工業(yè)用計算機(jī)X射線斷層成像（CT）掃描是一種新興檢測技術(shù)粥谬，它為大幅降低產(chǎn)品試制檢測成本进胯，以及在三維無損檢測中快速而準(zhǔn)確地分析工件內(nèi)部缺陷提供了可能伐庭。傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)只能用于檢測零件和裝配產(chǎn)品的外部幾何形狀粉渠。如果需要檢測一個結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的零部件，傳統(tǒng)的檢測方法需要用夾具夾持工件圾另，以創(chuàng)建特定的測量基準(zhǔn)面霸株，并用坐標(biāo)測量機(jī)的觸發(fā)式測頭及時完成整個檢測過程，或使用視覺測量系統(tǒng)測繪工件的外表面集乔。以前的一些工件內(nèi)部檢查方法需要用二維X射線掃描去件，或采用破壞性的檢測方式。

　　工業(yè)CT掃描的基本形式與醫(yī)學(xué)CAT掃描類似扰路，只是現(xiàn)在這種CT技術(shù)正被用于掃描各種工業(yè)零部件尤溜，而不是人體。醫(yī)學(xué)CAT掃描主要用于可視化目的聘银，而工業(yè)CT掃描不僅要實現(xiàn)可視化篇惧，而且還要進(jìn)行測量。工業(yè)CT掃描是將二維X射線圖像交織形成工件內(nèi)部和外部三維影像的過程替独。

　　由于采用X射線掃描蔫婉，因此可在無需夾持的自由狀態(tài)下對脆弱易損的零部件進(jìn)行檢測。由于無需對工件施加測量力和進(jìn)行夾持衬蚤，因此可確保工件被檢測時處于其自然位置孕赫。掃描完成后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)砌纸，然后用CT CAD軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理玉惫，實現(xiàn)零件與CAD模型對比、幾何尺寸與公差（GD＆T）分析盔却、零件與零件對比丸臀、組件/缺陷分析、孔隙分析和壁厚分析奖锦，并生成逆向工程所需要的CAD數(shù)據(jù)吉恍。利用這種CAD軟件，剛?cè)腴T的用戶也能輕松地獲取斷層掃描數(shù)據(jù)景殷，以及開啟/關(guān)閉內(nèi)部組件密度掃描溅呢、按密度值進(jìn)行顏色編碼以及測量等功能。

　　工業(yè)CT掃描的類型

　　目前猿挚，基于X射線的市售工業(yè)CT掃描系統(tǒng)有兩種基本類型：扇形束型和線形束型咐旧。扇形束CT掃描系統(tǒng)工作時，置于回轉(zhuǎn)工作臺上的工件繞其垂直軸旋轉(zhuǎn)，同時在垂直截面上進(jìn)行X射線斷層掃描铣墨。此類系統(tǒng)具有很高的工件分析精度室埋，但對被測工件的尺寸和密度有一定的限制（尺寸小于12立方英寸，密度小于8g/cc）伊约。工業(yè)CT掃描系統(tǒng)的精度和掃描分辨率根據(jù)X射線路徑長度和工件密度而各不相同姚淆。

　　一般而言，扇形束CT掃描系統(tǒng)的分辨率范圍為10－300μm屡律，精度范圍為3－25μm腌逢。此類系統(tǒng)的價格從25萬美元到120萬美元不等，價格相差懸殊的原因是其掃描分辨率超埋、可測工件最大尺寸和最大密度掃描值不同缓冷。扇形束CT掃描系統(tǒng)的平均掃描時間約為1－3小時，分析每個工件CT數(shù)據(jù)所需的后處理時間約為1小時淑免。

　　線形束CT掃描系統(tǒng)工作時即倦，對在回轉(zhuǎn)工作臺上旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行水平截面的斷層掃描，然后以幾種預(yù)置的垂直增量重復(fù)這一掃描過程优麻。一般認(rèn)為凶健，此類系統(tǒng)的精度水平低于扇形束掃描系統(tǒng)，主要適用于檢測尺寸較大和/或密度較高的零件和組件（尺寸小于39立方英寸胯绢，密度小于16g/cc）添祈。線形束CT掃描系統(tǒng)的分辨率范圍為150－1000μm，測量精度各不相同瓦式。通常恒猴，此類系統(tǒng)的價格從50萬美元到500萬美元不等。線形束CT掃描系統(tǒng)的掃描時間為3－24小時不等幸瓢，主要受所要求掃描分辨率的影響诉母。由于設(shè)備重量和所需X射線許可證的限制，工業(yè)CT掃描技術(shù)不具有便攜性冀泻。

　　工業(yè)CT掃描的應(yīng)用

　〕Ｂ隆（1）孔隙分析

　　用于在厚壁塑料件、注塑件或組合材料的無損檢測中確定內(nèi)部孔隙的大小和位置弹渔。這種分析功能也可用于識別玻纖填充樹脂材料中長纖維和短纖維的內(nèi)部纖維取向胳施。

　　（2）壁厚分析

　　主要用于吹塑模和包裝行業(yè)肢专，在復(fù)雜零件的無損檢測中舞肆，快速而準(zhǔn)確地測量壁厚的微小變化。

　〔┱取（3）生成CAD數(shù)據(jù)

　　在掃描后椿胯，通過將二維X射線圖像合成三維模型筷登，能夠很容易地獲得可用于逆向工程的工件內(nèi)部和外部CAD數(shù)據(jù)。通過提供打印工件內(nèi)部特征和外部表面幾何形狀的數(shù)據(jù)哩盲，該功能也可用于3D打印成形加工前方。

　　（4）組件/缺陷分析

　　用于分析嚙合或緊扣在一起的內(nèi)部組件种冬。通過按密度值進(jìn)行顏色編碼镣丑，可以很容易地檢測以前隱藏在組件中的零部件，發(fā)現(xiàn)配合缺陷和作用部位兢努。

　　（5）零件與零件對比分析

　　用于將兩個被掃描零件放在一起進(jìn)行對比脊直，如對用兩種不同工藝加工的零件贞卜、以前生產(chǎn)的零件與新型零件，或在兩臺不同加工設(shè)備上生產(chǎn)的同一種零件進(jìn)行對比辖醒。通過這種對比爹嘁，可以很容易地識別出零件之間的差異，從而縮短成本不菲的處理時間梧部，或用于驗證某種工藝项驮。

　　（6）零件與CAD模型對比分析

　　用于將被掃描的零件與其CAD設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行比對泊嗤。通過這種比對洛淑，能夠比傳統(tǒng)方法快得多地對在本地或國外試制的產(chǎn)品進(jìn)行首件分析。通常垮袭，在進(jìn)行首件試制時驻碉，檢測器具尚未制造出來，一般要在首件試制后一個月才能編制出零件的坐標(biāo)測量機(jī)（CMM）檢測程序转砖。
工業(yè)CT掃描能在首件試制后的幾天內(nèi)完成零件與其CAD模型的快速對比分析须鼎。通過在首件試制后掌握零件與CAD對比分析結(jié)果，就能大大降低修改模具府蔗、試驗性加工和后續(xù)試制的成本晋控。

　　（7）幾何尺寸與公差（GD＆T）分析

　　用于和零件與CAD模型對比功能相結(jié)合姓赤，同時對許多預(yù)先確定的幾何尺寸與公差（GD＆T）數(shù)據(jù)點進(jìn)行分析赡译，以滿足生產(chǎn)零件批準(zhǔn)程序（PPAP）的要求。在從首件試制到批量生產(chǎn)的過程中模捂，這種分析功能非常有用捶朵，并具有很高的成本效益，可以大幅降低多型腔零件的檢測成本狂男。一旦為CT數(shù)據(jù)集制定了最初的GD＆T規(guī)劃综看，就能對所有的GD＆T數(shù)據(jù)點進(jìn)行快速轉(zhuǎn)換品腹，并將其應(yīng)用于隨后的零件掃描。
除了塑料行業(yè)以外红碑，主要的汽車制造商舞吭、各級供應(yīng)商和模具制造商也能從工業(yè)CT掃描技術(shù)的上述分析功能中受益。

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