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蔡司三维光学条纹投影扫描：能源与航空制造业的“质量把关人“

2025年07月15日 13:22来源：蔡司人气：89

　　为应对复杂的工况，工业领域的设备必须具备极高的可靠性与稳定的质量，质量管控成为必需。例如：在电力能源领域，大型涡轮机叶片的结构日趋复杂，对几何形状的精度要求愈发严苛。在航空航天领域，随着对飞机综合性能要求的持续提升，叶片制造精度也面临着更为严格的技术标准。
 
　　结构光条纹投影扫描凭借高精度、高效率、全域测量的特点，成为这些关键设备组件的重要质量检测手段。蔡司的条纹投影扫描解决方案贯穿从设计到生产的产品全生命周期，为各环节提供精准质量管控，加速设计迭代进程，提升工艺优化效率，目前已成功应用于能源业与航空航天业中。
　　化解精密部件质量挑战，支持航空航天发动机技术跃迁
 
　　航空发动机是百年航空史的主角之一，被誉为工业制造"皇冠上的明珠"。大推力、高燃油经济性、更长的发动机寿命以及更低的大修频率是业内攻坚的方向，航空发动机叶片则是与这些问题密切相关的重要部件，其种类丰富，生产工艺复杂，结构设计需要满足发动机效率、发动机耐久性和推动力的需要。
 
　　蔡司为航空领域提供三维光学解决方案，可助力航空发动机叶片全生命周期的质量控制和工艺优化，覆盖研发设计、模具锻造和铸造、过程检查、最终检验和维护维修等环节。
 
　　随着航空航天技术的发展，航空发动机叶片的形状越来越具有挑战性。在设计阶段，蔡司条纹投影扫描系统对于单一或者复合材料的叶片均可适用，即使是复杂区域也可提供高精度测量数据，满足空气动力分析模型、性能分析模型及其他生产所需分析模型对全域数据的需求，并且比传统三坐标测量机测量效率更高。
　　市场对高性能、大体积的涡轮发动机的需求增加，制造商为了满足市场需求，需要缩短生产周期，自动化解决方案成为提高生产效率的关键。ZEISS ScanBox三维测量系统提供集自动编程、智能数字化采集、高精度检测及报告功能于一体的一站式解决方案，所搭载的虚拟测量室(VMR)功能直观易用，可高效完成测量路径规划。蔡司自主研发的专业分析软件ZEISS INSPECT拥有叶片检测模块，不仅可实现翼型截面轮廓的毫米级精度分析，还能完成表面缺陷识别、三维喉道面积分析及虚拟装配分析等，为制造工艺优化提供全维度数据支撑。
　　在航空发动机叶片的整个生命周期内，维护和维修成本在总成本中占据很大比重，这意味着维修速度越快，叶片就能越快重新投入使用。在飞机定检中，从A检到D检，蔡司条纹投影扫描系统为磨损与裂纹分析、维修工作计划与管控提供支持，优化检修过程，缩短检修时间，更准确地预测故障，延长叶片寿命。
 
　　保障关键组件质量，助力能源结构变革
 
　　当前，全球能源体系已形成化石能源与可再生能源协同发展的格局，但无论是火电、水电等传统能源领域，还是风电、光伏等新能源赛道，对设备均有高标准的质量要求。
 
　　在电力新一代燃气轮机中，关键部件为压气机叶片、涡轮叶片等各级叶片。这些叶片往往需要在上千摄氏度的高温环境中稳定可靠地运转，因而从材料选择到设计、制造均有不同的极致要求。水轮机组是水能发展的重要核心装备，水轮机中的转浆在高速水流冲击下经受着剧烈的空化腐蚀，因此从设计、制造到后期维护都要确保部件尺寸和状态的稳定可靠。风力发电机一旦出现故障，修复成本极高，而且在大型化趋势下，大型零部件的生产投入极大，需要在整个生产流程中做好质量管控。光伏产品同样如此，复杂的生产流程、数量众多的结构部件、降低长期维护成本的需求，均需要快速检测和分析判断质量问题。
　　结构光条纹投影技术成为解决这些质量挑战的理想手段。无论是燃气轮机叶片、水轮机转浆，还是风力发电机和光伏设备的组件，条纹投影系统均可以进行型面分析、特征尺寸分析、装配分析等，有效提升产品质量。例如：燃气轮机叶片常采用熔模铸造和锻造工艺，结构为自由曲面，细节要求高，生产链长。条纹投影系统可以在铸造流程中进行蜡模检测、形壳测量、气膜孔测量、叶身尺寸检测等，在锻造流程中进行锻坯测量、锻造模具测量等。
　　蔡司条纹投影扫描系统为能源行业的关键零部件检测提供贯穿全生命周期的解决方案：针对涡轮机、转子叶片等复杂自由曲面部件，非接触式三维扫描技术实现从生产到维护的全程质量控制。对于铸造或锻造工艺，从模拟验证、加速模具试模到首件检查，再到生产控制和CNC加工，确保工艺精度和质量的一致性。精细、全域的测量数据还可以作为逆向工程的必要信息。
 
　　燃气轮机、航空发动机等是大国重器的代表，结构光条纹投影技术与能源、航空行业的结合是新质生产力的典型展示，也反映出这一技术在其他工业领域中的巨大潜力。蔡司条纹投影扫描系统采集的高精度扫描数据可用于研发设计、制造和MRO全链路，立足于质量保证层面，将帮助更多能源、航空制造企业实现高质量发展的目标。

　　(本文系蔡司投稿，不代表本站的观点和立场。文章内容仅供参考，若涉及侵权，请及时联系本站处理。图片授权发布，版权归原作者所有。)
(来源：蔡司)
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