鑄件現廣泛應用在航空,、航天領域,包括鋁合金,、鎂合鈦合金和高溫合金等,。同鑄造和毛坯加工形成工件相比,鑄件成本低,,且能形成非常復雜的形狀,,這是加工技術難以做到的。大部分鑄件中都有缺陷,,有些甚至很嚴重以致影響到整個鑄件的性能,。因此必須進行無損檢測以保證其質量。
對于鑄件的內部質量檢測,,已成熟且常規(guī)的方法是膠片射線照相法,。通常能發(fā)現的鑄件內部缺陷包括縮松、縮孔,、氣泡及夾雜等,。根據射線照相結果對鑄件的內部缺陷進行分級,,做出合格或不合格的判定。
但對于外形及內部結構復雜且不規(guī)則的鑄件,,已不適合用X-射線照相法(RT)或超聲方法(UT)進行內部缺陷探傷,。而工業(yè)CT可以不受試件結構形狀的影響,CT和RT相比通常能提供更多的缺陷信息,。這是因為在RT中會有信息的重疊,,從而降低了靈敏度,而在CT中可以消除這些因素,。CT能確定被檢試件內部疏松,、氣孔、縮孔及裂紋的尺寸和位置,。對于缺陷的分類和評估,,深度信息是非常有用的。由于通過工業(yè)CT可得到試件的全部空間信息和缺陷信息,,可以更準確地判定缺陷,,減少誤判或漏判。
2、三維重建
三維重建的目的是為了更好地實現檢測的特殊要求,,便于缺陷空間形狀和特定密度組分的觀察,。三維成像的研究可分為兩大類,一類是研究直接投影數據進行三維重建,,或稱之為真三維重建技術,,是指用得到的二維投影數據實現直接三維成像。另一類是多幅二維CT圖像疊堆出樣品的三維圖像,,如表面顯示法,、三角網法、德郎奈三角網法等,都是利用有限的斷層數據得到更加接近實際的光滑物體表面,。
3,、在快速制造技術中的應用
對已有的零件特別是先進器件進行分析研究,是借鑒先進設計的有效手段,,也是制造產品和創(chuàng)新的捷徑,。但是如何快速準確地進行實物測量一直是這一捷徑的“瓶頸”,傳統(tǒng)的測量方法如人工測量,、投影測量,、三坐標測量等,,都存在著測量周長,、人工干預程度大、難以適應現代產品的更新?lián)Q代節(jié)奏,。而工業(yè)CT與快速制造系統(tǒng)的接口正是解決這一“瓶頸”問題的有效途徑,。
4、在三維結構分析中的應用
通過三維重建不僅可實現工業(yè)CT在仿型制造中的應用,,可得到任意方向的橫截面圖,,從而實現對內部結構尺寸的精確分析和測量。
5,、主要結論
(1)CT對鑄件的檢測具有很高的分辨力,,是目前最為精確、可靠地無損評價手段之一,;
(2)三維成像檢測可以觀察鑄件內部缺陷的空間形狀,,實現對任意截面密度和內部結構尺寸的測量,解決了二維斷層成像的掃描斷層方向和斷層不連續(xù)性對檢測的限制問題,,是一種非常重要的計算機輔助評價手段,。
(3)解決了與快速原型機的接口問題,從而實現了反向工程中的應用,,縮短了航空模具設計和產品研制,、生產周期。