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工業CT在汽車行業的6大應用,幫妳輕松解決汽車產品的質量問題!

2018-12-25  瀏覽量:1735

五十路

 

首先,我們來舉壹個簡單的例子來幫助大家了解工業CT,相信大家都知道左下方圖示的儀器,該儀器是醫生為掃描患者,進行人體檢查時使用的,學名叫CAT掃描技術。(圖1)

 

工業CT(圖2)與其同理,只不過工業CT是為了掃描各種工業產品,對產品進行檢查而使用的。
 
它是壹個將2D X射線圖像交叉組合使元件的內部和外部形成3D圖像的過程,不僅能可視化,還能用作工業計量。
 
圖1圖2

 

三維X射線掃描(簡稱CT)是以非破壞性X射線透視技術,將待測物體做360°自轉,通過單壹軸面的射線穿透被測物體,根據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,之後利用電腦運算重構出待測物體的實體圖像。
 
CT是采用計算機斷層掃描技術對產品進行無損檢測(NDT)和無損評價(NDE)的最佳手段,利用斷層成像技術,可實現產品無損可視化測量、組裝瑕疵或材料分析。
 
CT掃描取代傳統的破壞性監測和分析,任何方向上的非破壞性切片和成像,不受周圍細節特征的遮擋,可直接獲得目標特征的空間位置、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CT在汽車行業的6大應用:
 
1.孔隙率分析
 
目的:幫助企業快速、準確、直觀的查找到產品的內部缺陷,如裂紋、氣孔、疏松、夾雜等缺陷,並進行分析,找到出現缺陷的根本原因,從而提高產品性能,延長產品使用壽命。
典型案例圖示:
 
(1)體積孔隙率分析
常規的無損檢測手段很難準確的對這些缺陷做出判斷。通過CT掃描後,可以對整個工件內部的缺陷進行分析,將內部孔洞按照體積大小用不同的顏色進行標註,可以直觀的看到內部孔洞的分布情況,如孔洞尺寸、密集程度、分布位置等。
 
圖為某客戶送檢樣品,需要測量產品內部的最大孔洞尺寸和最大孔隙率值。通過掃描分析後,輸出孔洞尺寸和位置圖片,孔隙率值等。
 
 
 
(2)面積孔隙率分析
近幾年來在汽車行業,壓鑄件孔隙率的檢測被廣泛的認可和應用,相應的標準有ASTM E505,VW50093等。采用工業CT可以避免對樣品產生破壞,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,並且準確的計算面積孔隙率值。
 
圖為某註塑件,客戶需要檢測內部孔洞的分布,孔洞的大小、位置等信息,目的是為了優化註塑參數,穩定生產工藝。
 
 
2.裝配分析
目的:
 
精密器件的裝配缺陷是常見問題,對於壹些失效件或內部結構復雜的產品,直接拆卸沒辦法還原其內部狀況,過程中還會造成破壞,丟失壹些有用的信息。
 
使用CT掃描可以不用拆卸,直觀了解產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,解決相關問題,還能降低企業研發的投入成本。
 
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。
 
 
             
 
3.數模比對
 
目的:在研發階段模具設計人員需要得到試驗件與CAD數模之間的差距,根據測量結果進行修模。通過工業CT及分析軟件可以將掃描結果與CAD數模進行最佳擬合,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,還能得到關鍵位置的具體偏差值。實際生產的產品與理想的CAD模型可能存在壹定尺寸差異從而影響產品的性能和使用,幫助分析對比存在的差異反諸於生產工藝的改進。
 
典型案例圖示
 
通過CT掃描分析,快速實現測量數據與CAD模型的比對,色譜偏差分析,清晰的展現尺寸差異。
  
掃描結果CAD模型

 

       

比對結果
 
            
偏差值
 
4.尺寸測量
 
目的:產品的實際尺寸往往不可或缺,但因物體型面復雜或客觀物理條件限制等原因會出現無法獲取的情況,CT技術能很好地應對此類問題。
 
區別於傳統的三坐標檢測、影像儀等測量方法,工業CT尺寸測量優勢在於產品的內部尺寸檢測。它可以在不破壞樣品的前提下,對於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
 
裝配件內部尺寸測量:內部零件之間的尺寸,形位公差測量。
 
 
5.壁厚分析
 
目的:直接在CT數據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數據對試件進行測量,尤其是密閉空間內尺寸,傳統的三坐標測量方法根本無法實現。
 
主要用於非破壞性試驗,可快速並精確地測量復雜零件壁厚的微小變化。
 
典型案例圖示
 
6.逆向工程
目的:逆向工程是壹種產品設計技術再現過程,即對壹項目標產品進行逆向分析及研究,從而演繹並得出該產品的處理流程、組織結構、功能特性及技術規格等設計要素,以制作出功能相近,但又不完全壹樣的產品。
 
從CT數據中提取表面信息,以STL格式生成表面數據文件,該文件可以直接導入到相應的CAD軟件進行處理,也能進行3D打印。
 
典型案例圖示
 
 
綜合上述的具體應用,工業CT掃描技術在汽車零部件及產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;
 
能夠對產品存在的缺陷進行定位和測量,動態範圍寬;
 
能實現精密器件內部精細結構的三維、全面分析等。
 
這些優勢為汽車制造企業的創新研發提供了強有力的技術支撐,幫助企業優化產品制作工藝,降低成本,提高產品壽命,提升產品性能,維護產品質量!
 
 

*** 以上內容均為原創,如需轉載,請註明出處 ***

 

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