計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。它可以為日用品、汽車和醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)合提供更多的技術(shù)方案。它可以縮短技術(shù)研發(fā)周期，快速制訂樣機(jī)檢驗(yàn)報(bào)告并縮短對(duì)損傷分析的反應(yīng)時(shí)間。
德國(guó)卡爾蔡司公司專門為注塑行業(yè)復(fù)雜工件的制造研發(fā)出通用型技術(shù)方案——從對(duì)部件的完整測(cè)量、刀具校準(zhǔn)，一直到塑料齒輪的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量。在無(wú)需破壞實(shí)際工件情況下生成實(shí)際部件的3D模型的能力使得計(jì)算機(jī)X射線分層技術(shù)在工件檢測(cè)方面變得很重要。工件的3D圖形可顯示出包括內(nèi)外幾何形狀在內(nèi)的整體部件情況。此外，蔡司X射線斷層掃描系統(tǒng)還可以對(duì)復(fù)雜工件進(jìn)行高精尺寸測(cè)量。因此無(wú)需再把部件澆注到合成樹(shù)脂里，再逐步破壞樹(shù)脂，以進(jìn)行2D分層測(cè)量。這種計(jì)算機(jī)X射線分層技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：測(cè)量結(jié)果容易解讀。與傳統(tǒng)的測(cè)量記錄相比，制造廠商有了彩色圖形更能快捷而明了地識(shí)別出，部件在哪些地方與額定狀態(tài)發(fā)生了偏差。
所有材質(zhì)的產(chǎn)品均可借助于X射線分層技術(shù)進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)材料不同的可透視性能，計(jì)算機(jī)X射線分層系統(tǒng)可以對(duì)部件進(jìn)行1mm~0.5m長(zhǎng)度的透視。特別容易透視的材料為塑料和硅。這種測(cè)量方法特別適用于復(fù)合材料部件，這是因?yàn)閄射線可以使材料內(nèi)部的纖維變得可視化。測(cè)量過(guò)程所需時(shí)間不同，這要視對(duì)分辨率的具體要求而定。在5min測(cè)量之后，儀器即可提供批數(shù)據(jù)結(jié)果。但是，測(cè)量時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)果則越準(zhǔn)確。例如，在制藥行業(yè)則需要有各個(gè)具體細(xì)節(jié)。重要的一點(diǎn)便是，測(cè)量?jī)x器可以識(shí)別出幾微米的偏差。這種情況下，測(cè)量過(guò)程往往需要1h或更長(zhǎng)。這時(shí)系統(tǒng)可以識(shí)別出產(chǎn)品內(nèi)部的所有細(xì)節(jié)。
噴注件和壓鑄件因材料和工藝參數(shù)(如收縮等)的不同，通常會(huì)與鑄型底片不很對(duì)應(yīng)。因此，模具制造往往需要一個(gè)甚至多達(dá)十個(gè)步驟的重復(fù)性流程。X射線分層技術(shù)可以降低這種循環(huán)時(shí)間，很大縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間：Carl Zeiss公司的Calypso測(cè)量軟件對(duì)此可以提供“刀具校準(zhǔn)”功能。由此，制造廠商不僅可以測(cè)得實(shí)際外形偏差，同時(shí)也可以“鏡像”反映實(shí)際表面。由此可以預(yù)先設(shè)定鑄模的收縮尺寸并把測(cè)量值納入到刀具校準(zhǔn)程序中去。所測(cè)得的數(shù)據(jù)可以直接用作刀具二次加工的給定值。由于刀具校準(zhǔn)工作量明顯下降，因此部件可以更快上市。用戶調(diào)查發(fā)現(xiàn)這方面的節(jié)約潛力高達(dá)50%~70%。
在塑料齒輪制造方面，X射線分層技術(shù)也是一種強(qiáng)有力的工具?？傮w上說(shuō)，在測(cè)量塑料齒輪時(shí)，也必須對(duì)與鋼齒輪一樣的那些參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，主要的區(qū)別只在于塑料齒輪的各個(gè)齒都必須接受檢測(cè)。Carl Zeiss公司的Gear Pro軟件有助于對(duì)齒緣面進(jìn)行描述。這項(xiàng)工作是必要的，以便可以在CAD數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上對(duì)齒合狀況進(jìn)行測(cè)量。所使用的運(yùn)算流程是經(jīng)過(guò)認(rèn)證的。
先進(jìn)軟件的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便的問(wèn)題。只有四個(gè)數(shù)據(jù)：齒數(shù)、基體直徑、螺紋傾角和齒厚，來(lái)描述一個(gè)部件的基本外形。此外，還需要更多的數(shù)據(jù)，以便用戶依據(jù)圖紙要求，更好地對(duì)測(cè)量和求值進(jìn)行定義。根據(jù)不同的求值要求，最多可以提供1000個(gè)數(shù)值。如此多的數(shù)值惟有通過(guò)軟件進(jìn)行管理，如同Gear Pro等軟件即可向用戶提供這些途徑。
這里無(wú)法一一例舉蔡司X射線斷層掃描技術(shù)的所有應(yīng)用場(chǎng)合。在這當(dāng)中，X射線分層技術(shù)可以使測(cè)量和檢驗(yàn)流程自動(dòng)化，使測(cè)量結(jié)果形象化，并使各種不同的流程在一臺(tái)設(shè)備上集中化。對(duì)于輕質(zhì)材料的檢測(cè)，該方法也有全新的前景。通過(guò)采用Metrotom 1500和Metrotom 800型計(jì)算機(jī)X射線分層系統(tǒng)，用戶不僅可以得到蔡司三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的功能，同時(shí)也可以獲得各種無(wú)損傷的檢驗(yàn)功能。
特別是蔡司工業(yè)CT測(cè)量機(jī)Metrotom 800型儀器因其性價(jià)比而進(jìn)入X射線測(cè)量系統(tǒng)行列。它特別適用于復(fù)雜的塑料和復(fù)合材料類工件的質(zhì)量保證和結(jié)構(gòu)檢測(cè)。
關(guān)鍵詞:蔡司工業(yè)CT,METROTOM,工業(yè)CT
