研究表明XCT測(cè)量可替代傳統(tǒng)內(nèi)部表面測(cè)量方法

增材制造(AM)技術(shù)有能力生產(chǎn)出包含復(fù)雜幾何圖形的部件，這些部件以前是不可能用傳統(tǒng)方法制造的。然而，在應(yīng)用質(zhì)量保證原則方面存在許多障礙，如空間和幾何檢驗(yàn)與驗(yàn)證等。特別是在檢查表面時(shí)，傳統(tǒng)的光學(xué)和接觸面測(cè)量解決方案通常無(wú)法測(cè)量無(wú)法進(jìn)入的內(nèi)部表面。這種情況在典型的AM幾何結(jié)構(gòu)中是常見(jiàn)的，例如空心部分和晶格結(jié)構(gòu)。

x射線計(jì)算機(jī)斷層掃描（XCT）最近已成為工業(yè)部件整體測(cè)量的一種有用工具，并正逐步納入計(jì)量器具工具箱。盡管XCT在標(biāo)準(zhǔn)化的使用上仍存在許多問(wèn)題（ISO 10360-11仍在草案階段），但它已經(jīng)開(kāi)始顯現(xiàn)出在測(cè)量AM部件內(nèi)部幾何圖形方面的優(yōu)勢(shì)。雖然XCT通常可以實(shí)現(xiàn)的空間分辨率從來(lái)沒(méi)有達(dá)到捕獲一個(gè)小尺度表面所需的水平，但在總體形狀上，先進(jìn)的系統(tǒng)在它們的最佳測(cè)量場(chǎng)景中正在接近這些分辨率，因此XCT正在成為測(cè)量?jī)?nèi)部表面的一個(gè)可行的選擇。

當(dāng)考慮到AM零件通常擁有復(fù)雜的內(nèi)部幾何圖形，將XCT作為克服接觸和光學(xué)測(cè)量?jī)?nèi)在需求問(wèn)題，進(jìn)行表面形貌測(cè)量的一種方法是非常有前景的。在最近的一些研究中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了XCT在表面形貌測(cè)量中的應(yīng)用。

在XCT對(duì)內(nèi)部表面測(cè)量的驗(yàn)證中存在大量的工作。然而，到目前為止，還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)研究?jī)?nèi)部表面測(cè)量的研究。為了解決這一研究需要，諾丁漢大學(xué)工程學(xué)院的英國(guó)制造計(jì)量小組最近做了一項(xiàng)研究，比較XCT內(nèi)部表面測(cè)量和利用傳統(tǒng)光學(xué)表面技術(shù)進(jìn)行的測(cè)量方法。

為了證明XCT對(duì)內(nèi)部表面測(cè)量的可行性和潛力，實(shí)驗(yàn)使用兩個(gè)XCT系統(tǒng)獲得表面數(shù)據(jù)集，并與使用相干掃描干涉測(cè)量和聚焦變化顯微鏡獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。采用激光粉末床熔融法制備的中空Ti6Al4V零件被用作測(cè)量的人工制品。這一人工制品由兩部分組成，可以分離，以暴露內(nèi)部表面。結(jié)果表明，XCT可以在不破壞零件表面的情況下獲得表面信息，可與傳統(tǒng)的表面測(cè)量技術(shù)相媲美，從而為傳統(tǒng)的測(cè)量方法提供了一種可行的替代方案，尤其適用于難以觸及的內(nèi)部表面。
 
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