泰琛测试技术(上海)有限公司
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  • 2020-03-25

    工业CT扫描与3D打印

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    工业CT系统釆用辐射成像原理,实现对产品的非接触式三维高精度扫描成像,可获得产品内部高精度的三维断层数据和材料信息,能够实现关键零部件、组件和系统的精确定量无损检测与评价,在工业设计制造的各个阶段都发挥着重要的作用。

    近年来,高精度工业CT和3D打印这两项高新技术分别在各自服务的领域快速发展着,在工业设计制造领域尚未结合在一起运用,而在技术来说上,他们却如同一对孪生技术构成了制造业的两个发展方向:高精度工业CT是把产品实物进行分层扫描获取三维数据模型,是一个实物数字化的微分过程;3D打印技术是将产品的三维数字模型形成分层数据,进行分层打印,逐层叠加,是一个数字实物化的积分过程。两者在设计制造领域的有机结合,将共同完成一个“产品——工业CT扫描——三维数字模型——3D打印——快速成型”的过程,可以综合工业CT和3D打印技术这两项技术的优势,从而实现一种高效、新型、便捷的设计制造模式,将极大提高我国在科研和生产制造领域的设计制造能力。

    以下是一个工业CT技术和3D打印技术的实例,大概流程如下:

    一、工件进行工业CT扫描获得一系列二维断层图像;

    二、再将图像导入重建软件获得工件的三维模型;

    三、将工件内部的感兴趣区域单独提取出来,输出三维表面数据;

    四、软件构建打印数据,并输出到专业软件对兴趣区域模型进行重点研究。

    通过长期的调研,我们发现目前3D打印在制造业的推广应用存在着两个制约性的技术难题:

    一、扫描方式单一,对于内部结构复杂零件难以实现;

    二、3D打印产品后期检测手段匮乏,难以保证产品的可靠性。

    目前国内外3D打印采用的扫描方式都是光学三维扫描,其基本原理是利用可见光对目标做360°扫描,再通过设计软件进行计算、修改,从而形成一个数字化的三维立体图像,将数据传输到打印机,通过逐层打印形成立体实物。这种方式仅能获得实物的外形结构数据,对于结构复杂的部件,比如具有内部型腔结构的工件则束手无策。

    而工业CT技术能够实现复杂结构工件内部结构的三维高精度扫描,并且不接触和破坏零件,既能保存实体的完整性,又能提供3D打印所需的高精度数字化信息。

    对于3D打印的产品,后期缺乏可靠的检测手段。在调研中我们了解到,目前3D打印厂家对于所打印的产品,外部尺寸采取用三维扫描仪测量的方式,而对于内部材料及结构的检测则没有统一的做法。因此,国内目前缺乏这样的一种高精度、高可靠性、为大家认可的新型检测手段。工业CT作为一种数字化的无损检测设备能给出工件断层数字图像以及数字化透射图像,可以对金属、非金属、复合材料等材质的工件内部结构和尺寸进行检测和质量评价,从而能够为该行业提供一种精确可靠的检测手段。

    正是在这样一个时代,泰琛测试应运而生,我们从德国引入先进的Yxlon工业CT扫描设备,与国内众多科研院所和工厂,研发企业合作,利用工业CT扫描3D成像技术为中国科研发展和制造业升级换代贡献自己的一份力量。



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