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工业CT成像技术在再制造界面缺陷研究中的难点

   工业CT成像技术在再制造界面缺陷研究中的难点

  在激光熔覆增材再制造过程中形成的再制造界面即有同质界面又有异质界面,界面成分众多,组织结构庞大,常用的无损检测技术无法准确、直观地确定再制造界面的缺陷。工业CT成像技术不受零件结构、组成成分与表面状态等限制,可以准确表征出零部件的内部结构信息,为激光熔覆增材再制造界面的缺陷检测提供了*佳检测手段。

蔡司工业CT

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  在实际应用中,激光熔覆增材再制造零部件自身形状不规则;再制造界面情况更为复杂:界面材料成分繁多;界面组织结构复杂;界面缺陷种类较多、尺寸较小、分布面积较广;界面缺陷的边界不规则、不连续、多分支。

  而工业CT成像系统自身也有局限性:检测对象的尺寸和材料必须与所用设备的运转系统和射线的能量相匹配,能量太低无法穿透检测对象,能量太高会使检测对象曝光过度;检测对象的几何特性影响工业CT成像系统的空间分辨能力与密度分辨能力;工业CT图像中的每个点都要经过大量计算模拟,在模拟过程中如数据处理不当,就会产生与检测对象不相符的伪像。因此,提高工业CT成像技术在再制造界面缺陷分析研究中的空间分辨率、密度分辨率,及改善检测过程中的伪像是广大学者研究的难点与重点。

  工业CT成像技术在再制造典型缺陷研究中的展望

  为了使激光熔覆增材再制造零部件的性能达到甚至超过新品的性能,满足再次服役的要求,必须对其进行缺陷检测。工业CT成像技术有望成为再制造典型缺陷分析研究中一种重要的无损检测手段,其研究发展方向主要涉及以下几个方面:

  1 提高工业CT技术检测精度。基于再制造零部件内部及再制造界面的典型缺陷的特点,工业CT成像技术的迅速发展将成为再制造典型缺陷分析研究实现突破性进展的前提条件,只有工业CT成像技术拥有更小的尺寸精度、更高的分辨率、更精准的重建算法及更有效的图像处理技术,才可能实现再制造零部件内部及再制造界面缺陷的智能化检测、自动化识别与分类。

  2 大型再制造零部件的缺陷检测。高端大型再制造零部件的体积庞大、结构特殊、工艺复杂,常规的无损检测手段均无法准确获取产品内部的结构和缺陷信息,工业CT成像技术是大型再制造零部件不可替代的缺陷检测手段。大型再制造零部件由多种材料构成,内部结构复杂,对缺陷检测技术要求*高,如成像视野直径要大(超过2m)、缺陷识别种类多、检测精度要求高等,导致大型再制造零部件缺陷检测面临着工业CT成像系统的高分辨率与大扫描直径、探测效率、扫描速度、动态范围之间的矛盾。通过增强工业CT成像系统的射线源,完善系统的探测器设计,提高系统的扫描效率,引入合理的图像重建运算方法,可确保工业CT成像技术实现对大型再制造零部件内部缺陷的高效识别与检出。

  3 降低检测成本,扩大使用范围。工业CT成像装置本身造价高于其他无损检测设备,且该技术检测过程较耗时,检测效率相对较低,检测成本较高,导致其使用范围受到限制。通过在工业CT成像系统中引入新型计算模拟技术,提高了工业CT成像技术的检测效率,降低了检测成本,扩大了工业CT成像技术的应用领域。

扩展阅读:蔡司工业CT METROTOM

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