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技术资料

从3D打印看工业CT的应用

  • 来源:
  • 作者:法柯
  • 发布时间:2019-10-08 15:17:32

增材制造技术(AM)是多年来最革命性的一项技术,给工业生产带来了翻天覆地的变化,被人们以3D打印所熟知。AM是将高分子材料,金属或者复合材料逐层叠加的一项加工技术。这项快速发展的技术正在改变工程师们对产品设计的看法,因为它在几何可能性方面提供了巨大的灵活性。然而,设计越复杂,在质量控制过程中进行检查就越有挑战性(也是必要的)。

 

许多增材制造者和设计者采用工业CT对零件进行无损检测(NDT),以确保整个研发和生产过程的质量。CT扫描生成三维体密度图。3D是由大量二维x射线图像重建而成。多个2D投影图像可以通过强大的软件组合起来,生成几乎任何部分、对象或产品的3D图像。这对于制造商希望在不破坏对象的情况下查看对象内部的任何特征都是至关重要的。

 

虽然CT技术作为一种可行的无损检测工具已经占据了应有的地位,但许多工程师可能没有意识到它在研究和开发的发现阶段可以发挥多么重要的作用。在研发中使用CT可以通过识别关键信息,如零件设计、原材料以及它与预期几何形状的匹配程度,来避免生产过程中出现的许多问题,所有这些都对产品的成功至关重要。一旦设计师们发现CT可以作为一种信息工具而不仅仅是一种高质量的工具,他们将不再以同样的方式看待CT。


01 制造业的未来


工业4.0正在改变工业企业的运作方式,从今天开始,通过高效地将新的数字化和机器人技术应用到制造过程中,工业4.0正在改变工业。这些技术包括云服务、物联网传感器和激活器、机器人、无线网络等等。它们将与制造机器智能地结合起来,创造出人们可能称之为智能工厂的东西。


AM是随着工业4.0的到来,能够帮助制造业价值链发生革命性变化的关键技术之一,因为它带来的新技术有助于产品的定制。这将带来从大规模生产到完全定制、从集中式生产到分布式生产的转变。此外,正如我们现在所经历的那样,AM提供了改变供应链的潜力。它扩展了当前产品开发的概念,使人们不仅可以开发定制的产品,而且可以更有效地生产它们。


02 AM工艺链中的CT技术


AM的主要优势之一是,它允许设计师自由地创造比他们以往想象的更多的东西。然而,这种自由可能伴随着妥协,因为结构越复杂,越难以检查。这对繁忙的制造工厂来说是一个相当大的挑战。这就是CT扫描的优势所在。

 

CT是验证零件实际制造质量的最佳、最准确的无损检测方法。CT增强的功能带来了您在其他任何地方都找不到的通用性和产品信息。CT实际上消除了评估错误,并给你一个你可能从未见过的产品的视觉理解。


CT作为一种无损检测工具已被AM工厂广泛采用,但在生产过程链的许多其他领域,CT可以提供有价值的信息。把你的工业CT扫描仪想象成一个多功能的工具箱,有许多功能可以帮助你完成整个生产过程。您可以执行零件和原型的无损检测以及研究和开发。利用所获得的CT数据进行仿真,可以帮助验证工程设计和性能,确保零件符合设计要求,同时也可以证明所得到的计算结果是正确的。


此外,CT的先进数据允许分析和编程的速度和效率。设计工程师总是在一个时间至上、数据快速准确至关重要的环境中工作。使用CT扫描,大多数检查报告是在收到物品的当天完成的。原因是零件在扫描前可以使用CAD模型和2D图纸提前编程。


 03 AM中对CT的误解


关于CT在AM中的应用存在许多误解。这是一种相对较新的加法技术,所以很多人还在学习如何使用它。首先,人们普遍认为CT扫描太慢,但过去几年CT的设计和技术的进步已经消除了这个问题。今天的CT在提高速度和效率方面已经取得了长足的进步,其生产价值已经增加了一倍多。过去需要几天或几周才能完成的工作,现在只需几分钟或几小时就能完成。此外,严格的设计和生产标准满足了系统的耐久性,以承受高容量使用的苛刻要求。


CT扫描分辨率也有了显著提高,产生的图像非常清晰,甚至可以检测到最微小的缺陷。许多CT可以提供纳米级范围内的分辨率。与过去的设计相比,这是一个很大的进步。今天的CT软件也变得更容易使用,改进的工作流设计和先进的协议使重建过程更快更好。虽然过去CT的软件和整个系统的复杂性要求员工具有博士水平的教育,但今天的CT系统可以由技术人员在实验室或车间操作,这使得它在实际使用中更加经济。由于CT专业人员和AM专业人员都是从切片、零件方向和三维空间的角度来思考问题的,所以他们有很多共同之处。那是因为英雄所见略同。  


另一个常见的误解是不能使用CT进行测量。这在过去可能是正确的,但最近CT已经足够先进,设计工程师可以进行精确的测量,而不只是寻找缺陷。CT专业人员现在也非常熟悉计量学,所以他们能使用正确的语言。现在我们可以在同一台机器上做无损检测和测量。


最后,还有一种误解,认为CT扫描仪太贵了,但事实是,你可以以比你想象中更有竞争力的价格买到一台CT。在过去几年里,CT扫描仪的价格大幅下降。CT检查系统有许多不同的配置,所以您一定能找到适合您的生产需求和预算的正确选择。不要忘记CT为您的流程链增加的价值——在质量上为您节省了大量的金钱及以后相关的成本。

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