來源：材料與測試

對于一些由低密度材料（如塑料）制備而來的制件，進(jìn)行精確地測量和驗證向來都是非常復(fù)雜且耗費時間的。

例如硅膠類產(chǎn)品，由于極易彎曲和收縮，導(dǎo)致最終測量結(jié)果非常不準(zhǔn)確。為了使其固定并排列整齊以便于進(jìn)行某些測量工作，最常見也最傳統(tǒng)的方法就是使用夾具。

但是，問題又來了，采用夾具這種方法同樣也是一個繁瑣的過程，因為許多夾具都需要根據(jù)具體情況進(jìn)行定制，這其中需要牽涉到定制類夾具的設(shè)計、制造以及夾具的校驗等方面。

另一個常見的難題就是：如果你需要檢查一個破碎的空氣過濾器或者某些裝置的內(nèi)部問題，你會覺得這幾乎是難以完成的，你只能小心翼翼的將其拆卸或者切割開再進(jìn)行觀察。

還有一個難題就是：對于微型模具的測量驗證，這通常需要用到高倍率顯微鏡進(jìn)行測量。

盡管許多設(shè)計和生產(chǎn)廠商都極大的依賴于三種傳統(tǒng)的方法——激光掃描、三坐標(biāo)測量機(jī)以及光學(xué)測量技術(shù)；但這些方法都存在著明顯的不足。

現(xiàn)在，終于救星來了！

三維X射線計算機(jī)斷層掃描技術(shù)，也就是工業(yè)CT掃描技術(shù)，能很好地解決其他傳統(tǒng)方法的不足，并且為塑料類產(chǎn)品的驗證及工業(yè)測量提供了一套完整的解決方案。

話雖這樣說，各位看官估計還是心存疑慮，那就讓我們細(xì)細(xì)比較衡量一番，看看工業(yè)CT掃描技術(shù)到底好在哪里？

技術(shù)陣容

三坐標(biāo)測量機(jī)技術(shù)

由三個主要組件構(gòu)成；機(jī)器本身、測量探頭以及搭配相應(yīng)測量軟件的控制/計算系統(tǒng)。

將待測試工件放在工作臺上之后，操作人員利用探頭通過映射x，y，z坐標(biāo)在測試件上測量多個不同的點，這些點隨后被上傳到計算機(jī)界面上，通過使用建模軟件（例如CAD）以及回歸分析算法可以對其進(jìn)行分析研究。

值得一提的是，該測量探頭還能夠通過采用一套控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動化操作。

傳統(tǒng)的固定式三坐標(biāo)測量機(jī)能夠快速的執(zhí)行重復(fù)測量操作，并且測量結(jié)果非常準(zhǔn)確，但是由于不能移動，限制了其測量范圍，并且對于大型測量，成本較高。

激光掃描技術(shù)

通過覆蓋自由曲面和幾何特征平面，激光掃描技術(shù)能夠捕捉到整個制件的幾何結(jié)構(gòu)。

該技術(shù)能夠快速并且輕易的連接一個三維掃描儀，測量生成的點云圖能夠用于創(chuàng)建CAD模型，這對于測試件的復(fù)制、重新設(shè)計、檢測或者歸檔都極為有利。

激光掃描儀在質(zhì)量控制過程中同樣扮演者一個重要的角色，在工業(yè)領(lǐng)域中，激光掃描儀主要是用于工件的幾何形狀和表面的測量控制方面，此外，在一些逆向工程以及裝配應(yīng)用等方面也有使用。

光學(xué)測量技術(shù)

光學(xué)測量是一套利用到光學(xué)三角形法的測量體系，這種體系能夠在測試件周圍完全自由移動。

搭配緊湊的線性或者矩陣相機(jī)，其光學(xué)系統(tǒng)較三坐標(biāo)測量機(jī)還要小，無需電線，這也使得操作人員能夠?qū)缀跛械闹萍S時隨地的進(jìn)行三維測量。

光學(xué)測量對于某些非重復(fù)性應(yīng)用非常合適，例如逆向工程、快速原型以及大型制件的測量檢測等。

工業(yè)CT掃描技術(shù)

計算機(jī)斷層掃描技術(shù)利用輻射（通常為X射線）以產(chǎn)生掃描件的三維圖形；X射線直接照射到測試件上，捕獲測試件內(nèi)部和外部的完整、精確的圖像。

其工作原理可以簡單概括為：從X射線源發(fā)射出來的X射線對在X射線源和檢測器之間做平移運動的被檢測物體進(jìn)行掃描，在一次掃描結(jié)束后，被檢測物體旋轉(zhuǎn)一個角度再進(jìn)行下一次掃描，如此反復(fù)操作，即可得到被檢測物體的某一斷面的若干組數(shù)據(jù)。這些信息數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機(jī)計算、處理，重新建立一個完整的斷面圖像顯示在監(jiān)視器上，而所有的斷面就可以組成一個完整的三維立體圖像。

工業(yè)CT掃描技術(shù)非常適用于測量一些復(fù)雜、高精度的注塑成型制件，此外，該技術(shù)還可在不進(jìn)行拆卸或者切割的前提下對組裝件的內(nèi)部特征進(jìn)行測量。

工業(yè)CT掃描儀的外觀

PK較量

盡管4種測量技術(shù)都能提供準(zhǔn)確的測量結(jié)果，但是當(dāng)談及測量速度、檢測成本以及復(fù)雜性等因素時，激光掃描技術(shù)、三坐標(biāo)測量機(jī)以及光學(xué)測量技術(shù)均存在一定的缺點。而工業(yè)CT掃描技術(shù)就脫穎而出啦！

無需夾具

激光掃描、三坐標(biāo)測量機(jī)以及光學(xué)測量技術(shù)都需要用到定制型夾具；而定制型夾具的制造通常需要耗費不少時間，并且需要具備專業(yè)的知識來設(shè)計、制造以及校正夾具。而且定制夾具通常需要花費數(shù)千美金，無形中又為測量增加了經(jīng)濟(jì)成本。

而工業(yè)CT技術(shù)則避免了這一難題，這種技術(shù)不需要用到機(jī)械夾具去固定測試件，相反，測試件在發(fā)泡聚苯乙烯平臺上可以自由放置；發(fā)泡聚苯乙烯材料的低密度性可以使得平臺處于幾乎看不見的狀態(tài)，這樣一旦獲取到測試件的三維數(shù)據(jù)并上傳到計算機(jī)上后，對測試件進(jìn)行分析更為容易，因為放置在平臺上的測試件就像懸浮在半空中一樣，易于觀察分析。

此外，使用發(fā)泡聚苯乙烯材料的平臺還非常適用于對硅膠類制件進(jìn)行測量分析；硅膠類制品，例如醫(yī)用導(dǎo)管，極其易于彎曲，因此利用夾具對其進(jìn)行固定的過程中狀態(tài)非常容易發(fā)生改變，影響測量結(jié)果；但工業(yè)CT技術(shù)則能夠避免其因為發(fā)生彎曲而引起的測量誤差，使得測量更為精確。

無需切割或者拆卸測試件

當(dāng)你需要分析某個制件的內(nèi)部情況時，激光掃描、三坐標(biāo)測量機(jī)以及光學(xué)測量技術(shù)最主要的一個缺點就暴露出來了； 因為這些技術(shù)只能局限于測量分析制件的外部特征，對于觀察或者測量制件的內(nèi)部特征，唯一的方法只有將測試件切割或者拆卸開。切割或者拆卸勢必會對制品原型造成極大的損傷，甚至?xí)p壞或者改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這反過來又會影響到測量結(jié)果。

對比之下，工業(yè)CT掃描技術(shù)利用X射線和幾何分析軟件以獲取材料的截面數(shù)據(jù)，通過觀察內(nèi)部特征，可以輕松檢查密封泄漏問題；分析材料的內(nèi)部特征，包括體積、直徑大?。慌袛嗍欠翊嬖诳斩?、夾雜物或者異物；分析材料壁厚等。

更快獲取結(jié)果

設(shè)計和生產(chǎn)廠商總是希望能夠盡可能快地實現(xiàn)制品的測量和驗證，以便于將其盡快投入到生產(chǎn)線中；速度就是工業(yè)CT掃描技術(shù)相比另外幾種技術(shù)的又一大優(yōu)勢。

除了可以省去設(shè)計、制造及校正夾具的時間，工業(yè)CT掃描技術(shù)自身也十分的高效。一臺三維CT掃描儀捕獲800到1200張圖像并且將其整合成三維數(shù)據(jù)集——這僅僅只需要一個小時！

利用工業(yè)CT掃描技術(shù)進(jìn)行測量獲得結(jié)果所需的時間通常是傳統(tǒng)激光掃描、三坐標(biāo)測量機(jī)以及光學(xué)測量技術(shù)所需時間的幾分之一。一般而言，利用這種技術(shù)，從收到測試樣品到獲取測試報告通常只需要一到兩天的時間。

更高的精度

雖然上面提及的幾種測量技術(shù)都能提供較好的測量精度，但工業(yè)CT掃描技術(shù)則具有更高的精度。因為工業(yè)CT掃描儀在測量過程中不需要觸碰到測試件，避免了三坐標(biāo)測量機(jī)等技術(shù)中探頭與測試件接觸或碰撞而造成的影響；尤其是對于類似于硅膠產(chǎn)品的測量，三坐標(biāo)測量機(jī)或者其他一些接觸式測量設(shè)備都有可能會造成硅膠發(fā)生彎曲，影響測量結(jié)果，即使測試件只發(fā)生了幾個微米的變化，也會影響到最終的測量精度。

此外，相比其他技術(shù)，工業(yè)CT掃描技術(shù)在微型塑件的尺寸檢驗方面具有更好的測量精度，這些制件的檢測或測量一般都需要用到傳統(tǒng)的高倍率顯微鏡和視覺測量設(shè)備，但這些設(shè)備通常都需要用到夾具對測試件進(jìn)行固定并部分對齊。而利用工業(yè)CT掃描技術(shù)則完全可以避免這些問題，因此，該技術(shù)非常適用于測量微型塑件；而且，為了提高檢測效率，可以同時對多個測試件進(jìn)行掃描。

工業(yè)CT掃描技術(shù)是一種三維可視化技術(shù)，相比一些只能獲得一連串?dāng)?shù)據(jù)的傳統(tǒng)技術(shù)，這種三維可視化技術(shù)更能揭露出測試件中所存在的一些問題。

工業(yè)CT掃描儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

工業(yè)CT掃描技術(shù)的應(yīng)用

以下列舉了工業(yè)CT掃描技術(shù)在工業(yè)中最受歡迎的幾方面應(yīng)用：

裝配驗證

在以前，設(shè)計或者制造封蓋設(shè)備的公司不得不對某些設(shè)備進(jìn)行切割或者拆卸開以驗證其中某些組件是否裝配合理。但現(xiàn)在，工業(yè)CT掃描技術(shù)為他們提供了一種全新、無損的驗證方法。這種技術(shù)能夠更快、更輕易的對這些組裝裝置的內(nèi)部進(jìn)行測量驗證，而且并不需要刻意改變組裝件的所處狀態(tài)。

檢查缺陷

找出某些封蓋設(shè)備中的泄露點通常是非常困難的，因為這些缺陷一般用肉眼是難以發(fā)現(xiàn)的。但是，具有微米級別分辨率以及搭載專門幾何圖形處理軟件的工業(yè)CT掃描技術(shù)，能夠輕易地找出那些肉眼難以發(fā)現(xiàn)的泄露處或者含有缺陷的密封件。

事實上，測試件360度的截面圖像都能夠在不對測試件進(jìn)行切割和拆卸的前提下輕松獲取。而且，系統(tǒng)自帶軟件能夠在幾分鐘內(nèi)收集好數(shù)據(jù)，并測量出測試件內(nèi)部的相關(guān)尺寸。

模具合格驗證

對制備某些復(fù)雜塑料制件所用的模具進(jìn)行驗證，通常需要花費數(shù)周甚至數(shù)月的時間，但是利用工業(yè)CT掃描技術(shù)則能通過掃描獲取數(shù)據(jù)繪制CAD圖進(jìn)行對比，從而節(jié)省了大量的驗證時間。

結(jié)論

（1）工業(yè)CT掃描技術(shù)是一種快速、精確，同時能夠節(jié)省大量時間及經(jīng)濟(jì)成本的無損檢測技術(shù)。

（2）不同于激光掃描技術(shù)、三坐標(biāo)測量機(jī)技術(shù)以及光學(xué)測量技術(shù)，工業(yè)CT掃描技術(shù)可以在不切割或者拆卸測試件的前提下對測試件的內(nèi)部進(jìn)行更好的觀察及測量，這非常有利于保護(hù)產(chǎn)品原型。此外，在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，采用這種技術(shù)，能夠簡化測量操作，縮短測量時間，有助于減少經(jīng)濟(jì)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。