工業(yè)CT在汽車行業(yè)的6大應(yīng)用，幫你輕松解決汽車產(chǎn)品的質(zhì)量問題！
2018-12-25 瀏覽量：5103
今天，我們主要想和大家一起來了解一下什么是工業(yè)CT，它又是如何作業(yè)的？
首先，我們來舉一個簡單的例子來幫助大家了解工業(yè)CT，相信大家都知道左下方圖示的儀器，該儀器是醫(yī)生為掃描患者，進行人體檢查時使用的，學(xué)名叫CAT掃描技術(shù)。（圖1）
工業(yè)CT（圖2）與其同理，只不過工業(yè)CT是為了掃描各種工業(yè)產(chǎn)品，對產(chǎn)品進行檢查而使用的。
它是一個將2D X射線圖像交叉組合使元件的內(nèi)部和外部形成3D圖像的過程，不僅能可視化，還能用作工業(yè)計量。
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| 圖1 | 圖2 |
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三維X射線掃描（簡稱CT）是以非破壞性X射線透視技術(shù)，將待測物體做360°自轉(zhuǎn)，通過單一軸面的射線穿透被測物體，根據(jù)被測物體各部分對射線的吸收與透射率不同，收集每個角度的穿透圖像，之后利用電腦運算重構(gòu)出待測物體的實體圖像。
CT是采用計算機斷層掃描技術(shù)對產(chǎn)品進行無損檢測（NDT）和無損評價（NDE）的最佳手段，利用斷層成像技術(shù)，可實現(xiàn)產(chǎn)品無損可視化測量、組裝瑕疵或材料分析。
CT掃描取代傳統(tǒng)的破壞性監(jiān)測和分析，任何方向上的非破壞性切片和成像，不受周圍細節(jié)特征的遮擋，可直接獲得目標(biāo)特征的空間位置、形狀及尺寸信息。
接下來，美信檢測實驗室詳細為您介紹工業(yè)CT在汽車行業(yè)的6大應(yīng)用：
1.孔隙率分析
目的：幫助企業(yè)快速、準確、直觀的查找到產(chǎn)品的內(nèi)部缺陷，如裂紋、氣孔、疏松、夾雜等缺陷，并進行分析，找到出現(xiàn)缺陷的根本原因，從而提高產(chǎn)品性能，延長產(chǎn)品使用壽命。
典型案例圖示：
（1）體積孔隙率分析
常規(guī)的無損檢測手段很難準確的對這些缺陷做出判斷。通過CT掃描后，可以對整個工件內(nèi)部的缺陷進行分析，將內(nèi)部孔洞按照體積大小用不同的顏色進行標(biāo)注，可以直觀的看到內(nèi)部孔洞的分布情況，如孔洞尺寸、密集程度、分布位置等。
圖為某客戶送檢樣品，需要測量產(chǎn)品內(nèi)部的最大孔洞尺寸和最大孔隙率值。通過掃描分析后，輸出孔洞尺寸和位置圖片，孔隙率值等。
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（2）面積孔隙率分析
近幾年來在汽車行業(yè)，壓鑄件孔隙率的檢測被廣泛的認可和應(yīng)用，相應(yīng)的標(biāo)準有ASTM E505，VW50093等。采用工業(yè)CT可以避免對樣品產(chǎn)生破壞，對樣品任意位置、任意方向虛擬剖切，快速、準確的找到最大的缺陷尺寸位置，并且準確的計算面積孔隙率值。
圖為某注塑件，客戶需要檢測內(nèi)部孔洞的分布，孔洞的大小、位置等信息，目的是為了優(yōu)化注塑參數(shù)，穩(wěn)定生產(chǎn)工藝。
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2.裝配分析
目的：
精密器件的裝配缺陷是常見問題，對于一些失效件或內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，直接拆卸沒辦法還原其內(nèi)部狀況，過程中還會造成破壞，丟失一些有用的信息。
使用CT掃描可以不用拆卸，直觀了解產(chǎn)品的二維與三維局部整體、透視或截面分析圖，可分析與測量組件間裝配形成的縫隙，評估工藝，尋找失效原因，解決相關(guān)問題，還能降低企業(yè)研發(fā)的投入成本。
典型案例圖示
PCB板焊點失效分析，通過CT掃描，分析每個焊點的焊接情況，找出具體的焊接不良位置。
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3.數(shù)模比對
目的：在研發(fā)階段模具設(shè)計人員需要得到試驗件與CAD數(shù)模之間的差距，根據(jù)測量結(jié)果進行修模。通過工業(yè)CT及分析軟件可以將掃描結(jié)果與CAD數(shù)模進行最佳擬合，以直觀的色彩偏差快速形象地顯示，不僅可以得到工件整體的偏差，還能得到關(guān)鍵位置的具體偏差值。實際生產(chǎn)的產(chǎn)品與理想的CAD模型可能存在一定尺寸差異從而影響產(chǎn)品的性能和使用，幫助分析對比存在的差異反諸于生產(chǎn)工藝的改進。
典型案例圖示
通過CT掃描分析，快速實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)與CAD模型的比對，色譜偏差分析，清晰的展現(xiàn)尺寸差異。
| 掃描結(jié)果 | CAD模型 |
 |
 |
比對結(jié)果
偏差值
4.尺寸測量
目的：產(chǎn)品的實際尺寸往往不可或缺，但因物體型面復(fù)雜或客觀物理條件限制等原因會出現(xiàn)無法獲取的情況，CT技術(shù)能很好地應(yīng)對此類問題。
區(qū)別于傳統(tǒng)的三坐標(biāo)檢測、影像儀等測量方法，工業(yè)CT尺寸測量優(yōu)勢在于產(chǎn)品的內(nèi)部尺寸檢測。它可以在不破壞樣品的前提下，對于工件的所有尺寸進行精確的測量，精度高、速度快。
典型案例圖示
裝配件內(nèi)部尺寸測量：內(nèi)部零件之間的尺寸，形位公差測量。
5.壁厚分析
目的：直接在CT數(shù)據(jù)上自動定位面積不足或壁厚過厚及間隙過大的位置，直接在CT數(shù)據(jù)對試件進行測量，尤其是密閉空間內(nèi)尺寸，傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測量方法根本無法實現(xiàn)。
主要用于非破壞性試驗，可快速并精確地測量復(fù)雜零件壁厚的微小變化。
典型案例圖示
6.逆向工程
目的：逆向工程是一種產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)再現(xiàn)過程，即對一項目標(biāo)產(chǎn)品進行逆向分析及研究，從而演繹并得出該產(chǎn)品的處理流程、組織結(jié)構(gòu)、功能特性及技術(shù)規(guī)格等設(shè)計要素，以制作出功能相近，但又不完全一樣的產(chǎn)品。
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，該文件可以直接導(dǎo)入到相應(yīng)的CAD軟件進行處理，也能進行3D打印。
典型案例圖示
綜合上述的具體應(yīng)用，工業(yè)CT掃描技術(shù)在汽車零部件及產(chǎn)品檢測中起著重要作用：
它可以顯示被測件的斷面圖像，有著較高的檢測靈敏度和空間分辨率；
能夠?qū)Ξa(chǎn)品存在的缺陷進行定位和測量，動態(tài)范圍寬；
能實現(xiàn)精密器件內(nèi)部精細結(jié)構(gòu)的三維、全面分析等。
這些優(yōu)勢為汽車制造企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)提供了強有力的技術(shù)支撐，幫助企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品制作工藝，降低成本，提高產(chǎn)品壽命，提升產(chǎn)品性能，維護產(chǎn)品質(zhì)量！
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