超声C扫描在PCD金刚石复合片内部缺陷检测上的应用

       在超硬材料领域，PCD金刚石复合片，PCBN立方氮化硼等材料常常作为生产工过程中切削各类工件”金刚钻“，刀具本身质量好坏严重影响加工出来的产品质量。

       从刀具前身PCD金刚石复合片生产工艺来讲，PCD复合片是由金刚石微粉和硬质合金在高温高压环境中烧结而成的，在复合片内部金刚石层和硬质合金层的结合情况优劣，直接决定了它所制成的刀具磨片的使用寿命、加工精度、加工效率和性能稳定程度。

       如何判定产品内部结合层有无缺陷

       磨具磨料行业常用的无损检测方法是使用超声C扫描成像技术。比起检测表层的渗透检测和人工检测，超声波检测手段的人为主观性更少，判断更准确。

       另一方面，超声波扫描还可以对工件内部的接合面高精度成像，能直观地展示内部是否存在缺陷，以及厚度的测量。部分超硬材料企业已将超声C扫描设备投入了日常的生产质量检测使用中。

       接下来将以Hiwave国产自研超声波扫描显微镜为案例，介绍超声C扫描的原理以及它应用于PCD金刚石复合片内部缺陷检测上的实际检测效果。

超声扫描显微镜S300

       超声C扫描技术原理建立于超声波的物理特性上。当超声波扫描显微镜的脉冲声波被高频超声换能器传至复合片内部，声波会在通过不同材料时产生不同的反射波和透射波，尤其是一些裂痕、空洞、夹杂的缺陷，会产生与优良区域有明显区别的回波。这些波形将会一起被超声换能器收集，转换成电信号，再借由计算机的辨别和图像化处理，最终生成复合片内部的扫描成像图。

       Hiwave的超声C扫描设备的特点

       ①4大扫描模式：A扫描波形图、B扫描纵切图、C扫描二维图、T扫描透射图；

       ②高效率、高精度、高分辨率：精度最高可达微米级；

       ③支持接入MES系统；

       ④同批次产品支持大数据模块化质量分析；

       ⑤同类型产品一件校准处方。

       C-SAM反射成像模式

       C-SAM反射模式是建立在A扫描的波形图基础之上，转化为二维的平面图像。因此，直观的C扫描成像图可帮助技术人员直接得出内部缺陷所在、缺陷大小、缺陷类型，便于工厂进行后续的质量评估或设备改进。这也是客户最常使用的扫描模式。

       不仅如此，Hiwave超声C扫描反射成像的衍生模式还有一次多层扫、局部扫、批量扫等等，更好地适应了不同的客户需求。

图为金刚石复合片超声波C扫描成像，内部空洞裂痕清晰可见

       此外，Hiwave的超声扫描显微镜还可以在检测缺陷的基础上，进一步提供被测复合材料的强度图和厚度图。

金刚石复合片厚度图

金刚石复合片超声扫描C扫描图