最新研发的医疗级光学纳米测量系统,以0.3 nm的重复精度刷新航天涡轮叶片质检极限,实现从“抽检”到“全检”的跨越。该系统融合白光干涉、共聚焦显微与AI缺陷识别,可在30秒内完成一片叶片的微米级三维形貌扫描,较传统CMM效率提升12倍,为下一代高推重比发动机提供可靠数据支撑。
系统核心优势体现在三大维度:一是“纳米级分辨率”,横向分辨率达0.1 μm,纵向分辨率达0.05 μm,可清晰捕捉叶片前缘0.8 μm的疲劳微裂纹;二是“多模态传感融合”,同步输出三维形貌、粗糙度、膜厚及温度场,避免多设备切换带来的误差累积;三是“AI自学习算法”,通过10万组缺陷样本训练,将误报率降至0.2%,实现缺陷类型自动分类与风险评级。
在航天叶片实际应用中,系统部署于无尘恒温车间,配合五轴气浮平台,实现±0.1 μm的定位重复性。叶片装夹后,系统自动规划扫描路径,先以宽场白光干涉完成全域形貌初筛,再以共聚焦模式对可疑区域进行0.1 μm步距精细扫描,全程无需人工干预。测试数据显示,单件叶片全表面扫描时间≤28秒,缺陷检出率≥99.7%,较上一代接触式探针方案提升40%。
此外,系统预留医疗级洁净接口,可快速切换至人工关节、心脏支架等高价值医疗植入物的表面粗糙度与轮廓检测,实现“一机两用”。其开放式数据协议支持MES、PLM系统无缝对接,检测结果实时回传云端,为航天与医疗双场景的质量追溯提供完整数字链路。
随着高推重比发动机与可重复使用火箭需求激增,该医疗光学纳米测量系统已被纳入多家航天主制造商的质检升级计划,预计2025年前完成百台级部署,全面替代传统接触式检测,助力我国航天叶片良品率再上新台阶。

