行業(yè)應(yīng)用 | 光學(xué)3D技術(shù)對磨損的改善
在過去的20年汽車制造業(yè)中,發(fā)動機的摩擦性能有了顯著改善。未來,汽車在道路上應(yīng)該更輕、燃料消耗更少、對環(huán)境更加友好、同時又能夠提供更多的動力,摩擦損失的減少在這里起著重要的作用。畢竟,克服摩擦?xí)膭恿ΓΣ習(xí)a(chǎn)生熱量,產(chǎn)生的能量不可用于動能。除此之外,摩擦?xí)a(chǎn)生不必要的噪音和導(dǎo)致發(fā)動機部件的磨損。
為了挖掘這些潛力改善摩擦損失,汽車制造商使用Mahr光學(xué)3D測量技術(shù)對其組件進行表面分析,檢查組件之間的相互摩擦以及強度來進一步減少發(fā)動機中的摩擦。
表面顯示一目了然
從本質(zhì)上講,通過粗糙或更光滑的結(jié)構(gòu)可以看到表面磨損。借助MarSurf CM對表面進行光學(xué)非接觸式掃描分析,得出三維高精度圖像。即使是隨機分布,也可以在圖像上清楚地識別出高點和低點。如果被測工件的表面被涂覆或具有精確引導(dǎo)的中空凹槽(這些中空凹槽會導(dǎo)致氣缸軌道上的機油殘留其中),那么3D分析就變得尤為重要。
MarSurf CM可提供表面形貌的精確圖像,汽車開發(fā)人員可以檢測工件上的摩擦和磨損
共聚焦技術(shù)
MarSurf CM的光學(xué)測量方法基于共聚焦顯微鏡技術(shù)。通過旋轉(zhuǎn)的針孔圓盤過濾掉從物體表面反射的散射光。通過這種方式,僅對相機CCD芯片上精確對準(zhǔn)的表面點成像,模糊的像素淡出,在清晰定義的水平面中制作各個表面的高對比度和清晰圖像。
為了創(chuàng)建可評估的表面三維立體(浮雕)圖像,測量設(shè)備會自動更改測量范圍內(nèi)的焦點,從而在具有相應(yīng)輪廓線的不同焦點平面上生成一系列圖像。彼此重疊放置,得到的三維圖像分辨率可使結(jié)構(gòu)在納米范圍內(nèi)可見。
大面積上也具有高分辨率
汽車制造商開發(fā)內(nèi)部測試表明:當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的放大倍數(shù)為20倍,可覆蓋0.8 x 0.8毫米范圍的測量點。如果是更大的面積,MarSurf CM具有縫合功能,它可將相鄰的單個圖像拼接起來形成整體圖像,這意味著即使大面積表面也可以以最高的分辨率進行分析。
為了確保測量結(jié)果具有可比性,在共聚焦計量中重復(fù)性也很重要。當(dāng)然,硬件和軟件的簡單可操作性也至關(guān)重要,需要降低因不同用戶操作的人為誤差對結(jié)果的影響。還有,工件也會因污垢或灰塵而影響結(jié)果。MarSurf CM特別堅固的硬件裝配可以有效的降低這些誤差。
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