來(lái)源：材料與測(cè)試

美國(guó)無(wú)損檢測(cè)協(xié)會(huì)（ASNT）是世界上最大的無(wú)損檢測(cè)專業(yè)技術(shù)學(xué)會(huì)，為人們提供了一個(gè)交流無(wú)損檢測(cè)技術(shù)信息、無(wú)損檢測(cè)操作程序、標(biāo)準(zhǔn)以及服務(wù)資格和認(rèn)證等信息的專業(yè)平臺(tái)。目前，該組織已經(jīng)列出了如今可以采用的14種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方法。其中較新的一種方法就是計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)，俗稱CT掃描，屬于射線檢測(cè)的領(lǐng)域范疇。對(duì)于大多數(shù)人而言，關(guān)于CT的了解可能更多的是關(guān)于醫(yī)學(xué)上的CAT（計(jì)算機(jī)X射線軸向分層造影）掃描。雖然兩者屬性確有相似之處，但在不同的行業(yè)中兩者又具有許多差異。

工業(yè)CT掃描體系內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：右邊為X射線管，左邊為數(shù)字探測(cè)器；圖片來(lái)源：Jesse Garant Metrology Center

一般而言，一套CT系統(tǒng)的硬件通常包括：高功率輻射源、機(jī)械掃描裝置、X射線檢測(cè)器以及數(shù)據(jù)處理和圖像重建、顯示裝置等。檢測(cè)獲得的圖像可以使制件內(nèi)的缺陷、重要跡象及某些內(nèi)部特征呈現(xiàn)可視化；此外，掃描圖像還可以被切割或者旋轉(zhuǎn)，并能夠通過(guò)與CAD模型進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)壁厚的測(cè)量及孔隙率的檢測(cè)等。

利用工業(yè)CT掃描技術(shù)對(duì)鋁鑄件進(jìn)行孔隙度分析；圖片來(lái)源：Jesse Garant Metrology Center

在過(guò)去的五年內(nèi)，工業(yè)CT掃描技術(shù)已經(jīng)在部分制造業(yè)中為人們獲取了大量的經(jīng)濟(jì)利益。并且因其具有三個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被人們認(rèn)可，并成為了最可靠的無(wú)損檢測(cè)方法之一。三大優(yōu)勢(shì)包括：

工業(yè)CT掃描檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性

被檢測(cè)樣品種類的多樣性

執(zhí)行計(jì)量的能力以及利用掃描結(jié)果進(jìn)行多種不同類型分析的可行性

“人們所看到的工業(yè)CT掃描技術(shù)是一種真正的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，利用該技術(shù)能夠觀察、識(shí)別出材料的內(nèi)部特征，并且能夠在三維角度上對(duì)整體進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量操作。這些都?xì)w功于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，使得工業(yè)CT掃描技術(shù)能夠用于對(duì)產(chǎn)品的內(nèi)部形狀以及材料特性進(jìn)行很好的檢測(cè)與驗(yàn)證，也因此使得該技術(shù)深受制造業(yè)的青睞。”來(lái)自JG&A計(jì)量中心的實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Andrew Good說(shuō)道。

而以下將介紹給大家的工業(yè)CT掃描技術(shù)在四大方面的進(jìn)步，則使得這種技術(shù)在制造業(yè)中的使用日益廣泛。

NO.1 圖像質(zhì)量方面的進(jìn)步

工業(yè)CT掃描技術(shù)在制造業(yè)等領(lǐng)域中的使用日益增長(zhǎng)的一個(gè)重要因素就在于數(shù)字探測(cè)器技術(shù)的進(jìn)步；數(shù)字探測(cè)器的進(jìn)步不僅能夠獲取質(zhì)量更好的掃描圖像，而且探測(cè)器尺寸的變大使得那些生產(chǎn)大型零部件的廠商們同樣可以有效的利用工業(yè)CT掃描技術(shù)對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)和測(cè)量。

NO.2 能夠更好的進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)&提供更好的計(jì)量方案

利用工業(yè)CT掃描技術(shù)對(duì)塑料齒輪產(chǎn)品進(jìn)行首件檢驗(yàn)；圖片來(lái)源：Jesse Garant Metrology Center

工業(yè)CT掃描技術(shù)能夠在制造業(yè)等領(lǐng)域備受青睞的最主要原因之一在于該技術(shù)能夠在不對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行拆分、破壞的前提下快速檢查出具有復(fù)雜外形的樣品內(nèi)部特性。這在經(jīng)常需要對(duì)零部件進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)和驗(yàn)證的航空航天領(lǐng)域內(nèi)更為明顯。利用現(xiàn)在的工業(yè)CT掃描技術(shù)，生產(chǎn)廠商們將會(huì)對(duì)他們所生產(chǎn)的產(chǎn)品更加自信，該技術(shù)能夠極大的提高他們對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量合格與否的判斷能力，尤其是對(duì)于生產(chǎn)前期階段的檢測(cè)。工業(yè)CT掃描技術(shù)的進(jìn)步極大的提高了首件檢驗(yàn)的準(zhǔn)確度，例如產(chǎn)品的幾何尺寸公差測(cè)量等。受益于此的并不僅僅只有航空航天領(lǐng)域，還有汽車制造、醫(yī)療等領(lǐng)域。

事實(shí)上，美國(guó)航空航天局（NASA）近期采用工業(yè)CT掃描技術(shù)對(duì)利用3D打印重新設(shè)計(jì)的火箭零部件進(jìn)行了檢測(cè)并取得了巨大的成功。在對(duì)3D打印火箭噴射器進(jìn)行使用測(cè)試前，來(lái)自馬歇爾中心的材料工程師對(duì)其進(jìn)行了一次完整的計(jì)算機(jī)斷層掃描檢測(cè)，以確定該產(chǎn)品是完全根據(jù)原設(shè)計(jì)制作而成的。

“火箭引擎組成是非常復(fù)雜的，通常都是由幾百個(gè)單獨(dú)零件組裝而成，因此，對(duì)于利用新方式制備而成的火箭零部件采取測(cè)試是非常關(guān)鍵的，它能幫助我們分析并確定該新方式是否屬于一種合理的方法，而工業(yè)CT掃描技術(shù)則能很好的幫助我們進(jìn)行這些測(cè)試”，來(lái)自馬歇爾中心工程指揮部主任Chris Singer說(shuō)道。

一位分析員正在執(zhí)行工業(yè)CT掃描操作；圖片來(lái)源：Jesse Garant Metrology Center

工業(yè)CT掃描技術(shù)的一個(gè)附加價(jià)值在于掃描獲得的數(shù)據(jù)能夠被用于進(jìn)行多種不同的分析用途，例如用于檢測(cè)材料內(nèi)的孔隙/夾雜物、產(chǎn)品之間的對(duì)比（利用該技術(shù)對(duì)不同設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)比等）、與CAD模型圖進(jìn)行比較、確定壁厚不均勻處以及用于逆向工程等，此外，如果某個(gè)零件內(nèi)包含碳纖維或者玻璃纖維，對(duì)其進(jìn)行復(fù)合分析能夠驗(yàn)證其中纖維的取向情況等信息。工業(yè)CT掃描技術(shù)符合PPAP和AS9102標(biāo)準(zhǔn)，能夠?yàn)槠嚭秃娇蘸教斓阮I(lǐng)域內(nèi)的研究人員提供關(guān)于某個(gè)零部件內(nèi)部和外部的詳細(xì)特征。

雖然有許多分析方法可以選擇，但是工業(yè)CT掃描技術(shù)已經(jīng)證明了自己作為一種實(shí)用性方法能夠在任何階段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)的價(jià)值。無(wú)論是在生產(chǎn)前期、生產(chǎn)過(guò)程中、失效分析過(guò)程中的缺陷查找及測(cè)量等階段，工業(yè)CT掃描技術(shù)都能夠提供你所需要的技術(shù)支持。

NO.3 軟件方面的進(jìn)步

盡管工業(yè)CT掃描技術(shù)取得了上述這些重要的進(jìn)展，但事實(shí)上，計(jì)算機(jī)軟件圖像處理及計(jì)算能力方面的進(jìn)步同樣是促使該技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的一個(gè)重要因素，甚至可以說(shuō)，沒有計(jì)算機(jī)軟件方面的進(jìn)步，就沒有工業(yè)CT掃描技術(shù)應(yīng)用如此廣泛的今天。

NO.4 服務(wù)提供商的出現(xiàn)

也許促使工業(yè)CT掃描技術(shù)在制造業(yè)等領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛的最主要的原因來(lái)自于服務(wù)提供商方面。如果說(shuō)這樣一種高新技術(shù)會(huì)具有較高的成本，這一點(diǎn)也不奇怪。十年前，只有很少的工業(yè)CT掃描體系可供工業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)在，購(gòu)買一套工業(yè)CT掃描體系，算上時(shí)間和培訓(xùn)等成本費(fèi)用，總費(fèi)用從幾十萬(wàn)美金到數(shù)百萬(wàn)美金不等，具體金額取決于定制需求。但是，僅僅一套工業(yè)CT掃描體系不可能檢測(cè)工業(yè)領(lǐng)域中的所有零部件；對(duì)于不同的檢測(cè)產(chǎn)品，必須要考慮到具體的掃描要求，采用正確的掃描體系完成檢測(cè)項(xiàng)目。因此，對(duì)于生產(chǎn)多種產(chǎn)品（形狀或材料不同）的生產(chǎn)廠商或者需要進(jìn)行多種分析的中小型企業(yè)而言，投資將會(huì)是巨大的并且不合算的。

隨著能夠針對(duì)不同檢測(cè)需求而提供多種掃描體系的工業(yè)CT掃描實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn)，這一問(wèn)題得到了很好的解決。隨著這類服務(wù)提供商的出現(xiàn)，生產(chǎn)廠商們能夠?yàn)樗麄兊漠a(chǎn)品開發(fā)出更高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。利用不同體系的工業(yè)CT掃描技術(shù)，生產(chǎn)廠商們可以更加精確的對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，并且在不需要進(jìn)行大量投資的前提下，緊跟市場(chǎng)并滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的高質(zhì)量要求。

毫無(wú)疑問(wèn)，隨著工業(yè)CT掃描技術(shù)在檢測(cè)精度、效率以及周轉(zhuǎn)時(shí)間等方面的繼續(xù)進(jìn)步，該技術(shù)在制造業(yè)等領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越為廣泛。