汽车塑料制动踏板中内部结构、孔隙、杂质检测方案(工业CT)

SSL-CA20-422Excellence in Science Excellence in ScienceSMX-020 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. - Analytical Applications CenterTel： 86(21)34193996Email： sshzyan@shimadzu.com.cnhttp：//www.shimadzu.com.cn SMX-225CT FPD HR PLUS观察汽车塑料制动踏板内部结构 SMX-020 摘要：本文介绍运用 inspeXio SMX-225CT FPD HR PLUS 微焦点X射线 CT 系气观察汽车塑料制动踏板的内部结构。扫描汽车塑料制动踏板后通过岛津公司独有软件MPR立即显示CT截面图，观察内部孔隙缺陷及杂质。通过 VG 软件计算汽车塑制制动踏板的孔隙率和杂质率，呈现立体效果图。 关键词：微焦点X射线 CT 系统汽车制动踏板高分子复合材料 孔隙率 杂质 汽车塑料制动踏板相比传统的金属踏板廉价、轻便、抗冲击性、耐久性和高强度等优势。但是在制造过程中，如果汽车塑料制动踏板内部有气孔或杂质，则容易造成汽车塑料制动踏板断裂，造成车辆失去制动性能，增加发生碰撞的风险，存在安全隐患。利用工业微焦点X射线 CT可以无损检测成品中内部气孔及杂质。测试速度快，缺陷数据精确。本文介绍运用inspeXio SMX-225CT FPD HR PLUS 的微焦点X射线CT系统检测汽车上的汽车塑料制动踏板的内部结构，观察内部缺陷及测量孔隙和杂质缺陷数据。 X射线CT检查分析条件1： 测试电压：180KV 测试电流：150uA 图像尺寸：1024 pixels*1024 pixels 扫描时间：5min SDD：800mm SRD： 88.898mm Number of Views：1200 Number of Averages：1 Voxel Spacing： 0.183 mm/voxel Exposure(ms)： 250.000 结果与讨论 2.1微焦点X射线 CT对汽车塑料制动踏板的观察 本次检测的是汽车塑料制动踏板，外观如图1(1)。外观尺寸：L280 mm X W90 mm XH60mm。图1(2)(3)示出了整个样品的X光透视图。分别从正面和侧面透视观察制动踏板，只能观察到结构，内部缺陷不能检测。该样品的 CT 图像结果如下所述。 图11汽车塑料制动踏板外观及透视图 图2显示了 MPR (多平面重建)图像。在MPR显示图中，将多个 CT图像堆叠在一个虚拟空间中，从而排列四张图像： CT图像(1)；相互正交的纵向图像(2)和(3)；以及与纵向截面图像(4)正交的任意截面图像。 从图2的图像(1)至(4)中，可以观察到汽车塑料制动踏板中的内部孔隙。 图3示出了该 CT 成像数据的三维显示。 图4示出了汽车塑料制动踏板的孔隙和杂质，使用 CT可以观察内部孔隙及杂质缺陷。 图22汽汽车塑料制动踏板 MPR图 图3汽车塑料制动踏板 3D图 图4汽车塑料制动踏板缺陷图 2.2汽车塑料制动踏板样品数据分析 在汽车塑料制动踏板中，除了使用尼龙、碳纤维、聚丙烯等复合材料增加强度及硬度之外，内部的结构如果有疏松、孔隙、杂质等缺陷也会影响产品的强度和硬度。产品缺陷过多过大容易断裂。针对缺陷大小可测量尺寸，图5孔隙的测量尺寸是4.499 mm，图6杂质的测量尺寸是0.505 mm。 图5 汽车塑料制动踏板孔隙尺寸测量 图6汽车塑料制动踏板杂质尺寸测量 利用专用软件分沐孔隙缺陷，计算出孔隙缺陷分布效果图(图7)。并用不同颜色标注不同大小尺寸的孔隙。统计出材料总体积是102268.9766mm3，孔隙缺陷总体积105.5485mm³，孔隙缺陷百分比0.10%。 图77汽车塑料制动踏板孔隙率统计及分布 利用专用软件分析杂质，，计算出杂质缺陷分布效果图(图8)。并用不同颜色标注不同大小尺寸的杂质。统计出材料总体积是102341.4766mm³， 杂质缺陷总体积28.9376mm，杂质缺陷百分比0.03%。 图8汽车塑料制动踏板杂质统计及分布 结论 采用岛津公司的inspeXio SMX-225CT FPD HR PLUS微焦点X射线CT系统检测汽车塑料制动踏板的内部结构，通过 CT 直观观察内部孔隙及杂质。通过 VG 软件计算汽车塑料制动踏板的孔隙率和杂质率，有助于工厂品质部管控和研发部产品开发。 岛津应用云 采用岛津公司的inspeXio   SMX-225CT FPD HR   PLUS微焦点X射线CT系统检测汽车塑料制动踏板的内部结构，通过CT直观观察内部孔隙及杂质。通过VG软件计算汽车塑料制动踏板的孔隙率和杂质率，有助于工厂品质部管控和研发部产品开发。