物理?xiàng)l件限制等原因會(huì)出現(xiàn)無法獲取的情況，CT技術(shù)能很好地應(yīng)對(duì)此類問題。區(qū)別于傳統(tǒng)的三坐標(biāo)、影像儀等測(cè)量方法，CT尺寸測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)在于產(chǎn)品的內(nèi)部尺寸。它可以在不破壞樣品的前提下，對(duì)于工件的所有尺寸進(jìn)行精確的測(cè)量，精度高、速度快。

 

5、數(shù)模比對(duì)

 

通過工業(yè)CT及軟件（VG）可以將CT數(shù)據(jù)與CAD數(shù)?；蛘逤T數(shù)據(jù)進(jìn)行較佳擬合，以直觀的顏色編碼對(duì)的結(jié)果進(jìn)行可視化，不僅可以得到工件整體的偏差，還能得到感興趣區(qū)域的具體偏差值。并且可用各種參數(shù)規(guī)定公差，例如偏差（較大、較小、累積偏差）

 

對(duì)于物體型面復(fù)雜、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)限制或者材料原因出現(xiàn)無法提取到內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的光學(xué)掃描方法，CT的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)內(nèi)外部所有結(jié)構(gòu)的進(jìn)行比對(duì)，且不太受材料吸光性等原因的影響。

 

6、壁厚

 

直接在CT數(shù)據(jù)上自動(dòng)定位面積不足或壁厚過厚或過薄區(qū)域，尤其是內(nèi)部密閉空間的相關(guān)區(qū)域，可快速并精確地用顏色表征復(fù)雜零件壁厚的微小變化，也可以只對(duì)局部感興趣區(qū)域進(jìn)行。

 

在壁厚模塊中，可用各種參數(shù)規(guī)定公差，例如厚度（較大、較小、平均值和偏差），并且還有強(qiáng)大的導(dǎo)出功能，可將圖像和文字以多種格式導(dǎo)出(例如CSV、HTML、RTF等)。

 

與傳統(tǒng)的超聲測(cè)厚儀或渦流測(cè)厚儀或者尺寸測(cè)量?jī)x器進(jìn)行壁厚相比，CT手段有以下優(yōu)勢(shì)：

 

1、不存在側(cè)頭可達(dá)性與法向找準(zhǔn)的問題；

 

2、不受零件結(jié)構(gòu)的限制，尤其是內(nèi)腔復(fù)雜的尺寸，是鑄件壁厚可靠的、有效的、高精度的一種方法，傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量方法根本無法實(shí)現(xiàn)。

 

7、逆向工程

 

通過CT掃描，重建，導(dǎo)入軟件，從CT數(shù)據(jù)中提取表面信息，以STL格式生成表面數(shù)據(jù)文件，該文件可以導(dǎo)入到相應(yīng)的逆向軟件進(jìn)行處理。

 

通過表面提取和三維重建技術(shù)，可應(yīng)用于復(fù)雜零件的逆向工程技術(shù)（由零件實(shí)物-CT圖像-點(diǎn)云數(shù)模-多邊形數(shù)模-實(shí)體數(shù)模）：

 

1、零件仿制、快速原型制造；

 

2、導(dǎo)入CAD/CAM軟件用于后續(xù)改良設(shè)計(jì)。

 

逆向工程技術(shù)通過實(shí)物和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的對(duì)比，不僅可以是否符合設(shè)計(jì)要求，還可以輔助設(shè)計(jì)、改良設(shè)計(jì)或仿制。

 

8、顯微

 

通過工業(yè)CT三維成像可以直觀顯示被檢材料內(nèi)部缺陷的位置、形狀、大小等參數(shù)，可以通過后處理計(jì)算該復(fù)合材料孔隙率以及均勻性和纖維走向。

 

使用較新的纖維模塊，無論數(shù)據(jù)集規(guī)模大小，都可以處理；在整體或部分零部件中，模塊即可以展示出很小的材料樣品的個(gè)別纖維，也可以單獨(dú)展示像粗砂這樣較大的結(jié)構(gòu)；可以根據(jù)用戶的需求及CT掃描的規(guī)模，提供零件內(nèi)部的細(xì)節(jié)信息?？捎?jì)算出：局部纖維取向、局部纖維含量、整體纖維取向分布、整體纖維含量以及單體纖維分割及纖維參數(shù)計(jì)算。

 

由于復(fù)合材料很脆在應(yīng)力作用下的失效通常是由幾十微米的小缺陷引起的，故細(xì)小缺陷或孔隙都需要引起重視，如分層、氣孔、夾雜、疏松、鉆孔的損傷、裂紋以及界面分離等缺陷。


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