蔡司工业CT在飞机涡轮叶片检测中的应用
发布日期:2023-12-01 13:42:03
与传统的接触式和光学坐标测量机 (CMM) 相比,蔡司工业CT具有多种优势,可以让工程师执行任何其他测量技术通常无法完成的无损测量任务。例如,以高信息密度检测复杂、高价值的增材制造产品,且无需切割或破坏组件。
在航空航天领域,CT 可用于检查中小型部件,例如涡轮叶片、铝铸件和管焊缝。通过 CT,可以在不同产品周期的多个阶段进行定量分析,从而优化产品和制造工艺以及评估产品规格的符合性。
CT工作原理
X 射线 CT 系统的三个主要组件是 X 射线源、转台和探测器。存在不同的 CT 系统配置:例如,可以使用平板探测器 (DDA) 或线性二极管阵列探测器 (LDA)。
X 射线源到探测器的距离和 X 射线源到物体的距离定义了 CT 扫描的几何放大倍数和零件 3D CT 模型的体素大小。NSI 系统产品组合中提供的可变 X 射线源到探测器距离的使用也是航空航天应用获得最佳信号的基础。
CT技术基于X射线的衰减原理。因此,零件的尺寸和厚度以及材料密度对其有效使用起着重要作用。部件越大、材料越致密,X 射线穿透所需的功率就越大。
CT 扫描的输出是零件的 3D 模型,根据该模型可以执行非常精确的测量,而无需任何形式的接触或需要切割或破坏零件。CT 还可以对材料进行检查并识别内部缺陷,例如空隙、裂纹等。在检查复合材料时,CT 还可用于识别分层。
CT 使用示例
下图显示了涡轮叶片上多维特征的壁厚分析和测量的示例。
图 1 表示刀片的 3D 模型,可以完全通过用户定义的剪切平面进行导航。
图 2显示了如何测量内部特征以及检查翼型轮廓是否符合规格。
图 3 显示了壁厚分析的示例。
下面图 4 是管焊缝孔隙率分析的示例。
在这种情况下,颜色条代表不同的孔径,这在 3D CT 模型上也可见。
CT 能够定位零件 3D 模型中的孔隙并提供有关不同孔隙体积的信息。可检测到的孔隙或缺陷的大小取决于扫描分辨率,这也是零件尺寸、几何形状和材料的函数。NSI Subpix 等先进扫描技术使工程师能够提高分辨率,从而在给定分辨率下获得更大的视野。
CT 应用包括标称/实际比较,其中记录实际零件的体积模型并与其标称模型(通常是 CAD 模型)进行比较,以及复合材料的纤维分析。
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