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大趋势：高精度三维CT扫描检测

发布日期： 2021-08-19 14:31:58 阅读量： 59

压铸件「工业CT」的检验与应用

德国蔡司不仅生产三坐标，更有计量型工业CT

本文结合压铸缺陷检验现状及大趋势，探讨在线与离线检测相结合的铝压铸件质量控制技术，基于工业CT测量机离线对铝压铸制品进行高精度扫描测量分析，并与线边或在线高速CT检测手段相结合，以有效阻断质保及生产全过程质量异常并快速追溯缺陷信息，从而改善压铸质量，该方法可使异常压铸件于短时间内得到识别、剔除及隔离，从而达到精细质量控制及提升企业市场竞争力之目的。

压铸件的缺陷检验现状

压铸作为一种现代化的金属铸造工艺，其利用模具型腔对熔融状态的金属施加高压成型，与其它铸造技术相较，压铸的表面更为平整，并拥有更高的尺寸一致性，然而不规范的操作及参数不可避免产生种类众多的铸件缺陷，包括形状及尺寸超差、气孔、缩孔、夹杂、疏松及裂纹等，其原因涉及压铸机性能、压铸工艺参数设置、压铸模、压铸件设计及操作、材料等多样化因素。

目前国内铸造生产车间多采用破坏性检验及人工目视检测法，劳动强度大且作业效率低，检测结果易受到操作人员的主观影响

△传统破坏性检验及目视检测法

部分压铸厂家采用常规X射线照相技术对铝压铸件进行探伤，其具有检测快速及操作简单等特点，但通常仅提供二维平面投影信息，在射线透照方向上缺陷前后影像重叠，存在更高的缺陷误判可能性，对于缺陷的深度、厚度及三维信息无法直接或准确给出，然测定缺陷的尺寸及位置的重要性与确定产品安全性能却有着千丝万缕的直接联系，缺陷的精度定量分析及三维尺寸测定于汽车等产业制造链中日益得到关注及应用。

△工业X光机检测二维平面图像

工业CT是工业用计算机断层扫描成像技术简称，以锥束CT为例，其基本原理是锥束射线束穿过被测对象及衰减，通过平板探测器获取大量无影像重叠的断层扫描图像，按照重建算法重构得到完整的三维图像。作为现今无损检测手段之一，可获取更全面的产品内外质量数据，更有效反映内部结构，缺陷形状、尺寸及分布位置情况的直观图像，越趋广泛地应用于铝压铸缺陷检验领域。

△锥束计算机断层扫描成像

作为主要应用之一，工业CT可实现三维及二维缺陷的自动量测、分析及显示，可将检测到的缺陷大小以颜色编码可视化显示，获取每个缺陷的各种参数：缺陷位置、尺寸及几何形状（体积、坐标、投影面积）、缺陷间隔、每个缺陷到参考表面的距离，统计总体百分比或孔隙率及缺陷体积直方图，可依据P201及VW50097等标准对切片图像进行局部孔隙率分析，该方法淘汰了耗时的样品制备及显微拍照作业。分析过程可保存为模版，以实现快速及重复地分析所有样品，减少人为干预。

△金属壳体的尺寸稳定性及缩孔分析

伴随工业CT越趋多样化的发展维度，兼具测量性能及可追溯性测量精度的工业CT测量机于综合性能方面具有更强的拓展性，特别体现于铝铸造毛坯件的尺寸及形位公差量测、厚度分析、数模比对/实际值比对及逆向工程等需精度测量应用的领域。

△通过蔡司PiWeb质量管理软件进行质量数据分析

以数模比对/实际值比对为例，可直接比对CT三维体元数据和CAD或其它CT三维体元数据，较之常规方法效率更高，并可以颜色标识来显示分析结果，可对整体对象或用户指定的“感兴趣区域”进行分析，数模对比可直接在CT三维体元数据上进行，而无需将三维数据间接转换成点云或STL数据，从而避免了增加间接测量的不确定性及有效信息的丢失。

大趋势：高精度三维CT扫描检测

△铝铸件整体色差数模比对

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