本發(fā)明涉及航空澆鑄,特別涉及檢測技術(shù)。
背景技術(shù):
1、生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn),幾乎所有的陶瓷型芯在燒合過程中都存在一定的變形,渦輪機活門陶芯具有排布在兩側(cè)的鋁基陶芯體,兩側(cè)的鋁基陶芯體通過中間體連接,中間體包括空心管路和分配板,其中鋁基陶芯體的拼接處變形量更大,且可能會導(dǎo)致插接出現(xiàn)偏差,而中間體和分配板的變形量相對較小,通??刹豢紤],在拼接過程中,由于陶瓷材料的脆性以及復(fù)雜流道的精密要求,應(yīng)如何實現(xiàn)鋁基陶芯體前端和鋁基陶芯體后端兩個部分的高精度定位,并在定位后確保拼接處的穩(wěn)固結(jié)合,避免燒結(jié)應(yīng)力導(dǎo)致的微裂紋、孔隙和雜質(zhì)等缺陷,成為影響鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)難題。
2、而陶瓷型芯燒結(jié)后的變形量通常采用模具檢具、三坐標(biāo)測量、激光測量等單件檢測,工作量大效率低,同時型芯個體差別大,檢測數(shù)據(jù)尚不能準(zhǔn)確表征型芯材料燒結(jié)變形程度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供基于陶芯精準(zhǔn)拼接工藝的檢測方法,以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
3、基于陶芯精準(zhǔn)拼接工藝的檢測方法,包括準(zhǔn)備需要對接的陶芯體,所述陶芯體包括陶芯體前端和陶芯體后端,陶芯體前端和陶芯體后端的拼接處由前至后設(shè)置有用于注膠的第一點、第二點和第三點;
4、s1:將陶芯體前端和陶芯體后端固定在工裝上,對兩者插接,利用3d掃描儀對陶瓷型芯進行幾何外形掃描,獲得第一組3d掃描數(shù)據(jù);
5、s2:在拼接處的第一點注入ab膠,完成預(yù)固定;
6、s3:預(yù)固定后,用抽氣機對通氣孔負壓吸氣,加速固定,促進ab膠分散填縫;
7、s4:固定完成后,進行二次定位和校準(zhǔn),利用3d掃描儀對陶瓷型芯進行幾何外形掃描,獲得第二組3d掃描數(shù)據(jù),如果合格進行下一步,如果不合格拆解,返回s2;
8、s5:二次校準(zhǔn)完畢后,在拼接處的第二點注入耐溫膠;
9、s6:再次用抽氣機對通氣孔負壓吸氣,加速固定,促進耐溫膠分散填縫;
10、s7:固定完成后,在拼接處的第三點注入燒結(jié)膠;
11、s8:將注入燒結(jié)膠的鋁基體陶芯下工裝,送進高溫爐;
12、s9:高溫?zé)虾笕〕?,利?d掃描儀對陶瓷型芯進行幾何外形掃描,獲得第三組3d掃描數(shù)據(jù);
13、所述3d掃描數(shù)據(jù)是陶芯體外表面的點的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù);
14、將第一組3d掃描數(shù)據(jù)與3d建模獲得的陶芯體外表面的點的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)進行對比,計算陶芯體的插接偏差,確保預(yù)定位符合要求;
15、將第二組3d掃描數(shù)據(jù)與第一組3d掃描數(shù)據(jù)進行對比,檢測膠體固化后是否引起拼接縫的收縮或膨脹;
16、將第三組3d掃描數(shù)據(jù)與前兩組進行比對,確定拼接燒合精度符合要求。
17、通過采用上述技術(shù)方案,采用高精度結(jié)構(gòu)光3d掃描技術(shù)進行全流程質(zhì)量監(jiān)控,其中包括x射線三維顯微成像系統(tǒng)micro-ct,micro-ct主要由微焦點x射線源、高分辨率ccd相機、精密轉(zhuǎn)臺和專用掃描軟件組成,可實現(xiàn)±0.02mm的測量精度,s1對應(yīng)的初始裝配檢測在完成陶芯體前后端插接固定后,立即進行首次掃描,需要將裝配好的工裝上的陶芯體安裝在室溫的轉(zhuǎn)臺上,通過0°/90°/180°/270°多角度掃描獲取完整點云,采用統(tǒng)計離群值算法濾除環(huán)境噪點,保留有效數(shù)據(jù)點,然后使用icp算法將掃描數(shù)據(jù)與3d模型配準(zhǔn),重點分析拼接縫初始間隙和流道對位情況,作為后續(xù)工藝的基準(zhǔn)數(shù)據(jù);
18、s2至s4的ab膠固化監(jiān)測,需要在完成ab膠注入和負壓固化后,進行二次掃描,對比第一組數(shù)據(jù),計算膠體填充區(qū)域的體積變化,通過自適應(yīng)采樣增強拼接縫區(qū)域點云密度,然后進行三維偏差分析驗證,確保流道變形量≤0.03mm,膠縫連續(xù)度≥95%,當(dāng)出現(xiàn)不合格項時,通過火焰噴槍融化ab膠,回到步驟s2返工;
19、s5至s7的耐溫膠階段檢測,建立三組數(shù)據(jù)的時間序列分析模型,監(jiān)測累積形變趨勢,計算燒結(jié)過程中可能存在的風(fēng)險,并且在這個過程中對熱應(yīng)力的集中系數(shù)進行驗證,
20、點云數(shù)據(jù)處理采用專業(yè)三維檢測軟件geomagic?control?x,首先對采集到的數(shù)據(jù)進行噪點濾除,使用統(tǒng)計離群值去除算法消除環(huán)境干擾點,隨后進行點云配準(zhǔn),采用基于特征點的icp(迭代最近點)算法,將掃描數(shù)據(jù)與3d建模對齊,配準(zhǔn)精度控制在0.01mm以內(nèi),對于關(guān)鍵的拼接區(qū)域,采用自適應(yīng)采樣技術(shù)提高點云密度,確保陶芯體燒結(jié)后的形變檢測精度,避免燒結(jié)應(yīng)力導(dǎo)致的微裂紋、孔隙和雜質(zhì)等缺陷;
21、工裝包括后部支撐架、前部支撐架和v形支架,所述前部支撐架包括前置頂緊機構(gòu),在二次定位和校準(zhǔn)之前,上工裝的時候就需要進行第一次定位和校準(zhǔn),首先使用激光跟蹤儀對工裝進行全尺寸標(biāo)定,測量前部支撐架與后部支撐架的相對位置,標(biāo)定前置頂緊機構(gòu)的形成,在工裝的底座上設(shè)置三個用于輔助校準(zhǔn)的基準(zhǔn)球,將陶芯體前端和陶芯體后端插接后,設(shè)置在工裝上,通過工裝進行定位,然后對陶芯體上設(shè)置的預(yù)定位點與在工裝底座上預(yù)先設(shè)置好的基準(zhǔn)球相對應(yīng),確定它們彼此之間的相對距離,以便完成相應(yīng)校準(zhǔn);
22、同時,在精準(zhǔn)拼接工藝中,鋁基陶芯體后端的后側(cè)設(shè)置有開口,抽氣機通過軟管與開口處連接,隨著空氣抽取,能夠在膠合面形成-0.3~-0.6?bar的負壓環(huán)境,使鋁基陶芯體前端和鋁基陶芯體后端在氣壓差的作用下緊密貼合,負壓抽吸使ab膠更易填充陶芯表面的表面凹凸,減少界面孔隙,這種工藝兼容性高,可以避免機械夾具損傷脆性陶芯,在膠水固化的同時抽出揮發(fā)分,減少氣泡生成,實現(xiàn)了陶芯膠合的高強度、低缺陷和高一致性,能夠在穩(wěn)定質(zhì)量的同時,有效提高強度。
23、在進一步的實施例中,所述陶芯體前端的后側(cè)設(shè)置有外臺階結(jié)構(gòu),陶芯體后端的前側(cè)設(shè)置有與外臺階結(jié)構(gòu)相互配合的內(nèi)臺階結(jié)構(gòu);
24、所述內(nèi)臺階結(jié)構(gòu)包括直徑由前至后逐漸放大的第一級臺階、第二級臺階和第三級臺階;
25、第一級臺階上周向等間隔設(shè)置有多條ab膠涂膠槽;
26、第二級臺階上周向等間隔設(shè)置有多條耐溫膠涂膠槽;
27、第三級臺階上周向等間隔設(shè)置有多條燒結(jié)膠涂膠槽;
28、所述第一級臺階上設(shè)置有氣流通道,氣流通道連通第二級臺階的耐溫膠涂膠槽和所述陶芯體前端的內(nèi)部,且氣流通道內(nèi)不涂膠;
29、所述陶芯體后端的后側(cè)設(shè)置有與氣流通道連通的通氣孔;
30、所述外臺階結(jié)構(gòu)上間隔設(shè)置有稱之為第一點的ab膠注膠口、稱之為第二點的耐溫膠注膠口和稱之為第三點的燒結(jié)膠注膠口。
31、通過采用上述技術(shù)方案,三級階梯膠合,并且每一級階梯采用的分別是ab膠、耐溫膠和燒合膠,能起到分階段固化的效果,第一級臺階的ab膠能夠使陶芯體前端和陶芯體后端快速固化,提供初始強度,抵抗搬運以及上夾具過程中的輕微振動,如果在二次定位和校準(zhǔn)的過程中,發(fā)現(xiàn)陶芯體存在定位上的問題,在不下工裝的情況下,可直接利用200?°c左右的溫度使ab膠軟化,拆解返工從而降低報廢率;
32、而第二級臺階的耐溫膠采用耐溫環(huán)氧樹脂,環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,通過添加納米級耐熱填料和特殊的固化劑體系,使其在80-120?℃的中溫條件下就能完成初步固化,提供足夠的固定強度,當(dāng)溫度繼續(xù)升高至300-600?℃的燒結(jié)初期階段時,雖然大部分有機膠粘劑已經(jīng)開始分解,但這種改性環(huán)氧樹脂仍能保持一定的機械強度,避免陶芯體前端和陶芯體后端在抵達燒結(jié)所需的高溫前就松動,有效確保了最終燒結(jié)質(zhì)量;
33、第三級臺階上的燒結(jié)膠采用硅溶膠,硅溶膠是一種由納米級二氧化硅(sio2)顆粒分散在有機溶劑中形成的穩(wěn)定膠體溶液,作為粘結(jié)劑使用時,能夠在高溫下形成連續(xù)的sio2玻璃相,從而有效填充型芯之間的間隙,增強結(jié)合強度,隨著溫度升高至800?℃以上,顆粒間的硅羥基(si-oh)發(fā)生縮合反應(yīng),生成硅氧鍵(si-o-si),最終形成致密的玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這一過程使得硅溶膠在高溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性,能夠承受鋁基陶瓷型芯燒結(jié)時的高溫環(huán)境(通常1200?℃至1600?℃),此外,硅溶膠的純度高,不會引入金屬雜質(zhì),適合用于對化學(xué)成分要求嚴(yán)格的精密鑄造,如噴氣發(fā)動機活門座的制造,硅溶膠內(nèi)還混合有少量的納米氧化鋯填料,以提高燒結(jié)后的機械強度和熱震穩(wěn)定性,由于在低溫階段的硅溶膠粘結(jié)強度較低,因此需要ab膠和耐溫膠進行輔助固定,來確保型芯在燒結(jié)前的相對位置;
34、陶芯體后端的后側(cè)設(shè)置有開口,抽氣機通過軟管與開口處連接,隨著空氣抽取,能夠在膠合面形成-0.3~-0.6?bar的負壓環(huán)境,使陶芯體前端和陶芯體后端在氣壓差的作用下緊密貼合,負壓抽吸使ab膠更易填充陶芯表面的表面凹凸,減少界面孔隙,這種工藝兼容性高,可以避免機械夾具損傷脆性陶芯,在膠水固化的同時抽出揮發(fā)分,減少氣泡生成,實現(xiàn)了陶芯膠合的高強度、低缺陷和高一致性,能夠在穩(wěn)定質(zhì)量的同時,有效提高強度。
35、在進一步的實施例中,所述工裝包括用于襯托和固定渦輪機活門陶芯的底座、支撐固定渦輪機活門陶芯一側(cè)的陶芯體的前部分體結(jié)構(gòu)的前部支撐架和支撐固定渦輪機活門陶芯一側(cè)的陶芯體的后部分體結(jié)構(gòu)的后部支撐架;
36、所述后部支撐架具有起到承托作用的托架和設(shè)置在托架后方的阻擋滑動的擋塊;
37、所述前部支撐架上方具有承載物品的v形支架;
38、還包括一個設(shè)置在前部支撐架前方的,固定在底座上的前置頂緊機構(gòu);
39、所述前置頂緊機構(gòu)具有豎直的立柱;
40、所述立柱上設(shè)置有水平的螺孔,水平的螺孔內(nèi)裝配有水平鎖緊螺栓;
41、所述水平的螺孔的高度,高于v形支架的底部,低于v形支架與陶芯體的高度之和;
42、所述水平鎖緊螺栓朝向v形支架一端裝配有墊塊,背向v形支架一端裝配有側(cè)向轉(zhuǎn)動手柄。
43、通過采用上述技術(shù)方案,前置頂緊機構(gòu)通過水平鎖緊螺栓的軸向推進,驅(qū)動墊塊抵緊陶芯體的前部分體結(jié)構(gòu),同時,后部支撐架的托架與擋塊形成承托與阻擋組合結(jié)構(gòu),托架將陶芯體承托在一個水平高度上,而擋塊則防止陶芯體的后部分體結(jié)構(gòu)在拼接過程中發(fā)生軸向位移,配合v形支架的限位作用,實現(xiàn)縱向軸的夾持固定,水平鎖緊螺栓的安裝高度經(jīng)過精確設(shè)計,既確保螺栓不與支架干涉,又能使墊塊精準(zhǔn)作用于陶芯體受力點,側(cè)向轉(zhuǎn)動手柄使操作者能以較小的扭矩實現(xiàn)可靠鎖緊,該工裝通過前置頂緊機構(gòu)和后部支撐架上的擋塊,實現(xiàn)了縱向軸的固定,并通過和v形支架的配合,有效減少了傳統(tǒng)工裝導(dǎo)致的拼接錯位的問題。
44、在進一步的實施例中,多條所述ab膠涂膠槽均包括斜坡槽和縫隙槽;
45、所述斜坡槽為一采用斜坡結(jié)構(gòu)的槽,斜坡結(jié)構(gòu)的深度自前往后逐步變淺;
46、所述縫隙槽對接在斜坡槽的后端,并且進行連通;
47、所述縫隙槽的深度為0.1mm~0.3mm;
48、所述縫隙槽的后部設(shè)置有海綿層;
49、多條所述耐溫膠涂膠槽內(nèi)在靠近陶芯體前端的前側(cè)的一端均設(shè)置有遮擋吸收層,防止耐溫膠漏入陶芯體后端;
50、所述遮擋吸收層采用石棉網(wǎng)層。
51、通過采用上述技術(shù)方案,斜坡槽的漸變深度設(shè)計巧妙地引導(dǎo)膠液流動,配合負壓吸氣工藝,確保膠水均勻分布且無氣泡殘留,超薄的縫隙槽通過精確控制膠層厚度,既保證了粘接強度,又避免了膠水外溢,特別設(shè)置的海綿層在固化階段起到臨時隔離作用,在高溫?zé)Y(jié)時又能順利分解排出,耐溫膠涂膠槽前端設(shè)置的石棉網(wǎng)遮擋層,有效防止了膠水向非目標(biāo)區(qū)域滲透,這種多孔結(jié)構(gòu)在負壓作用下形成選擇性屏障,既保證了膠液的充分浸潤,又避免了不必要的膠水浪費,整個系統(tǒng)通過負壓吸氣與特殊槽體結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用,實現(xiàn)了膠水的高效利用和精準(zhǔn)分布,這種設(shè)計在保證工藝精度的同時,顯著提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品可靠性,各功能層的巧妙配合,使得從常溫固化到高溫?zé)Y(jié)的全流程都能實現(xiàn)穩(wěn)定控制。
52、在進一步的實施例中,s8階段所述送進高溫爐,所述高溫爐內(nèi)設(shè)置有旋臺,所述旋臺上設(shè)置有固定裝置,所述陶芯體組成的活門安裝座陶芯可拆卸的安裝在固定裝置上;
53、s9階段所述高溫?zé)显诳杖茧A段,高溫爐內(nèi)的各段空燃比設(shè)定為0.65:1;
54、預(yù)熱階段,旋臺開啟,溫度以5?°c/min的速度上升至300?°c;
55、燒結(jié)階段,溫度以10?°c/min的速度上升至1400?°c;
56、均熱階段,溫度保持在1400?°c,期間通過高溫爐的紅外熱像儀檢驗溫度的均勻性;
57、冷卻階段,溫度以2?°c/min的速度緩冷至600?°c;
58、自然冷卻至200?°c以下取出。
59、通過采用上述技術(shù)方案,旋臺旋轉(zhuǎn)確保陶芯受熱均勻,避免局部過熱導(dǎo)致的變形或應(yīng)力集中,精確控溫的階梯式升溫策略配合特定空燃比,能有效控制燒結(jié)收縮率,紅外熱像儀實時監(jiān)測可及時調(diào)整溫度場分布,避免出現(xiàn)冷區(qū)或受熱不均等問題,緩慢冷卻工藝可消除熱應(yīng)力,防止陶芯開裂。
60、在進一步的實施例中,s9階段所述高溫?zé)希枰獎討B(tài)混合氣氛,一共分為三個階段:
61、階段1:0-600?°c時,使用n2保護,排除膠水揮發(fā)分;
62、階段2:600-1400?°c時,切換為ar-5%h2,促進界面反應(yīng);
63、階段3:溫度回落至800?°c以下時,切換為純n2保護,避免氫脆。
64、通過采用上述技術(shù)方案,分階段氣氛調(diào)控實現(xiàn)了多重保護,氮氣階段有效清除有機揮發(fā)物,避免碳殘留,氬氫混合氣在高溫下還原陶瓷表面氧化物,增強原子擴散能力,最終氮氣保護消除氫脆風(fēng)險,使材料斷裂韌性和界面結(jié)合強度大幅度提升。
65、在進一步的實施例中,所述陶芯體前端和陶芯體后端在s1階段所述對兩者插接前,需要將陶芯體前端和陶芯體后端放置在負壓環(huán)境中,通入氬氣,施加300w的射頻功率,使氬氣電離形成高能等離子體,用于通過表面處理增加涂抹膠水后的粘結(jié)強度。
66、通過采用上述技術(shù)方案,等離子體中的活性粒子會轟擊陶芯表面,清除有機污染物和材料表面因物理和化學(xué)作用形成的低強度、低活性的薄層區(qū)域,同時在其表面形成納米級粗糙度和極性基團,如-si-oh,使材料的表面能從原來的低能態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣軕B(tài),從而大幅增強膠水的浸潤性和粘接強度,并且在燒合時,部分極性基團會與陶瓷基體進一步反應(yīng),生成更穩(wěn)定的硅氧網(wǎng)絡(luò)。
67、在進一步的實施例中,s3階段所述用抽氣機對通氣孔負壓吸氣,具體過程為:
68、s31:將抽氣機通過軟管與通氣孔對接,確保接口氣密性;
69、s32:啟動抽氣,階梯式增加負壓;
70、s33:在-0.6?bar下保持3-5?分鐘,使膠水在界面滲透均勻;
71、s34:以0.1?bar/min速率緩慢泄壓,防止膠層回彈產(chǎn)生微裂紋。
72、通過采用上述技術(shù)方案,漸進式的壓力變化能夠有效避免瞬時壓差導(dǎo)致的膠體飛濺的問題,避免了膠水劇烈流動中被吸入抽氣系統(tǒng),確保膠層均勻分布,保證了膠合面的完整覆蓋率,保壓階段對于提升膠合質(zhì)量至關(guān)重要,在達到-0.6?bar后保持3~5分鐘,利用持續(xù)負壓驅(qū)動膠水充分滲透陶瓷表面的微米級孔隙,降低了固化后可能出現(xiàn)的界面弱點,顯著提升了結(jié)合面的氣密性和力學(xué)強度。
73、在進一步的實施例中,s9階段所述高溫?zé)虾笕〕?,利?d掃描儀對陶瓷型芯進行幾何外形掃描,所述陶芯為活門安裝座陶芯;
74、具體為:s91:將活門安裝座陶芯固定在旋轉(zhuǎn)臺上,開啟旋轉(zhuǎn),通過x射線掃描生成800—2000張投影圖像;
75、s92:根據(jù)活門安裝座陶芯的設(shè)計模型,測量關(guān)鍵尺寸,對比設(shè)計公差;
76、s93:檢測薄壁區(qū)域,分析壁厚是否符合要求;
77、s94:識別是否存在內(nèi)部缺陷和不合格特征;
78、s95:判斷是否合格,如果合格,進入澆鑄工序,如果不合格,標(biāo)記并淘汰。
79、通過采用上述技術(shù)方案,微焦點x射線源和高速探測器的配合,系統(tǒng)可實現(xiàn)5μm級的高分辨率成像,能夠清晰識別陶芯內(nèi)部存在的微孔洞、夾雜物等缺陷,這些微觀缺陷在傳統(tǒng)二維x光檢測中極易被漏檢,在檢測過程中,陶芯被固定在可編程旋轉(zhuǎn)臺上,通過800—2000張不同角度的投影圖像進行三維重建,構(gòu)建出陶芯的完整數(shù)字模型,這種多角度投影重建技術(shù)使系統(tǒng)具備0.1?mm級的壁厚測量精度,可以精確評估陶芯各部位的壁厚均勻性,特別是對復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的薄壁區(qū)域進行精準(zhǔn)測量,效率遠超人工檢測。
80、在進一步的實施例中,所述陶芯體后端的后側(cè)與中間體連接;
81、所述中間體包括空心管路和分配板;
82、所述空心管路的一端與陶芯體后端的通氣孔連通,空心管路的另一端與分配板連通;
83、所述分配板的后側(cè)設(shè)置有連通孔,所述連通孔處設(shè)置有一鐵管,所述分配板通過鐵管與抽氣機連通,分配板內(nèi)部設(shè)置有空心腔室,且所述空心腔室連通空心管路與鐵管的內(nèi)部;
84、所述預(yù)熱階段,抽氣機對活門安裝座陶芯進行負壓吸氣,負壓從-0.2?bar開始,階梯式提升至-0.4?bar,并在-0.4?bar下保持50分鐘~60分鐘;
85、所述燒結(jié)階段,負壓快速提升至-0.8?bar開始,并在均熱階段保持恒定;
86、所述冷卻階段停止吸氣,負壓逐步降低至常壓,避免熱應(yīng)力導(dǎo)致開裂;
87、所述負壓吸氣用于排出各種膠的加熱殘留物質(zhì)。
88、通過采用上述技術(shù)方案,中間體的空心管路與分配板結(jié)構(gòu)構(gòu)成了高效的排氣通道,使負壓能夠均勻作用于整個陶芯內(nèi)部,可以在高溫?zé)蠒r,有效排出各種膠黏劑在加熱過程中產(chǎn)生的殘留物質(zhì),包括ab膠固化時的揮發(fā)分、耐溫膠高溫分解物以及燒結(jié)膠的界面反應(yīng)氣體,預(yù)熱階段采用漸進式負壓提升,既能溫和排出低溫膠的揮發(fā)物,又避免破壞未固化膠層結(jié)構(gòu),燒結(jié)階段的高負壓則針對性地解決了高溫分解氣體的排放難題,這種動態(tài)調(diào)控確保了從常溫固化到高溫?zé)Y(jié)的全過程中,各類膠黏劑產(chǎn)生的氣體和殘留物都能被及時有效地排出,冷卻階段取消負壓的設(shè)計,既完成了排氣使命,又避免了熱應(yīng)力損傷,為獲得無缺陷、高強度的陶芯拼接件提供了可靠保障。
89、綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:
90、1.通過3d掃描儀的設(shè)置,能夠借助高精度ct掃描系統(tǒng),采用微焦點x射線源和高速探測器組合,配合精密旋轉(zhuǎn)臺的運動控制,能夠以5?μm的分辨率捕捉陶芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的完整信息,掃描過程中,系統(tǒng)會自動采集800—2000張不同角度的投影圖像,這些數(shù)據(jù)經(jīng)過先進的圖像重建算法處理后,生成包含完整三維信息的數(shù)字化模型。這個模型不僅包含幾何尺寸信息,還能清晰呈現(xiàn)材料內(nèi)部的微小缺陷,為后續(xù)的質(zhì)量評估提供了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),質(zhì)量分析階段采用了多層次的智能評估策略,首先,系統(tǒng)會將ct重建的三維模型與3d建模進行自動配準(zhǔn)比對,精確測量關(guān)鍵部位的尺寸偏差,其次,基于深度學(xué)習(xí)的缺陷識別算法會對陶芯內(nèi)部的氣孔、夾雜物等缺陷進行自動標(biāo)記和分類。最后,系統(tǒng)會綜合各項檢測指標(biāo),按照預(yù)設(shè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品進行自動分級,這個過程中,所有的檢測數(shù)據(jù)都會被完整記錄并關(guān)聯(lián)到具體的生產(chǎn)批次和工藝參數(shù),為質(zhì)量追溯提供完整的數(shù)據(jù)鏈的效果;
91、2.通過內(nèi)階梯結(jié)構(gòu)和外階梯結(jié)構(gòu)的設(shè)置,能夠借助陶芯體前端的內(nèi)臺階結(jié)構(gòu)和陶芯體后端的外臺階結(jié)構(gòu)的精密配合,以及設(shè)置在外臺階結(jié)構(gòu)上的注膠孔,配合ab膠,耐溫膠和燒結(jié)膠的分階段固化工藝,實現(xiàn)陶芯拼接的高精度和高可靠性,第一級臺階采用ab膠快速固化,提供初始強度和抗搬運振動,第二級臺階的耐溫膠在中高溫階段保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,防止高溫前燒結(jié)松動,第三級臺階的燒結(jié)膠則在高溫下與陶芯基體化學(xué)鍵合,形成永久鏈接,這種工藝不僅解決了傳統(tǒng)拼接工藝因陶瓷脆性導(dǎo)致的微裂紋問題,還通過分階段工藝起到了提高工藝容錯性的效果,配合負壓抽吸能夠進一步消除界面孔隙,起到使膠合強度更高效果;
92、3.通過斜坡槽和縫隙槽的設(shè)置,能夠借助斜坡槽的漸變深度設(shè)計,巧妙地引導(dǎo)膠液流動,配合負壓吸氣工藝,確保膠水均勻分布且無氣泡殘留,超薄的縫隙槽通過精確控制膠層厚度,既保證了粘接強度,又避免了膠水外溢,特別設(shè)置的海綿層在固化階段起到臨時隔離作用,在高溫?zé)Y(jié)時又能順利分解排出,耐溫膠涂膠槽前端設(shè)置的石棉網(wǎng)遮擋層,有效防止了膠水向非目標(biāo)區(qū)域滲透,這種多孔結(jié)構(gòu)在負壓作用下形成選擇性屏障,既保證了膠液的充分浸潤,又避免了不必要的膠水浪費,整個系統(tǒng)通過負壓吸氣與特殊槽體結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用,實現(xiàn)了膠水的高效利用和精準(zhǔn)分布,這種設(shè)計在保證工藝精度的同時,顯著提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品可靠性,各功能層的巧妙配合,使得從常溫固化到高溫?zé)Y(jié)的全流程都能實現(xiàn)穩(wěn)定控制的效果。