Neptune 夹具指南

Documentation Index

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主要夹具目标

每个夹具设置都应实现三个主要目标：

1. 消除所有次要运动： 确保部件完全固定。除预期的载物台旋转之外的任何运动都会导致模糊并影响重建的精度
2. 部件隔离： 将部件从转台上抬起以确保捕获预期的几何形状。这可以防止高密度载物台组件干扰重建，并确保扫描的完整性
3. 伪影缓解： 策略性地定向部件以最大限度减少重建过程中的伪影。正确的对准可确保 X 射线束通过材料的路径最高效，从而获得更优质的扫描质量

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夹具方向与策略

为了建立有效夹具的直觉，了解 CT 的基本物理原理很有帮助：3D 重建是通过测量衰减来创建的——即 X 射线强度在光子从源穿过您的部件并到达探测器时的损失。材料越致密，被吸收或散射的 X 射线就越多。

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一般建议

对于大多数扫描，请遵循以下两个基本规则以确保高保真数据：

• 最小化 X 射线路径： 尝试定向您的部件，使 X 射线穿过尽可能少的致密材料。较短的路径长度可增加到达探测器的光子数量，从而显著提高最终重建的质量。
• 倾斜您的部件： 完全水平的平坦表面（与 X 射线束平行）容易产生锥束伪影。这些表现为条纹或”模糊”，可能会遮挡关键数据。将部件倾斜，即使轻微（5 至 30 度），也可以大大缓解这些伪影

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高级场景和权衡

有时，应该搁置一般规则，采用更专业化的策略。

• 聚焦感兴趣区域： 如果您的检测集中在一个特定的内部组件上，请优先选择能够提供该区域最清晰视图的方向。在这些情况下，如果这意味着减少目标区域附近的金属伪影，您可能会容忍扫描部分区域的锥束伪影。
• 多材料复杂性（塑料与金属）： 包含低密度塑料和高密度金属的多材料部件非常容易产生金属伪影。在这些情况下，选择一个非直觉性的方向可能更有利，即更长的整体 X 射线路径可以避免穿过致密的金属组件。这可能会产生更清洁的周围塑料特征重建。
• 倾斜与放大倍率： 倾斜对于减少伪影至关重要，但它会创建更大的旋转”摆动空间”，通常会迫使部件远离源，从而限制您的总放大倍率。这在最大分辨率（高近距离）和图像清晰度之间形成了根本性的权衡。

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夹具基础

以下是在 Lumafield 扫描仪上选择夹具材料和固定部件的一些关键考虑事项。

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选择夹具材料

1. 密度和分割： 选择密度明显低于扫描对象的夹具材料。这将使使用 Voyager 的衰减滑块更容易将夹具与部件分离。低密度材料（泡沫、塑料）因其广泛的兼容性和易于数据分割而首选。较密的材料也可以用于夹具，只要它们在扫描中与部件保持明显可区分即可。例如，扫描铝部件时，中等密度的塑料夹具仍然很容易过滤掉。请记住，较高密度的夹具通用性较低，可能仅适用于较窄范围的部件。
2. 刚性和稳定性： 此外，夹具应该是刚性且稳定的。刚性夹具不会在部件重量下弯曲或压缩，稳定的设置可以保持部件完全约束，使其在扫描过程中不会摇晃或滑动。最大限度减少次要运动有助于产生更清晰的重建、更准确的尺寸以及更一致的扫描结果。

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推荐夹具材料

• 花卉泡沫： 适用于快速自定义压入式固定
• 聚苯乙烯泡沫： 密度极低且随处可得
• PLA / ABS / PETG： 可 3D 打印的塑料，适用于可重复的自定义夹具
• 碳纤维： 低密度且高刚性，适用于坚固的夹具
• 胶带： 快速、简单的固定方式，适用于各种部件
• 魔术贴带： 可重复使用、可调节的部件固定方式
• 橡皮筋： 用途广泛且可重复使用的固体部件固定方式

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Lumafield 标准夹具配件

您的 Lumafield 扫描仪包含一套多用途、低密度的配件，旨在简化部件设置。这些工具允许在各种几何形状中快速稳定部件。

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Breadboard 转台

Lumafield 的 Breadboard 转台（也称为 Cheese Plate）是标准和自定义设置的模块化基础。配有行业标准 1⁄4”-20 螺纹孔，这些板完全兼容常见的 CMM 和 CT 夹具配件。 可从三种直径（60mm、100mm 和 175mm）中选择，提供多种夹具选项。每个 Breadboard 都包含魔术贴带的系紧点、用于对齐辅助的刻线以及与行业标准的兼容性。 请参阅资源部分以获取技术图纸和 CAD 模板，帮助您为特定应用开发定制夹具。

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Angled Foam Fixture

专为速度和易用性而设计，这些楔形件有助于以倾斜角度固定部件以消除扫描伪影。

• 规格： 提供三种尺寸（直径 60mm、100mm 和 175mm）
• 设置： 使用集成的定位销确保快速、防错组装。加重金属底座为此夹具提供稳定的基础。使用魔术贴带和橡皮筋牢固地固定部件。

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Lollipop

Lollipop（安装在碳纤维杆上的泡沫球）安装在 Breadboard 转台上，是不规则或球形部件的理想夹具。

• 规格： Lollipop 提供两种底座尺寸（100mm 和 170mm 高）；可使用支架（1 英寸和 3 英寸高）进行高度调节
• 设置： 为获得最大稳定性，在 Breadboard 转台上安装三个 Lollipop 来支撑您的部件。根据需要使用支架进行高度调节，并使用胶带帮助稳定部件。安装时请握住碳纤维轴进行拧紧，以避免损坏泡沫接口。

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花卉泡沫和 Foam Retention Spikes

此夹具组合适用于需要自定义压入式嵌套或泡沫改造的部件。下面的示例展示了一朵美丽的帝王花，使用花卉泡沫固定在自定义构建板上。

• 相关资源： 请参阅资源部分以下载 Foam Retention Spikes 的 CAD（STEP 和 STL）
• 设置： 将三个或更多 Foam Retention Spikes 安装到适当尺寸的 Breadboard 转台中，使用活动扳手进行紧固。安装完成后，将一块绿色花卉泡沫压到钉上直至牢固。然后您可以将部件直接雕刻或压入泡沫中。

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自定义夹具

对于专业化应用，您可能希望设计和制造自己的自定义夹具。使用本部分列出的资源确保您的设计与 Lumafield 的运动台和硬件兼容。

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Lumafield 的模块化系统

扭转释放夹头系统（QS-60）： Lumafield 扫描仪使用 QS-60 扭转释放夹头来固定您的夹具和部件。只需顺时针旋转外环以锁定夹具，逆时针扭转以解锁。 Breadboard 转台： Lumafield 的 Breadboard 转台使用标准 1/4”-20 螺纹网格。这种 Cheese Plate 设计允许无缝集成 Lumafield 配件和各种现成组件。

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资源

使用这些 CAD 文件和图纸来简化您的内部设计流程。 技术图纸

• QS-60 夹头板图纸 (PDF) - 自定义底板的关键尺寸

CAD 模板（STEP 和 STL）

• 下载：Breadboard 转台底板 (STEP)
• 下载：Foam Retention Spikes (STEP & STL)

推荐的现成组件

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自定义解决方案和支持

如果您需要补充夹具耗材或想了解我们的自定义夹具服务，请联系 support@lumafield.com。