适航部件的关键CT扫描
工程师们一直在不懈地寻求设计和制造比他们的前辈更省油、更坚固、更轻、能够飞得更快、行驶距离更远的产品。任务参数与第一批热气球或有翼飞行器的任务参数基本没有区别;改变的是用于实现这些崇高目标的制造技术和材料。
例如,今天的许多飞机零件都是由先进的聚合物和碳纤维复合材料制成的。这些超轻材料可以在不牺牲强度的情况下减轻部件重量。 Inconel 和 Hastelloy 等高温合金具有类似的优点,这解释了为什么它们会出现在燃气涡轮发动机和其他飞行关键部件中。两者都允许航空航天设计师以更少的金属满足结构或热完整性要求,从而提高车辆效率。
这些示例中的每一个都面临的挑战是获得零件设计和构造所需材料的资格。如果没有这些先决条件,飞机、卫星和火箭发动机部件将永远留在地球上。
用于制造飞机部件的方法也发生了变化。现在大多数是通过自动化加工、铸造、成型和铺层设备生产的,越来越多的零件通过增材制造制造。在这里,同样,制造过程也必须经过验证,然后才能证明零件可以飞行。
那么问题就变成了:满足这些要求的最具成本效益、最可靠的方法是什么?答案取决于零件尺寸、复杂性、表面或内部检查目标以及飞行关键程度等因素。但在许多情况下,检测要求需要强大、全面的计量和无损检测 (NDT) 解决方案,即工业计算机断层扫描 (CT)。
考虑在喷气发动机中发现的所有叶片。尽管采用可靠的熔模铸造工艺制造,并由坚韧、耐热的镍基合金制成,但即使在飞行过程中丢失单个叶片也可能导致灾难性后果。通过 CT 扫描以及扫描数据分析和可视化软件的使用,质量工程师可以深入观察这些和其他飞行关键部件,并识别最终可能导致部件故障的孔隙度、裂缝和其他缺陷。主页>
CT 技术也用于测量内部零件特征。唯一的选择是破坏性测试,痛苦地对每个组件进行横截面检查,看看是否存在任何缺陷或尺寸不合规。此类功能对于 3D 打印航空零件的鉴定特别重要,因为增材制造为几乎完全的设计自由打开了大门。唯一的问题是这些功能必须在 FAA 和其他管理机构批准使用 3D 打印组件之前进行验证。 CT扫描和数据分析满足了这一需求。
该技术也满足了复合材料制造商的需求。 CT数据分析可以轻松快速查询纤维取向或识别分层,而不会损坏工件。这种 NDT 测试方法可以让制造商将过程中的测量数据与通过 CT 扫描获得的数据关联起来,从而进一步开发跨多种制造方法的可重复过程。
这些只是制造商将 CT 扫描视为其 NDT 工具包中不可或缺的一部分的几个原因。当与强大的分析和可视化软件结合使用时,他们可以验证大量飞行关键组件以及用于制造它们的流程。
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