很多人對“工業(yè)CT檢測技術(shù)”不熟悉,不知道是干嘛的。但“醫(yī)院CT拍片”相信很多人都知道,可以檢查身體組織等有無病變。這次新冠肺炎疫情中“CT”再次進入了大家的視野。那工業(yè)用的CT檢測技術(shù)是檢查什么的呢?
先來說說CT檢測技術(shù)的原理:當(dāng)X射線穿過被檢物體,由于被檢物體內(nèi)部各體積元對射線的衰減程度不同,探測器接收到的透射能量也不一樣,最終通過計算機以圖像形式將被檢物體呈現(xiàn)出來。
工業(yè)CT檢測技術(shù)數(shù)據(jù)分析方法
CT檢測技術(shù)可以在不損被檢物體的情況下,檢測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及缺陷,然后通過計算機軟件對CT數(shù)據(jù)進行分析,比如無損檢測、失效分析、顯微分析、尺寸測量、數(shù)模比對、逆向工程、孔隙率測試、壁厚分析、纖維復(fù)合材料分析、傳輸現(xiàn)象模擬分析、結(jié)構(gòu)力學(xué)模擬分析、泡沫結(jié)構(gòu)分析等等。
利用X射線,在不損害樣品前提下,檢測樣品中是否存在缺陷或不均勻性,給出缺陷大小,位置,性質(zhì)和數(shù)量等信息。
通過對失效樣品進行X射線掃描,找到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞之處,避免二次損壞樣品,目前工業(yè)CT掃描進行失效分析已經(jīng)成為失效分析的發(fā)展方向。
工業(yè)CT掃描精度可以達到微米級別甚至納米級別,在不破壞樣品的情況下,迅速分析內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法非工業(yè)CT莫屬。
對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品,如何測量內(nèi)部尺寸?工業(yè)CT行業(yè)給出了最完美的解決辦法。
將掃描出來的數(shù)模三維建模,與標(biāo)準(zhǔn)圖紙模型進行檢測比對,為客戶提供快速高品質(zhì)尺寸測量創(chuàng)新方案設(shè)計。
對目標(biāo)產(chǎn)品掃描后進行逆向分析,從而演繹并得出該產(chǎn)品的特性及技術(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。
孔隙率分析(VW50093/50097):
指的是在工件切片內(nèi)任意位置氣孔面積占材質(zhì)面積的比率,其數(shù)據(jù)大小間接反映了工件質(zhì)量的好壞。
CT檢測技術(shù)可通過掃描后使用VG軟件可實現(xiàn)在任意方向的孔隙率分析,且非常直觀的。
該樣件為鋅基合金件,按照VW50097 D10的標(biāo)準(zhǔn)進行判定,圖示顯示孔隙率為10.12%,故不合格。
壁厚分析:
在鑄造設(shè)計到成品加工過程中,工件的壁厚會因為在一些如彎角位、深凹位的位置出現(xiàn)偏差,而導(dǎo)致壁厚不一,就可能在使用過程中由于應(yīng)力不平均而導(dǎo)致?lián)p壞。
CT檢測技術(shù)直接在CT數(shù)據(jù)上自動定位面積不足或壁厚過厚或過薄區(qū)域,用于鑄造工藝分析及鑄造模具的修正和工件輔助設(shè)計。
纖維復(fù)合材料分析
可以用來處理小型與大型的纖維材料體積數(shù)據(jù)集。如果樣品的材料尺寸較小, VGSTUDIO MAX 還可以顯示單個纖維。可以分析大規(guī)模體積數(shù)據(jù)集內(nèi)的大型結(jié)構(gòu)(例如:織物或粗紗)并將之可視化。
傳輸現(xiàn)象模擬分析
比如,研究法國楓丹白露地區(qū)砂巖樣品的物理性能。以顯微CT掃描為基礎(chǔ),以3D形式展現(xiàn)了砂巖的面貌。巖石樣品完好無損。之后,使用了 VGSTUDIO MAX 來模擬孔隙級別的流體流動,并推算出絕對滲透率。
結(jié)構(gòu)力學(xué)模擬分析
在被掃描的零件上執(zhí)行虛擬應(yīng)力測試,由此協(xié)助評估間斷面對于零件穩(wěn)定性的影響。
通過自動熱點分析,識別斷裂最可能發(fā)生的位置。
泡沫結(jié)構(gòu)分析
分析多孔介質(zhì)內(nèi)泡孔的結(jié)構(gòu)、以及粉末內(nèi)微粒的結(jié)構(gòu)。將泡狀結(jié)構(gòu)或類似泡狀結(jié)構(gòu)可視化,并計算各項屬性。
工業(yè)CT檢測技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
CT檢測技術(shù)在20世紀(jì)70年代首先成功地應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域,使醫(yī)療技術(shù)獲得革命性的發(fā)展,目前工業(yè)CT技術(shù)已經(jīng)在無損檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,比如航空航天、汽車、兵器、電子元器件、地質(zhì)油氣、考古、海關(guān)等領(lǐng)域。
航空航天、汽車、電子元器件、地質(zhì)油氣行業(yè)的CT檢測技術(shù)應(yīng)用在我們泰琛網(wǎng)站上已有詳細的文章說明,可以點擊以下鏈接進行閱讀:
兵器領(lǐng)域
先進炮彈除了要求對彈底間隙、裝藥裂 紋、縮孔、夾雜等進行檢測外,還要求對裝藥密度進行定量測定,以保證炮彈使用的安全可靠性。
以及對固體火箭發(fā)動機的裝藥密度、藥顆粒分布情況以及各種材料的密度變化情況進行測量。
某彈藥藥柱內(nèi)部圖像以及航天某部件出現(xiàn)脫粘示意圖
考古領(lǐng)域
比較兩顆羽齒獸屬 (一種生活在大約在六千萬年前的早期哺乳動物)頰齒的化石。一件磨損較少的標(biāo)本與一件磨損較多的作比較,其中紅色與粉紅色表示磨損區(qū)域差異最大的部分。通過比較這兩顆頰齒的磨損程度,古生物學(xué)家可以獲得這種已經(jīng)絕跡的動物的食物與生活習(xí)性方面的寶貴資料。
CT檢測技術(shù)還用于海關(guān)對違禁、走私物品的檢查。
還可用于原木檢測,通過原木的CT數(shù)據(jù),分析計算出木材出材率,并以可視化方式模擬原木虛擬切削,確定原木優(yōu)下鋸方案,提高原木的利用率。
CT檢測技術(shù)還有很多值得開發(fā)的應(yīng)用領(lǐng)域,CT檢測技術(shù)將會給我們帶來更多高效、準(zhǔn)確的解決方案