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新闻动态

【应用案例】Tampere University 全材料的一体化3D测量工具

2020/04/09

* 关键词:形貌中国竞猜网网址,粗糙度中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址,尺寸中国竞猜网网址,一体化,快速,大面积,真3D,光学非接触

* 摘要:一种测量各种材料、形状和尺寸的工具---ALICONA光学三维形貌测量仪


在对材料的研究中中国竞猜网网址,芬兰坦佩雷理工大学探索了各种技术应用的创新方法中国竞猜网网址。通过Alicona的光学三维计量技术,他们找到了一个多功能的工具,用于分析各种各样的材料中国竞猜网网址中国竞猜网网址,并对各种形状和尺寸的部件进行几何验证中国竞猜网网址。材料选择技术是生产高质量构件的关键因素。技术创新和新的制造工艺直接关联到材料的研发。正确的材料选择决定了零件的耐磨性、耐腐蚀性和使用寿命中国竞猜网网址。





表面变形、磨损强度及机理的评价

芬兰坦佩雷的坦佩雷理工大学材料科学实验室(TUT)在对大部分类型材料的结构、性能中国竞猜网网址、加工和使用进行高水平研究。在研究过程中他们使用Alicona公司的InfiniteFocus G5光学三维测量系统分析了表面形貌中国竞猜网网址,验证了尺寸的标注中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址,评估了表面变形中国竞猜网网址、磨损强度和机理中国竞猜网网址中国竞猜网网址。在与业界的紧密合作中,涵盖了各种各样的技术应用中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址。测量材料包括金属、聚合物中国竞猜网网址、纺织品中国竞猜网网址、木材中国竞猜网网址、纸张中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址、陶瓷中国竞猜网网址中国竞猜网网址、涂料和岩石等中国竞猜网网址。此外中国竞猜网网址,光学三维测量系统还用于工具中国竞猜网网址中国竞猜网网址、部件和试样的全尺寸测量?中国竞猜网网址;谄渥远浣沟墓ぷ髟碇泄翰峦?中国竞猜网网址,InfiniteFocus将光学系统的小焦距与垂直扫描结合起来中国竞猜网网址中国竞猜网网址,并且从焦距变化中提供形貌和真彩色信息。




Crushing pin-on-disk high-stress abrasion wear testAlicona测量系统提供了全宏观和详细微观层面的数值量化和试样的详细三维表面特征中国竞猜网网址中国竞猜网网址。

(左图表面积约3mm3中国竞猜网网址中国竞猜网网址,右图面积约1000mm3




大面积和大角度陡坡样品的快速测量


由于材料试验中的试样通常含有断裂或变形的表面,因此经?;嵊龅蕉盖偷牟嗝婊虼植诘谋砻嫘蚊?。Alicona提供了一个独特的解决方案来记录整个曲面中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址,即使样品表面有这些难以测量的特性中国竞猜网网址。实验室研究人员Niko OjalaJarmo Laakso最初,我们正在寻找一种测量系统中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址,可以测量具有几平方厘米宽的大面积和粗糙表面的样品例如有陡坡的大磨损或断裂表面。对我们来说中国竞猜网网址,测量系统相对快速也很重要。同时要求可以通过旋转样本进行测量,并获得真实的三维模型。他们说:通过AliconaInfiniteFocus G5,我们找到了一个适合我们需要的测量系统中国竞猜网网址中国竞猜网网址。由于对该系统的需求和兴趣很高中国竞猜网网址中国竞猜网网址,目前利用率已高达24/7中国竞猜网网址。



核燃料处置容器密封用FSW工具的几何验证

DMS的应用材料科学研究小组--提供任何类型的材料相关项目的帮助。贾莫指出:举一个例子:我们与两个斯堪的纳维亚半岛的核废料管理专家组织SKBPosiva Oy进行了合作中国竞猜网网址中国竞猜网网址,验证了用于密封核燃料处置罐的FSW探测器的几何结构。 搅拌摩擦焊技术(FSW)是一种在工具和目标金属之间产生摩擦热导致金属软化中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址,并通过机械混合焊接在一起的焊接方法中国竞猜网网址。探头是非消耗性的,因此,当探头材料沿焊缝移动时,其难点在于防止其熔化中国竞猜网网址。因此中国竞猜网网址,精确的几何结构是高效焊接工艺中的关键因素中国竞猜网网址。






SKBPosiva-OyFSW探针的全尺寸测量。Alicona先进的Real3D旋转装置,可实现全尺寸测量。

( © SKB and Posiva Oy, not allowed to copy without permission)



工件的全尺寸测量

通过配合AdvancedReal3D rotationInfiniteFocus G5上使用中国竞猜网网址,他们实现了这些探头的360°的形状测量中国竞猜网网址。这使得Jarmo可以检查长度中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址、直径和半径等尺寸以及圆度等尺寸参数中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址。半径可以在2μm的横向分辨率下测量中国竞猜网网址,这样可以同时最小规定公差的符合性中国竞猜网网址。通过与CAD数据的比较来评估形状偏差中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址。与传统的基于二维数据分析的方法不同中国竞猜网网址中国竞猜网网址,Alicona测量系统提供了数值量化和详细的三维表面特征中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址。为了检测表面纹理中国竞猜网网址,测量不仅包括线条轮廓的粗糙度中国竞猜网网址中国竞猜网网址,还包括基于区域的参数中国竞猜网网址。基于面积的粗糙度测量可以更全面地了解表面状态中国竞猜网网址中国竞猜网网址。根据具体情况和客户需求中国竞猜网网址,我们分析了基于轮廓的粗糙度参数,如Ra中国竞猜网网址中国竞猜网网址、Rq中国竞猜网网址、Rz和表面纹理参数中国竞猜网网址中国竞猜网网址,如Sa、Sq、Sz中国竞猜网网址。特别是对于润滑接触中国竞猜网网址中国竞猜网网址,基于面积的表面粗糙度值对于研究不同涂层的性能非常有用中国竞猜网网址。NikoJarmo表示:“我们的系统已经评估了金属基底上厚度为20μm的纳米结构聚合物涂层”中国竞猜网网址≈泄翰峦分泄翰峦分泄翰峦?;谇虻谋砻娌问饬糠?/span>EN ISO 25178标准≈泄翰峦分泄翰峦?中国竞猜网网址中国竞猜网网址;诼掷牟饬糠?/span>EN ISO 4287/88提供了将光学测量结果与接触式测量结果进行比较的可能性中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址。

基于其中一项要求是大面积测量中国竞猜网网址,实验室发现没有多少测量设备可以实现中国竞猜网网址中国竞猜网网址。NikoJarmo表示“以前我们只有一个干涉测量系统,但它不能有效地测量大面积,事实上中国竞猜网网址,它需要几天才能做到这一点。有了Alicona,我们能够以高速测量200 x 200 mm的面积中国竞猜网网址。。对于大面积的测量通常也需要较长的测量深度z范围(因为试样可以是弯曲的形状中国竞猜网网址、较大的高度差或高度变形的表面)--InfiniteFocus G5是一种高效且快速的工具中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址。




利用高速粒子在-60°C温度下对钢试样进行五次冲击的冲击试验中国竞猜网网址,冲击后的表面测量中国竞猜网网址。




大面积测量区材料变形的简易量化

最后,通过使用InfiniteFocus G5测量系统提供的MultiMeasurement,NikoJarmo发现了一个非常省时的特性中国竞猜网网址。Niko表示:通过MultiMeasurement,我们可以建立一个自动测量程序中国竞猜网网址中国竞猜网网址,对大约重复的十几个样本进行一个接一个的完全测量或在更高的放大倍数下测量它们的多个位置中国竞猜网网址。这节省了大量的测量时间中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址,例如利用这种方法可以充分利用夜间时间。

在最后NikoJarmo表示:通用性中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址,便捷性和用户友好是十分重要的中国竞猜网网址中国竞猜网网址中国竞猜网网址,这些都是Alicona能提供给我们的中国竞猜网网址。







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