X射线成像

2019年9月27日文章 

非破坏性部件检查

不论是腿部的严重骨折、牙齿种植体或脊椎病痛:在医学中,计算机断层扫描仪(缩写为CT)通常用于创建人体的横截面图像。这能够为诊断和治疗提供辅助。CT同样用于工业,并以非破坏性的方式显示部件内部结构,由此为质量保证和部件重建提供支持。

在医疗实践和医院中,CT十分常见。然而,该装置不仅可以分析骨骼和器官。它在创建工业部件内部结构的详细图像方面同样非常重要,而且无需拆卸或毁坏部件。

测量、分析和重建

一个主要应用领域便是质量保证和测量技术。例如,利用CT可以确定铝铸件的铸造质量、检查孔隙率,并确定部件的几何尺寸。对于注塑成型塑料部件还可进一步评估是否存在任何变形。不仅如此,整个部件组均可获得检测,以测定弹簧是否安装正确或密封件是否正常工作。

另一个领域是所谓的“逆向工程”(即重建),借此可以重建尚没有CAD模型的部件。CT创建部件的所谓STL数据。STL格式文件以三角形形式展示接受分析部件的表面。这些可以在设计中用于创建具有规则几何形状的新CAD模型。

STL格式文件借助三角形展示3D实体的表面。STL文件可用于为尚不存在CAD模型的部件创建CAD模型。
STL格式文件借助三角形展示3D实体的表面。STL文件可用于为尚不存在CAD模型的部件创建CAD模型。

通过单次扫描获得完整视图

CT进行多次2D X射线拍摄。随后,将根据计算机上的数据计算三维体积。其中可以排除干扰性的伪影(失真)。与叠加的X射线图像相比,使用该技术生成的体积更清晰,并且可以逐层显示。

X射线源和探测器牢固固定在CT中,只有检查对象旋转360度。一个关键在于支架:它不得干扰X射线束,但同时又必须非常牢固地固定部件。即使部件移动了微米,测量结果也会失真。

待分析部件的尺寸各有不同,从几毫米到几米。支架必须完全匹配,防止产生任何滑动。
待分析部件的尺寸各有不同,从几毫米到几米。支架必须完全匹配,防止产生任何滑动。

另一项挑战在于:部件通常由非常不同的材料组成。在多材料混合——例如带橡胶密封的黄铜部件——中,需要一款额外的软件工具来重新计算体积,并最大限度减少记录中的伪影。

CT在费斯托的使用

在费斯托,CT应用在多个领域,创新研发便是其中之一。在新部件或进行系列改进之前,需要执行CT分析。其中将检查部件是否满足特定的特性和质量要求,例如铸件质量是否达标或是否必须进行优化。

另一个应用领域是对缺陷部件进行分析。例如,如果发生泄漏,CT将用于寻找泄漏源,这可能是铸造盖存在孔隙,或橡胶密封件位置不正确。该设备同样可用于处理客户投诉。一项巨大优势在于:由此能够实现非破坏性部件分析,而无需复杂地拆卸整个产品,并使产品无法获得重建。