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工業(yè)CT掃描技術(shù)降低預生產(chǎn)檢測成本
作者：
時(shí)間：2013-10-31
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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讓我們來(lái)看一看，到目前為止所發(fā)明的各種分析方法，給汽車(chē)制造商、各級供應商和模具制造商究竟帶來(lái)了什么樣的益處。
工業(yè)計算機斷層掃描（CT）技術(shù)是一項新興的檢測技術(shù)，它已為大幅度降低預生產(chǎn)檢測成本以及采用3D非破壞性試驗對內部故障進(jìn)行快速精確的分析打開(kāi)了大門(mén)。從傳統意義上來(lái)說(shuō)，非破壞性計量只是對零件或組裝件的外部幾何形狀表面進(jìn)行檢測。如果一個(gè)高度復雜的元件需要檢測，那么其所采用的常規檢驗方法是：首先將零件固定夾緊，創(chuàng )建一個(gè)特定數據的參考基準平面，并及時(shí)通過(guò)一臺CMM坐標測量機的接觸式探針對其進(jìn)行檢測，或使用一套視覺(jué)系統，將其外表面繪制成圖形。如果通過(guò)內部檢測法檢驗，則需要采用一個(gè)元件的2D X射線(xiàn)，或使用破壞性試驗。
工業(yè)CT掃描技術(shù)的基本形式與醫療行業(yè)的CAT掃描技術(shù)相似，只不過(guò)現在的CT技術(shù)被用于掃描各種工業(yè)元件，而不是掃描人體的各個(gè)部分。醫學(xué)CAT掃描技術(shù)主要用于可視化目的，而工業(yè)CT掃描技術(shù)，不但用于可視化目的，而且還用作工業(yè)計量。工業(yè)CT掃描是一個(gè)將2D X射線(xiàn)圖像交叉組合使元件的內部和外部形成3D圖像的過(guò)程。
因為采用了X射線(xiàn)，因此精密和易碎的零件可以在一個(gè)自由的環(huán)境條件下進(jìn)行掃描，不需要采用夾具裝置。在無(wú)需檢測力或夾緊工序的情況下，施加檢測力的方法被淘汰，以確保零件在自然狀態(tài)下的檢驗。一旦掃描完成后，數據將重新構建，然后借助于CT的CAD軟件對該零件的數據進(jìn)行處理、零件與CAD比較、GDT零件與零件比較、組裝/缺陷分析、空白分析、壁厚分析和生成CAD數據，滿(mǎn)足逆向工程要求。在CAD軟件中，入門(mén)級用戶(hù)可以輕松地跨越數據、打開(kāi)/關(guān)閉內部裝配密度、顏色代碼密度值和測量值。 
圖1 失效分析
CT掃描類(lèi)型
目前，市場(chǎng)上銷(xiāo)售的CT掃描系統，根據X射線(xiàn)束類(lèi)型分為兩種：錐形射線(xiàn)束和線(xiàn)形射線(xiàn)束。錐形射線(xiàn)束系統通過(guò)使該零件圍繞其垂直軸旋轉而進(jìn)行操作運行，當該零件打開(kāi)一個(gè)旋轉工作臺時(shí)，就會(huì )接收到一束橫斷X射線(xiàn)。這些系統分析零件的精度極高；然而，它們會(huì )受到零件密度和尺寸的限制（12in3和8g/cc）。由于工業(yè)CT掃描技術(shù)是一種X射線(xiàn)技術(shù)，因此其精度和掃描分辨率隨著(zhù)X射線(xiàn)路徑的長(cháng)度和零件的不同密度而發(fā)生變化。 
圖2 零件與CAD比較
按平均情況，錐形射線(xiàn)束掃描分辨率的范圍為10 ~300μm，其精度范圍為3~25μm。錐形射線(xiàn)束系統的定價(jià)為25萬(wàn)~120萬(wàn)美元，由于掃描分辨率、最大零件尺寸和最小密度掃描值的原因，其價(jià)格的變化范圍很大。錐形射線(xiàn)束系統的平均掃描時(shí)間為1~3h，而每個(gè)零件的CT數據集分析則需要1h。
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