> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 三维光学扫描赋能两机动力的质量控制 ## 核心内容 三维光学扫描技术在能源与航空航天行业中，特别是在航空发动机与燃气轮机关键部件的质量控制中，发挥着至关重要的作用。该技术通过结构光条纹投影扫描，实现高精度、高效率、全域测量，为产品从设计到生产的全生命周期提供质量管控支持。蔡司提供的条纹投影扫描系统，如 ATOS 5 for Airfoil、ARAMIS SRX、ScanBox 系列等，结合先进的软件功能，满足了复杂几何结构与材料特性带来的检测挑战。 ## 主要观点 - **高精度与高效检测**：三维光学扫描技术具备高分辨率与高精度，适用于复杂、异形、大尺寸部件的质量检测，如风扇叶片、压气机叶片、涡轮叶片和叶盘等。 - **非接触式测量**：无需贴点，测量过程安全且快速，适用于自动化检测与批量检测场景。 - **全流程质量控制**：从设计验证、制造工艺到维修再生，三维扫描技术可覆盖产品全生命周期，提升工艺优化与设计迭代效率。 - **定制化与智能化**：蔡司提供定制化夹具设计、虚拟计量室、智能算法等，满足不同产品的检测需求，并提升检测效率与一致性。 - **数据驱动优化**：通过三维扫描数据与CAD模型比对，实现对制造缺陷的识别与修正，优化加工路径与工艺参数。 ## 关键信息 ### 1. 风扇叶片质量控制 - **材料变化**：风扇叶片从钛合金发展为碳纤维材料，工艺流程包括碳纤维铺层、树脂注射、固化、榫根加工、前缘包边等。 - **表面缺陷检测**：胶带末端易产生分层、微裂纹、孔隙等缺陷，蔡司ATOS 5 for Airfoil测头与ZEISS INSPECT软件可实现高分辨率表面缺陷识别。 - **翼型轮廓评价**：支持多种翼型参数分析，如前尾缘、叶盆叶背轮廓度、弦长、厚度等，确保叶片符合空气动力学设计要求。 - **振动测试**：使用ARAMIS高速三维测试系统，对叶片进行锤击测试，获取三维振幅、固有频率、ODS等数据，用于结构健康监测和性能优化。 ### 2. 压气机叶片质量控制 - **制造工艺复杂**：涉及模具制造、下料、预锻、终锻、切边、磨削、表面处理等。 - **模具检测**：通过ZEISS ATOS 5 for Airfoil测头与ZRE软件进行模具全域扫描与修模指导，缩短修模周期。 - **翼型磨削控制**：支持高精度翼型参数检测，通过反投影与蓝光增强技术，确保磨削去除量精准可控。 - **自动化检测**：ZEISS ScanBox系列实现压气机叶片的自动化检测，支持24小时无人值守操作，提升生产效率与检测一致性。 ### 3. 涡轮叶片质量控制 - **制造流程复杂**：包括蜡模、陶瓷芯、上壳、浇铸、脱壳、精加工、涂层及自适应加工等。 - **涂层检测**：通过三维扫描获取涂层厚度与分布，指导后续加工与维护。 - **冷却孔检测**：结合ATOS 5 for Airfoil测头与ZEISS INSPECT软件，实现冷却孔位置与法向的精准测量，用于自适应加工定位。 - **喉道面积检测**：通过ZEISS ScanBox系统获取叶盘喉道数据，自动计算最小流通面积，提高检测精度与效率。 ### 4. 叶盘质量控制 - **加工方式多样**：包括减材与增材制造，涉及五轴数控铣削、电化学加工、焊接等。 - **表面缺陷检测**：检测热障涂层、焊接表面、微裂纹等，确保叶盘在高温高压环境下的运行稳定性。 - **三维喉道面积检测**：通过高精度扫描，实现喉道面积的自动计算，提升气动性能评估效率。 - **虚拟动平衡调整**：利用数字孪生数据与ZEISS INSPECT软件进行虚拟动平衡分析，优化叶片装配与动平衡性能，避免共振与疲劳失效。 ## 技术解决方案 ### 蔡司三维光学扫描系统 - **ATOS 5 for Airfoil**：专为叶片类零件设计，具备1200万像素分辨率，支持高精度、高效率检测，适用于翼型轮廓、表面缺陷、涂层厚度等。 - **ARAMIS SRX**：用于振动测试，提供高帧率与高精度测量，支持不同测量体积与分辨率需求。 - **ScanBox 5110/5120**：实现自动化检测，支持批量检测与高吞吐量，适用于压气机叶片、涡轮叶片等大尺寸部件。 - **ScanCobot**：便携式测量系统，适用于小型涡轮叶片的阵列式批量检测，具备高灵活性与高精度。 - **ZEISS INSPECT**：提供强大的检测与分析功能，支持CAD导入、参数检查、表面缺陷图、虚拟装配与动平衡分析等，提升检测效率与数据可追溯性。 ## 软件功能 - **参数化检测**：支持通过Python脚本接口进行自定义编程，实现检测流程自动化。 - **报告生成与导出**：可生成包含快照、图像、表格、图表、文本和图形的多样化报告，支持颜色编码显示与自定义模板。 - **虚拟计量室（VMR）**：提供真实模拟检测环境，提升检测过程的可预测性与一致性。 - **数字图像相关性（DIC）**：用于应变、位移与变形分析，支持复杂结构件的动态检测。 ## 联系信息 - **公司名称**：卡尔蔡司(上海)管理有限公司 - **电话**：(86)21-2082 1188 - **传真**：(86)21-5048 1193