X光影像-X-Ray 穿透式X-ray透视锻造铸件所有大小缺陷!

台湾早期属亚洲重要加工工业国家之一，加上其下游应用产业如航太、汽机车等发展历史较早、需求庞大，连带也使其国内锻造产业发展得以蓬勃进行; 此外较早期的铸造业也是其中一项重要加工方式，因此对任何金属零组件而言，不论锻造或铸造都是制程中第一道重要的加工步骤。
然而，锻造和铸造的生产方式截然不同，锻造属金属块高压冲压成型，铸造属灌入模具冷却后取出 ; 因此在不同制程当中，所需克服问题也不尽相同。如铸件内部组织通常并不均匀，加上延展性与密度较低，常有气孔的问题存在，容易出现缺陷; 而锻造材料其延展性好、密度高，因此重量较轻，结构上较扎实，没有所谓的砂孔; 并且制程中分为冷锻和热锻，热锻由于原材有加温度，因此较冷锻容易加工，但因工件冷却时经热涨冷缩，其加工尺寸较不易掌握。 如下也列举一些锻铸材料一般常衍生之结构问题 :
●裂纹：裂纹通常为锻造时存在较大之拉应力、(附加)切应力引起的，大部分存在于铸件厚与薄大小不一交接处。    
 ●冷硬现象：变形时由温度偏低或变形速度太快及锻后冷却过快所致，严重的冷硬现象可能引起锻裂产生。    
 ●龟裂：龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹，在锻件成形中受拉应力的表面容易产生这种缺陷。例:未充满的凸出部分或受弯曲的部分。    
 ●飞边裂纹：模锻及切边时在分模面处产生的裂纹。    
 ●轴线弯曲： 锻件轴线弯曲，与平面的几何位置呈现误差。




针对这些衍生之缺陷，目前X射线已应用于铸件及锻造材料上，针对金属钢铁材料进行非破坏式精密检测，包含铝、镁、铁、锌铸件内的气孔、缩孔、裂纹、龟裂、异物、轴线弯曲及不连续性等缺陷。此外CT( Computed Tomography )电脑断层扫描技术更提供了显示其材料内部缺陷的确切位置能力，准确的三维CT资料可以对样品的缺陷进行尺寸量化分析，如对夹杂和孔隙提供缺陷的大小，体积和密度等资讯，不仅如此，CT图像有更丰富的对比资讯可以探索更小的细部缺陷。
    如下为铝铸件及管线材料使用穿透式XRF实际测试图片范例：

微焦点CT断层切面图像 双层套管和钢柱间的雷射焊接，内部孔隙和疲劳裂痕	两铜管二维成像(D=12mm)，其间内部焊接状况，裂痕状况

 

铝锻铸件的CT断层扫瞄微分析 三维CT断层扫瞄，于半透明铸件背景中，不同颜色细点表示不同的尺寸分布	铝锻铸件清晰三维CT断层扫瞄成像

总结，穿透式XRF检测系统提供二维及三维电脑断层扫描相互结合使用，可透视锻铸材料、注塑、烧结等所有任何大小局部及细部缺陷，并且许多更精密如雷射焊接、焊缝、焊点等技术，都已经达到需微米等级才可进行缺陷分析; 同时可搭配CAD自动缺陷检测软体，可直接量测工件结构微小尺寸及伪色差异比对。当您的成品或半成品被客户质疑或进行QC自我检验时，穿透式XRF都是一项直接解决锻造或铸件工艺，所产生结构瑕疵非常有用及成熟的检测工具，帮助工厂改善制程方式，并已广泛适用于各个产业。