X射線(xiàn)探傷機(jī)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在增材制造行業(yè)的應(yīng)用

隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造呈現(xiàn)多樣化、特殊化、個(gè)性化的發(fā)展趨勢(shì)，更高的產(chǎn)品性能對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工精度、先進(jìn)材料、生產(chǎn)工藝及工業(yè)設(shè)計(jì)有了更高的要求，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造方式繁瑣(要測(cè)量、圖紙、加工、裝配等步驟)，效率不高，另外對(duì)于一些特殊結(jié)構(gòu)無(wú)法做到一次成型和一體化，增材制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

增材制造技術(shù)，它是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。與傳統(tǒng)加工制造業(yè)不同，增材制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了增量制造，這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、不需要龐大的機(jī)床和眾多的人力，可以直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件。從而使得設(shè)計(jì)不再受加工工藝的局限。標(biāo)題圖即為一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)齒輪的設(shè)計(jì)與打印成品圖，該設(shè)計(jì)是傳統(tǒng)的制造工藝所不能完成的。另外增材制造技術(shù)還極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。

目前國(guó)內(nèi)外增材制造采用的掃描方式都是光學(xué)三維掃描，其基本原理是利用可見(jiàn)光對(duì)目標(biāo)做360°掃描，再通過(guò)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行計(jì)算、修改，從而形成一個(gè)數(shù)字化的三維立體圖像，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱蛴C(jī)，通過(guò)逐層打印形成立體實(shí)物。這種方式僅能獲得實(shí)物的外形結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部件，比如具有內(nèi)部型腔結(jié)構(gòu)的工件則束手無(wú)策。

而工業(yè)CT實(shí)時(shí)成像設(shè)備技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)工件內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維高精度掃描，并且不接觸和破壞零件，既能保存實(shí)體的完整性，又能提供增材制造所需的高精度數(shù)字化信息。

對(duì)于增材制造的產(chǎn)品，后期缺乏可靠的檢測(cè)手段。在調(diào)研中我們了解到，目前增材制造廠(chǎng)家對(duì)于所打印的產(chǎn)品，外部尺寸采取用三維掃描儀測(cè)量的方式，而對(duì)于內(nèi)部材料及結(jié)構(gòu)的檢測(cè)則沒(méi)有統(tǒng)一的做法。因此，國(guó)內(nèi)目前缺乏這樣的一種高精度、高可靠性、為大家認(rèn)可的新型檢測(cè)手段。工業(yè)CT作為一種數(shù)字化的無(wú)損檢測(cè)設(shè)備能給出工件斷層數(shù)字圖像以及數(shù)字化透射圖像，可以對(duì)金屬、非金屬、復(fù)合材料等材質(zhì)的工件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行檢測(cè)和質(zhì)量評(píng)價(jià)，從而能夠?yàn)樵撔袠I(yè)提供一種精確可靠的檢測(cè)手段。

有些工業(yè)CT無(wú)損檢測(cè)公司擴(kuò)展包括為增材制造行業(yè)提供改進(jìn)的CT功能，以處理更大尺寸的復(fù)雜3D打印部件，并進(jìn)行預(yù)生產(chǎn)和100%生產(chǎn)驗(yàn)證。比如為制造商提供了孔隙度缺陷，殘余粉末，壁厚變化的準(zhǔn)確識(shí)別，部分用于超出公差特征的CAD比較以及首件檢驗(yàn)報(bào)告要求的尺寸測(cè)量。

增材制造作為一種新興的快速成型技術(shù)，也已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、模具加工等眾多領(lǐng)域，并正悄然改變著現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化生產(chǎn)模式。工業(yè)CT和增材制造兩種技術(shù)在功能上相互補(bǔ)充，兩者的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)3D掃描、3D數(shù)字化和編輯實(shí)體對(duì)象，創(chuàng)建精確實(shí)體副本或者進(jìn)行二次設(shè)計(jì)等功能，能夠解決諸如快速修復(fù)與制造、個(gè)體定制等難題。