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汽车工业中的CT扫描技术

作者：汽车制造业

计算机扫描分析技术应用于汽车工业领域不但可以缩短新产品的研发时间，而且还能保证产品质量，追溯产品的设计。

人们通常所说的CT实际上就是指X射线CT，即“X射线电子计算机扫描术”，如今这种技术已经广泛应用于临床，成为诊断疾病的重要手段。X射线是医用CT和工业CT的基础。早在2003年，德尔福公司就在考虑将医学领域中使用的CT计算机扫描技术应用到汽车工业领域中。研发人员想利用X光扫描技术对汽车零部件进行数字化分析，并将工件扫描得到的数据与CAD设计数据进行比较，在计算机的屏幕上进行质量分析和制造公差的检验。

4年时间过去了，工程师们几乎实现了预定的目的。第一台计算机CT扫描设备已于2005年投入使用，并已经成为汽车连接技术重要的研发工具，在德尔福公司的三大领域中有着广泛地应用：即模具制造的优化；设计与工件的可视化对比，复杂几何尺寸的测量；利用X射线揭示隐藏的运动过程。

X射线扫描被测样件，首先形成“普通”的X光照片，然后合成为三维的点状数据群。该CT扫描图像是被测工件与三维数据相互比较的基础，最后，图像单独作为设计数据

在汽车领域中的应用

应用计算机CT扫描技术可以进行非常有效的测量，而测量也是这种技术最重要的功能。经验证，CT扫描技术不但能够满足汽车连接技术中典型的测量任务（尺寸测量、材料检验），并且还有着很好的可重复性能和可再现性能。根据德尔福公司的报告，CT扫描技术的应用将使产品研发过程中复杂零件的检测从3～4周缩短到几天，这将是测量技术和质量检验技术的一次革命；同时，CT技术在扫描工件的同时就可以把数字化信息数据保存起来。因此，在上述检测中，费时费力的书面检测记录也将被完全省略。除此以外，德尔福公司还保证该技术可以在全球的企业中作为标准而实施，有优秀的开放性。

8～12mm厚的铅板阻止了X射线的外泄。在扫描室内利用CT 1400扫描设备每旋转1周生成1幅清晰度为7μm的图像

医用和工业用CT技术的不同点主要表现在其所使用的CT设备中。在医用CT扫描时，患者静卧在扫描工作台上，X射线和感光胶片围绕患者病灶旋转；在工业CT中所使用的设备则相反：扫描设备固定不动，被扫描的工件旋转。这种结构的工业CT设备可以对足球大小的工件进行CT扫描，工件的边长为240mm×240mm×240mm。德尔福公司曾对一个1934年生产的福特Eifel型轿车的冷却器进行CT数字化扫描，并进行了再设计。这种零件的重新设计持续了15个小时，因为工件的几何形状太复杂，计算机的运算能力限制了其再设计的运算速度。3台2.8GHz、8G内存的双芯片计算机都在满负荷地工作着，因为工件的原始数据很快就超过了3G。解决这一问题的办法就是建立一个计算机工作站，共享可用的计算资源。

与计算机的性能类似，工业CT扫描设备的X射线功率也相当大，电压需求为225 kV，明显高于医用CT设备的60 kV。利用这一功能强大的CT扫描设备，德尔福公司可以对厚度为40mm的钢制工件或者铝质工件进行扫描，外围用一块重量接近10t的铅板来防止扫描室内的X射线发射到外界。另外，重达6t的花岗岩床身也降低了外界环境的影响：该设备减少了震动对其自身的影响，保证了扫描过程中各个坐标轴方向运动的精确度。如此大重量的设备虽然可以固定在德尔福公司乌帕塔尔市的生产厂中，但也有其缺点：设备无法移动。因此只能在幻灯片或者影片中看到它们的身影了。 (end)

(投稿) (2008-5-5，阅读75次)

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