工業(yè)CT方案對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的觀察、結(jié)果與分析有以下一些應(yīng)用。

1、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體三維結(jié)構(gòu)及表面缺陷

X射線掃描以后，設(shè)備自帶的數(shù)字成像系統(tǒng)得到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的三維掃描圖，通過(guò)縮放、旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)等功能可以看到缸體的三維結(jié)構(gòu)。通過(guò)觀察，可以詳細(xì)觀察缸體的內(nèi)外結(jié)構(gòu)，結(jié)合標(biāo)尺，還可確定其大小。通過(guò)仔細(xì)調(diào)整掃描圖像的清晰度、分辨率，可以觀察到缸體表面的破損、裂紋等缺陷。

2、切片觀察缸體內(nèi)部缺陷

2.1內(nèi)部縮孔縮松

通過(guò)逐層切片方式可以觀察發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)部各個(gè)位置的縮孔、裂紋、鑄造瑕疵等缺陷。切片可以沿X軸、Y軸和Z軸方向，還可以?xún)A斜任何角度進(jìn)行切片觀察，因而觀察內(nèi)部缺陷沒(méi)有任何死角。首先通過(guò)仔細(xì)調(diào)整掃描圖像的清晰度、分辨率，可清晰觀察到缸體內(nèi)部的疏松縮孔等現(xiàn)象。

通過(guò)圖片可看出，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)部有很多疏松縮孔現(xiàn)象，而且縮孔多出現(xiàn)在缸體壁較厚的地方和截面變化之處，這是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)用的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是鋁合金材料，缸體為鑄造完成。在鑄造過(guò)程中，因?yàn)楸诤裉幚鋮s速度慢，冷卻不均勻，內(nèi)部金屬得不到即時(shí)補(bǔ)充，因而會(huì)出現(xiàn)很多縮孔。這些疏松縮孔是在缸體毛坯制造過(guò)程中形成的，在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下不會(huì)對(duì)整體的安全性能造成威脅，但是如果發(fā)動(dòng)機(jī)在超負(fù)荷或過(guò)于顛簸的路程中行駛的話，這些部位將會(huì)成為發(fā)動(dòng)機(jī)破損的危險(xiǎn)位置，加速缸體的失效。

2.2內(nèi)部破損和裂紋

通過(guò)不同方向切片觀察，能夠發(fā)現(xiàn)缸體內(nèi)部存在多處破損和裂紋現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)所用的是退役的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，缸體在服役過(guò)程中受到外力作用導(dǎo)致破損和裂紋，這些破損和裂紋是導(dǎo)致缸體失效的主要原因。另外，通過(guò)切片觀察能夠確定破損或裂紋的位置、形狀和大小，觀察全面，沒(méi)有死角。

通過(guò)切片觀察掃描圖片可以看出，CT斷層掃描成像方法可以清晰、準(zhǔn)確的檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體表面及內(nèi)部各種缺陷的形狀、大小和位置，檢測(cè)精度高，檢測(cè)全面，沒(méi)有死角。CT無(wú)損檢測(cè)適合各種金屬和非金屬材料，適應(yīng)面廣。另外，CT斷層掃描得到缸體的三維圖像，通過(guò)切片可以不同方向分層觀察缸體內(nèi)部情況，因此這種檢測(cè)不受零件結(jié)構(gòu)的影響，可以檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、油路板等結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件。通過(guò)觀察，找到缸體的失效情況，為發(fā)動(dòng)機(jī)的再制造提供了有力的基礎(chǔ)和依據(jù)，不僅可以用于評(píng)價(jià)缸體的可制造性，還可以指導(dǎo)缸體選擇合適的再制造方法。

3、數(shù)模對(duì)比

發(fā)動(dòng)機(jī)制造完成后，一般都需要將樣品和模型進(jìn)行對(duì)比，這個(gè)過(guò)程一般都是通過(guò)工業(yè)CT及分析軟件（VGstudioMAX）可以將CT數(shù)據(jù)與CAD數(shù)?；蛘逤T數(shù)據(jù)進(jìn)行最佳擬合，以直觀的顏色編碼對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行可視化，不僅可以得到工件整體的偏差，還能得到感興趣區(qū)域的具體偏差值。并且可用各種參數(shù)規(guī)定公差，例如偏差（最大、最小、累積偏差），對(duì)于物體型面復(fù)雜、內(nèi)腔結(jié)構(gòu)限制或者材料原因出現(xiàn)無(wú)法提取到內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的光學(xué)掃描方法，CT檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)在于可以對(duì)內(nèi)外部所有結(jié)構(gòu)的進(jìn)行比對(duì)，且不太受材料吸光性等原因的影響。

4、壁厚分析

發(fā)動(dòng)機(jī)腔體復(fù)雜，可以直接在CT數(shù)據(jù)上自動(dòng)定位面積不足或壁厚過(guò)厚及間隙過(guò)大的位置，直接在CT數(shù)據(jù)對(duì)試件進(jìn)行測(cè)量，尤其是密閉空間內(nèi)尺寸，傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測(cè)量方法根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。主要用于非破壞性試驗(yàn)，可快速并精確地測(cè)量復(fù)雜零件壁厚的微小變化。

5、尺寸測(cè)量

發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸眾多，對(duì)測(cè)量精度要求很高。產(chǎn)品的實(shí)際尺寸往往不可或缺，但因物體型面復(fù)雜或客觀物理?xiàng)l件限制等原因會(huì)出現(xiàn)無(wú)法獲取的情況，CT技術(shù)能很好地應(yīng)對(duì)此類(lèi)問(wèn)題。

區(qū)別于傳統(tǒng)的三坐標(biāo)檢測(cè)、影像儀等測(cè)量方法，工業(yè)CT尺寸測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)在于產(chǎn)品的內(nèi)部尺寸檢測(cè)。它可以在不破壞樣品的前提下，對(duì)于工件的所有尺寸進(jìn)行精確的測(cè)量，精度高、速度快。

所以，選用工業(yè)CT對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，通過(guò)對(duì)CT掃描結(jié)構(gòu)進(jìn)行切片觀察，可以清晰看到發(fā)動(dòng)機(jī)的表面及內(nèi)部的縮孔、破損和裂紋等缺陷，并且可以確定缺陷的大小和位置，這些數(shù)據(jù)為后續(xù)的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體再制造提供了有力的依據(jù)。

由于工業(yè)CT在復(fù)雜樣品檢測(cè)方面有巨大的優(yōu)勢(shì)，泰琛測(cè)試率先在中國(guó)引進(jìn)德國(guó)一流的Yxlon工業(yè)CT，并保持設(shè)備在世界上也是最新款。我們工程師和德國(guó)科研團(tuán)隊(duì)一起，努力在工業(yè)CT應(yīng)用方面做更多的嘗試，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，工業(yè)CT的應(yīng)用前景將更加廣泛，工業(yè)CT技術(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制造的提升的作用也越來(lái)越大。