工業(yè)CT三維成像技術(shù)在鑄件缺陷檢測中的應用

X射線(xiàn)三維層分析成像與計算機技術(shù)密切相關(guān)。它是一種根據射線(xiàn)數據重塑鑄件斷層物理特征分布圖的檢測技術(shù)。該技術(shù)可以直觀(guān)地表示鑄件內槽腔的三維形狀，并可以在單個(gè)檢查過(guò)程中同時(shí)實(shí)現鑄件尺寸測量和缺陷質(zhì)量控制，提高復雜鑄件的檢測效率。

利用X射線(xiàn)微計算機斷層掃描技術(shù)檢測鑄件內部的清晰視圖，并根據孔缺陷的體積形式進(jìn)行著(zhù)色分類(lèi)。該技術(shù)可以快速進(jìn)行無(wú)損分析，大大降低了檢測時(shí)間和成本。X掃描射線(xiàn)計算機斷層(Computedtomography,CT)該技術(shù)能夠準確測量和建模氣孔缺陷和疲勞裂紋。在檢測圖像中，鑄件外表面透明，孔隙缺陷部分呈顆粒狀。

CT實(shí)驗結果表明，投影數量對尺寸準確性起著(zhù)重要作用。環(huán)形鑄件的尺寸精度測量方法主要通過(guò)長(cháng)度和角度表示關(guān)鍵坐標點(diǎn)的先驗信息，并將極坐標引入確定性定位偏差分析算法CT重建鑄件的外觀(guān)尺寸和壁厚。減少了信息處理和誤差分解的步驟，使計算過(guò)程更加簡(jiǎn)單。

三維學(xué)習缺陷自動(dòng)識別方法采用形式閉操作和模板匹配方法提取缺陷候選區域，然后基于局部匹配方法生成準確的缺陷分割代碼，最后計算29個(gè)特征，包括幾何特征和灰度共生矩陣紋理，使用快速隨機森林分類(lèi)器對候選區域進(jìn)行無(wú)缺陷或無(wú)缺陷分類(lèi)。該系統在31個(gè)工業(yè)鑄件中CT在掃描圖像上測試了49個(gè)氣孔缺陷，精度高達94%。合理分配硬件資源，提高生產(chǎn)線(xiàn)整體效率，X射線(xiàn)計算機斷層掃描重建與圖像處理的集成。圖像處理步驟結束后，對汽車(chē)鋁鑄件中潛在缺陷區域進(jìn)行高分辨率層分析成像，對其他鑄件區域進(jìn)行低分辨率重建。該方法能快速完成全鑄件的缺陷檢測，滿(mǎn)足鑄件生產(chǎn)周期的要求CT檢測技術(shù)貼近工業(yè)現實(shí)。

在X射線(xiàn)三維成像技術(shù)主要針對CT優(yōu)化掃描時(shí)間，因為鑄造廠(chǎng)只需要知道鑄件是否有致命缺陷，就足以篩選，所以缺陷重建的質(zhì)量是次要的。然而，隨著(zhù)精密鑄件的普及，鑄件尺寸公差有更嚴格的驗收標準，因此未來(lái)X射線(xiàn)三維成像將向三個(gè)方面發(fā)展：全尺寸、高精度、高時(shí)效性。