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浅谈计量型工业CT断层无损扫描对光学零件与模块带来的改变

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5G世代的来临,带动了光学产业的蓬勃发展。

从消费电子产业来说,手机使用需求越来越高,摄像镜头的拍照解析度也要求越来越精细,其镜头模块堆栈的层数也越发多层,在进行迭合时准确度就是一大主要关键。同样镜头模块也适用在车载镜头,为了安全性及耐高温的特性,车载镜头多采用塑料及玻璃镜片混合,镜片厚度、配合间隙、镜片间距即是镜头模块中成败的关键。

手机摄像头三维扫描测量
镜头模块堆栈3D扫描

透过蔡司工业CT计算机断层扫描,可穿透物体表面直达中心,看见内部缺陷,由外到内都一目了然。工业CT无损扫描检测可以应用在光学零件及模块上,快速发现问题并实时修正。

何谓工业CT电脑断层无损检测?

透过 X-Ray 射线可穿透物体的特性,结合影像重建技术,还原 3D 数字数据。

工业CT断层扫描的工作原理:藉由发射器射出X-Ray射线,照射位于中间旋转台上的工件,旋转台可以进行前后、上下的移动及旋转,以藉此获取工件在不同角度位置的 2D 影像,再将获取的影像进行 3D 重建,运算成3D数字数据,就能依照需求对其做撷取及使用。

工业CT断层扫描原理
工业CT断层扫描成像

蔡司工业CT计算机断层扫描与X光机的差别

工业CT断层扫描与X-Ray射线的区别

而蔡司的 METROTOM 系列就属于计量型计算机断层扫描,而有别于一般的CT系统,ZEISS METROTOM 拥有更高的精度,且根据国际规范 VDI 2630 P1.3 做可追朔的精度验证。

蔡司计量型工业CT断层扫描的优势

尺寸及基准定位

要做尺寸测量最基本的原则就是定位,因为尺寸测量是相对量测,相对于基准满足定位条件后, 才会能展开尺寸测量。而 蔡司CT 尺寸测量可在软件中可以透过常见的定位手法,将扫描档案进行定位,例如:面-线-点定位、3-2-1 定位或是基本的移动与旋转定位。定位后即可针对特征进行尺寸的量测。

计量型工业CT无损扫描检测

3D 可视化

CT 无损测量后的结果为一透视3D立体资料(Volume data),在软件中即可知道对象的内部结构或是尺寸,其在 3D 空间的位置及大小,并且透过切层,可以从对象的不同方向切面进行剖析,更快速的知道问题所在进而修正。

缺陷分析应用

蔡司CT可透视的特性,可以不必破坏对象即检测对象内部的尺寸及缺陷。像是在铸件中常使用量测孔隙的总体积、孔隙率、气孔表面的距离…等。在光学的应用上,可用来检测模块中,镜片的厚度、排列、间隙以及误差…等,能有效的在开发过程进行实时修正。

光学镜头缺陷分析

批量检测

有别于其他的测量系统,蔡司工业CT 不仅能透视对象,在满足扫描材料限制、物体大小、分辨率的状况下,可同时测量多件,并且自动将每件扫描结果分离,更能自动产出检测报告及CSV总表。大幅提升检测效率,也减少扫描的繁琐过程。

3D 切层影片

检测的的最后,总是需要检测报告来做为验证,而报告的提供可以有很多种方式,像是 2D 检测报告、全尺寸报告、色彩图分析…等,在 CT断层扫描 领域中,有一种报告呈现方式为切层影片。切层影片是透过3D立体资料,将其剖切无数个2D画面,可以透过影片的呈现,清楚的知道物体内部的特征,以此作为传递档案,方便跨计算机、跨部门、跨地区的交流沟通。

3D 检测报告浏览器

想要传递详细的检测报告内容,除了切层影片外,还能够透过免费的软件来呈现3D的分析报告,用户透过分析软件开启 CT 3D 报告,确认相关尺寸、缺陷位置,也能自行调整影像位置、放大缩小、调整明暗度等…,而软件本身更具有测量功能,能够实时在软件上进行测量,不必重新转档输出,省下来来回回进行修正的时间。

CT 计算机断层提升测量应用能力

  • 计量型 CT (Metrology CT) 的突破,以往以为只用在失效分析(FA),如今也能在全尺寸检测中发挥应用 。
  • 计量型 蔡司工业CT 适用于产品的整个开发流程,从单一镜片到整个镜片模块组装,最终到成品分析,都能够透过 CT 快速进行质量的掌控。
  • 3D 非接触式量测是近年的发展趋势,特别在自由造型曲面上,也能有完整的应用。
  • 混合材料也能进行检测,自动区分不同材料区域,一次搞定模块的检查作业。
  • 无损检测,保留对象整体状态,减少报废品的浪费,保留的对象仍可做为后续分析的依据。
  • 穿透试检测能够快速确认内部问题,确保问题解析方向正确。
  • 批量扫描,大幅提升扫描检测效率,适合应用在抽样检测或全检测车间。

关于马路科技

马路科技成立于1996年,从逆向工程与快速原型应用整合,今日为华人市场上最专业的3D列印与3D扫描专家于各种产业。

马路科技陆续引进了工业设计(ID)、工业辅助检测(CAV)、雷射加工机设备、公仔设计服务、工程服务等的关键知识与技术。

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