透視科技的力量:微聚焦X射線技術(shù)在逆變器無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用
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新能源汽車(chē)發(fā)展如火如荼,到現(xiàn)在為止,新能源車(chē)不僅是代步工具的一種,作為移動(dòng)終端,它的舒適性功能和娛樂(lè)性功能也影響著用戶(hù)體驗(yàn)。而支撐這些功能的器件之一——逆變器正逐漸廣為人知。
逆變器,名稱(chēng)就交代了它的主要作用——將汽車(chē)的直流電轉(zhuǎn)換為交流電。正因?yàn)橛辛诉@個(gè)器件,我們可以利用車(chē)載電池為非車(chē)載設(shè)備,例如筆記本電腦、手機(jī)充電器等、音響(需要交流電源)、電動(dòng)工具、某類(lèi)空調(diào)以及戶(hù)外用電飯煲等家電提供電源。
逆變器通過(guò)輸出不同頻率的交流電,可以對(duì)馬達(dá)的輸出進(jìn)行精細(xì)控制。所以,它的設(shè)計(jì)和性能將影響汽車(chē)電量輸出和功率性能。
為了提升電量輸出和功率性能,逆變器需要在低損耗狀態(tài)下傳導(dǎo)大電流,但隨之而來(lái)的是,電流增大可能導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)熱增加,從而增加器件故障風(fēng)險(xiǎn)。所以逆變器的設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一是降低內(nèi)部產(chǎn)熱,同時(shí)需要檢測(cè)內(nèi)部器件是否存在導(dǎo)致發(fā)熱的缺陷。
本文介紹了使用微焦點(diǎn)X射線檢測(cè)系統(tǒng)Xslicer SMX-6010檢測(cè)逆變器組件(IGBT模塊)的應(yīng)用案例。
圖1 微焦點(diǎn)X射線檢查設(shè)備 Xslcier SMX-6010
圖2 逆變器整體透視圖像
圖2是使用“全景功能”獲得的逆變器整體內(nèi)部透視圖像。
圖3 逆變器中器件的透視圖像
“全景功能”能夠呈現(xiàn)被測(cè)件的整體內(nèi)部狀態(tài),從宏觀角度了模組內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況。圖3是不同放大倍數(shù)下內(nèi)部芯片的透視圖像,圖中可見(jiàn)焊錫中的孔隙。如果焊點(diǎn)上的孔隙過(guò)多,其導(dǎo)熱性和焊接強(qiáng)度都會(huì)下降,所以理想的焊點(diǎn)是沒(méi)有孔隙。圖4中,傾斜探測(cè)器后觀察到彈簧的部件的立體圖像。
圖4 逆變器在傾斜角度下的透視圖像
圖5 逆變器厚度方向不同位置的斷面圖像
圖5的斷面圖像是圖3的透視圖中芯片的CT圖像。通過(guò)不同位置的斷面圖像可以了解孔隙的立體狀態(tài)。
圖6 逆變器內(nèi)部尺寸測(cè)量
圖6是斷面圖像中空隙尺寸和器件角度。圖7顯示了使用面積比測(cè)量函數(shù)來(lái)測(cè)量截面圖像中設(shè)置的感興趣區(qū)域(由藍(lán)線顯示)中的面積比和孔隙數(shù)量(由黃線顯示)的示例。
圖7 逆變器孔隙率測(cè)量
總結(jié)
綜上所述,微聚焦X射線檢查系統(tǒng)可以無(wú)損地可視化逆變器部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)??梢韵韧ㄟ^(guò)透視圖像進(jìn)行觀察,一鍵切換CT功能,拍攝CT圖像,還可以進(jìn)行各種測(cè)量。通過(guò)這種簡(jiǎn)單易行的方法可以對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行品質(zhì)管理。
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