国产高精密光学影像测量系统近期完成医疗级精度升级,在航天涡轮叶片表面缺陷检测中实现0.3 nm重复精度,标志着我国非接触测量技术首次进入纳米尺度,为发动机可靠性提供全新数据支撑。
系统采用405 nm蓝光共焦与多谱段白光干涉双光路融合架构,可在同一坐标系下完成亚微米级尺寸、亚纳米级粗糙度及三维形貌同步采集;配合AI边缘计算模块,单叶片4000×6000点云仅需18 s即可完成去噪、配准与缺陷识别,较上一代效率提升4.7倍,满足产线100%全检节拍。
针对航天叶片复杂曲面,设备引入五轴联动姿态补偿算法,实时修正叶片因装夹应力导致的<0.02°微变形;同时集成温度、气压、湿度三重环境传感器,通过数字孪生模型将热膨胀系数降至0.008 µm ℃-1,确保在20 ℃±0.05 ℃的洁净间内长期稳定性优于GR&R 5%,数据可直接对接MES系统实现闭环追溯。
此次精度跃升已率先应用于某型商用航空发动机高压级单晶叶片量产线,首批200片验证显示,纳米级早期裂纹检出率由原来85%提升至99.2%,因表面质量误判导致的二次抛光工序减少38%,单台发动机装配周期缩短6 h,预计全年可节省成本超千万元。
随着医疗级光学测量技术向纳米尺度迈进,航天、能源等高端制造领域将迎来“零缺陷”质检新标准,为国产大飞机、重型燃气轮机等战略装备提供更高安全可靠保障。

