導讀：提到計算機斷層掃描(CT)，大部分人會(huì )聯(lián)(lián)想到在醫(yī)院中拍CT片子。實(shí)際上，在工業(yè)(yè)領(lǐng)域中，CT也有很多的用途， 比如探測金屬3D打印零件內部質(zhì)量，但這類(lèi)設備一般都比較貴，檢測一次成本也很高，如果有公司能夠以較低的價(jià)格出租CT設備，將會(huì )對市場(chǎng)帶來(lái)怎么樣的改變？

2022年4月18日，從事計算機斷層掃描(CT) 研究的創(chuàng )(chuàng)業(yè)(yè)公司Lumafield宣布，從Kleiner Perkins、DCVC、Tony Fadell、Jason Calacanis′ Launch和Lux獲得了超過(guò)3200萬(wàn)美元的投資。目前，CT工具非常昂貴，但Lumafield將以每月3000美元的價(jià)格向用戶(hù)出租工具包。據(jù)稱(chēng)，這些CT工具包可以在辦公環(huán)(huán)境中操作，而且很容易使用。

Lumafield的平臺結合了軟件、3D掃描和CT，使工程師能夠以一種無(wú)障礙的方式繪制和了解產(chǎn)(chǎn)品的內部特征。使用Voyager軟件，還將通過(guò)自動(dòng)組合CT解讀來(lái)分割零件。

工業(yè)(yè)CT及應用領(lǐng)域

工業(yè)(yè)CT是工業(yè)(yè)用計算機斷層成像技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它能在對檢測物體無(wú)損傷條件下，以二維斷層圖像或三維立體圖像的形式，清晰、準確、直觀(guān)地展示被檢測物體的內部結構、組成、材質(zhì)及缺損狀況，被譽(yù)為當今最佳無(wú)損檢測和無(wú)損評估技術(shù)。工業(yè)(yè)CT技術(shù)涉及了核物理學(xué)、微電子學(xué)、光電子技術(shù)、儀器儀表、精密機械與控制、計算機圖像處理與模式識別等多學(xué)科領(lǐng)域，是一個(gè)技術(shù)密集型的高科技產(chǎn)(chǎn)品。

工業(yè)(yè)CT廣泛應用在汽車(chē)、材料、鐵路、航天、航空、軍工、國防等產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)領(lǐng)域，為航天運載火箭及飛船與太空飛行器的成功發(fā)(fā)射、航空發(fā)(fā)動(dòng)機的研制、大型武器系統(tǒng)檢驗與試驗、地質(zhì)結構分析、鐵道車(chē)輛提速重載安全、石油儲量預測、機械產(chǎn)(chǎn)品質(zhì)量判定等提供了的重要技術(shù)手段。

工業(yè)(yè)CT一般用來(lái)做什么

●壁厚分析

壁厚分析可以被容易地用于數(shù)據(jù)集處理，接在CT數(shù)據(jù)/三維像素數(shù)據(jù)集上自動(dòng)定位面積不足或壁，厚過(guò)厚及間隙過(guò)大的位置，計算出壁厚或間隙尺寸以顏色代碼顯示分析結果。

●缺陷檢測

缺陷檢測可對不連續(xù)性進(jìn)行自動(dòng)檢測，例如氣孔、孔洞和夾雜物等?；?/span>CT的缺陷分析如今已被廣泛應用，如鑄件、塑料零件和BGAs?？蓪z測到的缺陷按量的大小進(jìn)行顏色編碼可視化，計算每個(gè)缺陷參數(shù)，如位置、密實(shí)度、尺寸、形狀、坐標等方便分析產(chǎn)(chǎn)品缺陷。

●向工程應用

即使是復雜的組裝品，通過(guò)CT掃描后，將三維數(shù)據(jù)輸出到VGStudio MAX軟件中，可以輕松獲得每個(gè)單獨零件的三維圖像。

●CAD對比

直接比較CT/三維像素數(shù)據(jù)和CAD或其它CT/三維像素數(shù)據(jù)，比常規(guī)方法效率更高，以顏色標識來(lái)顯示分析結果。

●纖維復合材料分析

可標記不同纖維取向，對整個(gè)對象或用戶(hù)指定的“感興趣區(qū)域”分析，在直方圖中顯示分析結果。

●計量/三坐標測量

三坐標測量包括全部的2D、3D測量功能，如幾何尺寸和公差（DIN EN I0S 1101標準）。

●傳遞現(xiàn)象

不需要網(wǎng)(wǎng)格可直接在多孔和多組分材料的CT掃描數(shù)據(jù)上進(jìn)行微觀(guān)結構級虛擬流動(dòng)和擴散實(shí)驗，計算均質(zhì)材料特性、如絕對滲透率、曲折度、地層因數(shù)、分子擴散系數(shù)、電阻率、導熱系數(shù)或孔隙度，也可以計算各向異性樣品的張量值材料屬性。

●結構力學(xué)模擬

可計算某一對象（CT體數(shù)據(jù)對象、網(wǎng)(wǎng)格對象等）內的機械應力分布，采用無(wú)網(wǎng)(wǎng)格有限元方法、線(xiàn)性基函數(shù)和共軛梯度求解法進(jìn)行虛擬受力測試，幫助您評估不連續(xù)性對零件穩(wěn)定性的影響。

在分析之后，也有強大的導出功能，可將圖像文字以（CSV/HTML/RTF等）多種格式導出。

Lumafield公司的技術(shù)和商業(yè)(yè)模式

iPod和iPhone的共同發(fā)(fā)明人托尼-法德?tīng)?/span>(Tony Fadell)表示："當我們開(kāi)發(fā)(fā)iPod和iPhone時(shí)，需要依靠X光來(lái)進(jìn)行CT掃描。當時(shí)，我們不得不使用外部服務(wù)來(lái)獲得這些昂貴的掃描，并等待幾天才能得到結果。即使現(xiàn)在，這種關(guān)鍵工具也只有巨頭公司才能使用。但這將迅速被改變，Lumafield將這些強大的工具放在世界各地的工程師的工作臺上"。

此外，Lumafield的 "強大的自動(dòng)分析引擎可以在空隙、孔隙和裂縫變成關(guān)鍵問(wèn)題之前將其確定下來(lái)"。據(jù)報道，金屬3D打印領(lǐng)域的代表性企業(yè)(yè)桌面金屬Desktop Metal已經(jīng)(jīng)是一個(gè)用戶(hù)。

只有通過(guò)CT，你才能真正確保金屬3D打印部件沒(méi)有任何空隙或裂縫。如果能夠以一種具有成本效益的方式對服務(wù)商打印出來(lái)的每一個(gè)零件進(jìn)行CT掃描，將是非常有價(jià)值的。因此，將有可能更好地處理質(zhì)量保證問(wèn)題，甚至對非關(guān)鍵性的部件也可以進(jìn)行CT探傷。

到目前為止，提供CT檢測已經(jīng)(jīng)超出了大多數(shù)服務(wù)商的能力范圍。Lumafield的產(chǎn)(chǎn)品和模式有可以改變這種狀況，能夠讓小企業(yè)(yè)和更多的零件可以使用CT探傷。有了Lumafield，人們可以以低成本的方式對更多的零件進(jìn)行更多的檢測。

服務(wù)商制作的每個(gè)部件都是不同的，有不同的方向、工具路徑和殘余熱量，都在構建平臺的不同區(qū)域，因此需要對制造的每一個(gè)3D打印部件進(jìn)行單獨的質(zhì)量保證。因此，應該對生產(chǎn)(chǎn)的每一個(gè)部件進(jìn)行3D掃描和CT掃描。雖然這將是昂貴的，但每個(gè)部件都是獨一無(wú)二的。

到目前為止，除了航空航天、國防和醫(yī)療市場(chǎng)之外，這在成本上是難以承受的。然而，有了自動(dòng)化的Lumafield軟件包，這可能成為現(xiàn)實(shí)。

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