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什么是工業(yè)CT？
很多制造者和設(shè)計(jì)者采用工業(yè)CT對(duì)零件進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)（NDT），以確保整個(gè)研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量。CT掃描生成三維體密度圖。3D是由大量二維x射線圖像重建而成。多個(gè)2D投影圖像可以通過(guò)強(qiáng)大的軟件組合起來(lái)，生成幾乎任何部分、對(duì)象或產(chǎn)品的3D圖像。這對(duì)于制造商希望在不破壞對(duì)象的情況下查看對(duì)象內(nèi)部的任何特征都是至關(guān)重要的。
工業(yè)CT的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)有哪些？
1.無(wú)損檢測(cè)方法
簡(jiǎn)而言之，工業(yè)CT掃描是利用射線照相技術(shù)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)物體的多個(gè)二維圖像。當(dāng)被掃描的物體在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，x射線會(huì)根據(jù)密度的不同而不同程度地穿透它。未被零件吸收的輻射反彈回探測(cè)器面板，產(chǎn)生數(shù)百個(gè)橫截面二維x射線圖像，然后重建這些圖像以創(chuàng)建三維測(cè)量數(shù)據(jù)。
因整個(gè)過(guò)程不會(huì)有切割、應(yīng)力、壓力或其他可能損壞或影響零件完整性的因素。所以工業(yè)CT這一非破壞性特點(diǎn)，使其成為復(fù)雜幾何和難以測(cè)量特征的零件和組件的先進(jìn)分析、質(zhì)量檢測(cè)和逆向工程的一個(gè)極好的選擇。
2.內(nèi)部及外部測(cè)量
接觸式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、非接觸式激光和結(jié)構(gòu)光測(cè)量技術(shù)在記錄形狀和尺寸方面都有自己的優(yōu)勢(shì)，但即使是它們也無(wú)法提供CT掃描儀所能 提供的內(nèi)部和多材料裝配細(xì)節(jié)。CT掃描服務(wù)將生成完整的外部和內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)的3D數(shù)據(jù)集，所有這些都不需要對(duì)內(nèi)部組件進(jìn)行視線或視覺(jué)訪問(wèn)。
這也許是工業(yè)CT掃描的最大好處，它可以用來(lái)提供詳細(xì)的內(nèi)部測(cè)量，而無(wú)需拆卸零件或產(chǎn)品。除了為各種計(jì)量和檢驗(yàn)應(yīng)用構(gòu)建的三維模型外，還可以分析工業(yè)CT掃描期間生成的橫截面二維圖像。這不僅可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，而且還可以提供一種高效、簡(jiǎn)單的質(zhì)量控制方法，否則可能會(huì)花費(fèi)不切實(shí)際的時(shí)間，甚至使缺陷不被發(fā)現(xiàn)。
3.外形尺寸分析比對(duì)
工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，這種檢測(cè)方法能夠快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行形狀比對(duì)分析。CT掃描可用于創(chuàng)建表單分析報(bào)告，將物理零件或部件的精度與標(biāo)準(zhǔn)（如CAD文件或理想尺寸的零件）進(jìn)行比較。與標(biāo)準(zhǔn)的比較可以檢測(cè)出與技術(shù)規(guī)范的任何偏差。無(wú)論你是需要零件到零件，或零件到CAD的比較，工業(yè)CT掃描都可以提供其他方式如接觸式三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)不能測(cè)量的特性參數(shù)。
4.尺寸測(cè)量和報(bào)告
測(cè)量和驗(yàn)證復(fù)雜零件的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)可能是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。雖然基于激光的掃描和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)技術(shù)可以記錄零件的外部形狀和尺寸，但它們需要可視化訪問(wèn)才能生成其內(nèi)部尺寸的表示。在不損害結(jié)構(gòu)或完整性的一部分的情況下，用這些系統(tǒng)去獲得內(nèi)部尺寸的數(shù)據(jù)是不太可能的，而且也會(huì)存在扭曲測(cè)量結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)。
幸運(yùn)的是，工業(yè)CT能夠?qū)α慵M(jìn)行內(nèi)外尺寸測(cè)量和報(bào)告。這使得計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)非常適合用于精密注塑零件或其他內(nèi)部幾何形狀不易分析的零件和組件。
5.壁厚分析
壁厚是另一種能利用工業(yè)CT來(lái)方便、快速獲得分析結(jié)果的質(zhì)量控制因素。整個(gè)零件的壁厚微小變化可能會(huì)中斷制造或設(shè)計(jì)過(guò)程，并很快變得成本高昂，尤其是當(dāng)制造商生產(chǎn)大量相同零件時(shí)。為了檢測(cè)任何變化，在零件的外部和內(nèi)部特征周圍建立一個(gè)邊界。計(jì)算每個(gè)表面之間的距離以確定最小壁厚。然后渲染三維數(shù)據(jù)，以彩色方式顯示厚度值，以便快速可視化和易于解釋。這種壁厚分析方法不需要標(biāo)準(zhǔn)的CAD文件進(jìn)行比較，對(duì)于檢測(cè)和修復(fù)可能導(dǎo)致裂紋和變形零件等問(wèn)題的變化非常有價(jià)值。
6.缺陷查找和分析
除了檢測(cè)尺寸缺陷外，工業(yè)CT還可以檢測(cè)制造缺陷。這在質(zhì)量控制和產(chǎn)品開發(fā)中都起著至關(guān)重要的作用。CT掃描可用于孔隙和夾雜驗(yàn)證，包括識(shí)別和精確定位整個(gè)零件高密度和低密度區(qū)域的位置。掃描后，得到的模型可以用來(lái)顯示夾雜和內(nèi)部孔隙的位置和體積，以及孔隙度的百分比。
7.纖維取向分析
CT掃描也有助于分析用于增強(qiáng)塑料等材料的嵌入纖維的取向。掃描物體后，纖維流動(dòng)分析可以揭示纖維在任何點(diǎn)上的取向。由此，可以將此測(cè)量值與模擬的纖維標(biāo)稱取向進(jìn)行比較。這種類型的分析對(duì)于質(zhì)量控制和更好地理解復(fù)合材料內(nèi)部成分的相互作用很有用。
8.故障分析
故障分析是產(chǎn)品開發(fā)周期中的一個(gè)關(guān)鍵步驟，工業(yè)計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)非常適合任何檢查,測(cè)試工具及技術(shù)。由于它的無(wú)損成像方法，CT掃描提供了對(duì)失效設(shè)備或零件的洞察，而破壞性測(cè)試方法只能破壞產(chǎn)品，無(wú)法做任何后續(xù)測(cè)試。CT掃描所提供的高水平的細(xì)節(jié)和準(zhǔn)確度在找到問(wèn)題的根本原因方面提供了顯著的優(yōu)勢(shì)。
9.裝配的可視化確認(rèn)
在計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)引入之前，驗(yàn)證和可視化不同部件如何在一個(gè)部件中裝配在一起是困難的，即使不是不可能的，也不會(huì)做到保持原有狀態(tài)。我們現(xiàn)在可以通過(guò)非破壞性CT掃描來(lái)評(píng)估和測(cè)量零件的內(nèi)部和外部幾何形狀以及配合度，而不是切割或拆卸裝置。這種方法可以提供一些有價(jià)值的見解，將進(jìn)一步為產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量控制工作提供信息。
10.科研開發(fā)
CT掃描也可以作為研究和開發(fā)的極好工具。鑒于單次CT掃描可以進(jìn)行多種多樣的分析，這項(xiàng)技術(shù)非常適合大學(xué)、制造商、工程師和產(chǎn)品開發(fā)人員尋求對(duì)材料研究、初步產(chǎn)品設(shè)計(jì)或提高現(xiàn)有零件效率的進(jìn)一步了解。
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