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无损检测(NDT)对于飞机制造业和维修业来说是一个非常重要的行业,其年市值高达十几亿美元。而未来无损检测将如何适应越来越多的新材料、智能新技术的发展,值得关注。
随着航空乘客的增多和新一代飞机机队规模的壮大,无损检测在民航运输安全领域中扮演着越来越重要的角色。
无损检测初的应用要追溯到1914年民用航空刚兴起的那段时间,因此无损检测堪称是幕后英雄。
在制造业中,使用无损检测方法评估结构或部件的完整性和损伤状况。在飞机投入使用后,无损检测仪更是检测飞机健康状况的重要工具,如金属疲劳和材料应力问题。
无损检测可检测飞机的所有部分出现的任何损伤,包括确定材料厚度、裂纹、腐蚀、复合材料的脱层和焊接缺陷等,同时也可检测整架飞机。
统计数据显示,用于机体的无损检测占民用飞机无损检测的70%~80%,剩余20%左右的检测是用于发动机和其他相关部件。
无损检测方法在检测部件时不会破坏材料,可为航空公司节约维修成本、缩短停场时间,有利于航空公司的飞机尽快投入运营。
鉴于无损检测具有降低成本和确保安全性的重要作用,当前维修企业不断探索更快、更有效的无损检测方法。
无损检测的常见方法
虽然无损检测在维修服务中扮演着重要的角色,但其适用的流程相对较少。据美国无损检测学会称,常用的6种检测方法是磁粉检测、液体渗透检测、射线检测、超声检测、涡流探伤和目视检查。这些方法均适用于航空领域。
此外,技术人员在检查难以接近的区域时也会使用内窥镜,无需拆解被检结构即可探测到内部结构。其他目视检查的工具还包括具有内置图像捕捉功能和录制功能的视频内窥镜,以及使用光纤电缆传输图像的纤维内窥镜。
机遇与挑战
尽管新的测试设备和软件已具备了很好的移动性,但仍有一些局限性。例如,已经使用了50多年的涡流检测仍是一个特别复杂的过程,需要的技术人员,而且于导电材料使用,渗透深度也很有限。
与此同时,液体渗透剂也只能在开放的表面上检测缺陷,在粗糙的表面上检测有可能会出错。因此未来还需要设备制造商和用户携手合作共同解决这些问题。
一直以来力致于X射线技术的研究与X射线智能检测装备的制造,其UNC系列X射线实时成像检测装备是标准化工业行业领域无损检测设备,具有易操作、软件人性化设计,高度系统可用性等特点,广泛适用于汽车制造、电力、建筑、石油化工、机械加工、航天航空、压力容器、电子等行业,同时根据客户需求定制,提供解决方案。
在EMS行业有着35年的从业经验,见证了这个行业大大小小的变化。他说,15年前,一家EMS公司购入一套设备,可以一直使用约10年左右,不需要更换。“因为当时的技术变化不太快”,他说。“过去有很多家庭经营的小型工厂。有很多3级和4级工厂,因为那时的工厂不是资本密集型的。那时是做EMS生意的好时机,只需要从设备的角度考虑销售哪类产品。我也并不是非要说‘过去真好’,只是那时候只要买了设备、运行设备就可以了,没有那么多变化。之后我们步入了一个,出现了一定比率的变化,这种情况一直到近才结束。那时候的状态就是,你知道市面上出现了某种新技术,但你会等到新项目、新客户或者是新机遇出现了才着手去购买这种适配新技术的设备。你会说,‘好的,我知道市面上有一种产线更长的设备,但只有接到了要求我制造30层线路板的大项目我才会去买。’”
表示,在过去的5年里,制造商不再需要等接到了订单再购买新设备了,因为市场研究可以调查出你需要的是什么。“你必须要对各种新技术快速做出反应,甚至要知道终报价会是什么样的,因为你不能今天买了设备明天就投入使用。你必须要开发出一个相关流程,要学会怎样去做,而且要聘用相关工作人员。在EMS领域,驱动我们发展的因素更多的是技术发展蓝图,我们必须要划分出新兴技术。不仅要从流程工艺的角度去划分,还要从元件的角度去入手。元件供应商在不断生产出一些不可思议的产品,这些产品会对你加工元器件所需要的设备产生一定影响。这种情况在EMS领域越来越明
举了一个例子——你不能在接到34层线路板制造项目之后就购买一个炉子。“一个炉子远远不够,像那种可以处理重板以及板上集成有BGA技术炉子,你得有三个。你还需要返工设备来重新返工线路板上的BGA。你一定要提前考虑好这些”,Turpin 说。
在一年前就开始着手研究的技术之一是清洗技术。“我们仅在寻找所有不同版本的设备上就花费了6个月的时间。以前的板子上只有几个LGA,一个QFN。但我们现在看到一块板子上有几百个LGA,它让你不得不接受一个全新不同的清洗模式,你会觉得也许能用旧设备清洗这种新产品,但其实不然。所以必须要时刻注意新技术。这和3D AXI是一个道理。当你有了带有400个底部端子的3级板以后,你就无法再使用人工X光系统了。没有人可以在目视检查这些元器件之后还能保持目光没有变呆滞。你需要采用自动化技术进行这种高强度检查工作。你仍然需要一名工作人员对样品进行检查以保证各个连接点都是合乎规定的,但你不可能让工作人员肉眼检查所有这些底端焊点。”Turpin说。
“EMS经历过这样三个时期:个时期我把它称之为美好旧时光,人们只需要购买一套设备就可以使用10年以上;随之而来的第二个阶段不是“有了设备,客户就会送上门来”,而是“有了项目、有了客户,你就可以去买入设备支持你的项目”;而现在我们已经处于第三阶段,即凡事必须提前考虑、规划好的状态了。一般情况下,你必须要有一个技术发展蓝图,而且你要在做过一定程度的研发之后先行想好客户的需求。因为一旦客户找上门来,即使设备的交付时间只有4~6周,但是一个全面的评估流程要花上更多时间。资本支出就是以流程的自动化为中心——你必须要全面考虑好流程开发,并对其进行分析、开展培训,确保你已经尽到了大努力,之后才可以将新的设备引入工艺流程中。一旦你把所有这些工作都完善起来,在等待并购买的基础上完成这些工作,客户一般都会愿意等待。
“我们还希望与客户共享我们的技术发展蓝图。确保可以查看客户的工程组,知道客户的方向是什么,比如下一个要生产的产品是什么,这样我们就可以从中获取信息,先行一步。这不是把手指沾湿在空中挥一挥就可以看到整个行业走向的黑魔法。我们可以从客户需求中得到一些指点,但这种好事并不常有。”
元器件剪脚机
用于对插脚元器件进行剪脚和变形。
插件机
就是将一些有规则的电子元器件自动(也叫“自动插件机”)标准地插装在印制电路板导电通孔内的机械设备。
波峰焊
波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象,所以叫'波峰焊',其主要材料是焊锡条。
波峰焊后AOI检测
由于波峰焊接工艺的特点,在这个工序是容易产生不良的,如引脚短路,虚焊,漏焊,苞焊等,而随着PCB的组装工艺越来越微型化,高密度化,原始的人工目检已经完全制约了生产产能和品质的提升,采用的机器视觉来代替人工具有更高的稳定性及可靠性。近两年新突破流行的检测设备。