搜索热:相控阵 CA01
扫一扫 加微信
首页 > 科研探索 > 应用实例 > 消息正文
首页 > 科研探索 > 应用实例 > 消息正文
科技的进步、3D打印的兴起是否会使无损检测变得更加复杂、更加困难?
发布:kittyll   时间:2016/1/19 15:53:35   阅读:766 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter

3D打印技术在航空领域的应用 图片来源:网络

制造业领域中,人们正逐步采用先进的增材制造技术来制造一些大型金属制件或者形状复杂的零部件,如航空领域就在利用这种技术制造飞机发动机上的零部件等。

那么,科技的进步是否会使得无损检测变得更加复杂、更加困难呢?

事实上,你很难回答说“不会”。


为了证明这点,作者将以一种新型工艺为例,并从一个无损检测技术人员的角度对其进行分析;当我分析结束后,希望你们能够较好的理解增材制造这种新工艺,对其形成自己的定义,并且理解这其中检测的复杂与困难程度。
 

3D打印技术在航空领域的应用 图片来源:网络

什么是增材制造?
 
增材制造技术,俗称3D打印技术,其主要是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,相对于传统的材料去除-切削加工技术,是一种自下而上的制造方法。
 
近几年来,随着3D打印技术的普及化及商业化,越来越多的人了解到这种技术;利用这种技术,任何人都可能制造出任意形状的三维物体,当然,前提是你要先建立好三维数字模型。
 
3D打印技术根据成型原理及所适用的材料不同又可以划分为许多种不同的3D打印技术;其中,熔融沉积快速成型(FDM)技术是其中最具代表的一类。
 
FDM 3D打印技术在打印模型、原型制造、生产应用及科学教育方面都具有非常广泛的应用。该项技术在全世界范围内都得到了测试推广及应用,其成型原理相对较为简单,主要是利用电加热方式对热塑性工程塑料进行加热,熔融挤出并逐层堆积成型,最终形成打印制品。FDM 3D打印技术所使用的材料主要为热塑性的高分子丝状材料。
 
许多制造业领域还采用增材制造技术制作一些大型金属制件或者形状复杂的零部件;如果利用传统的方法,往往需要对大块金属进行加工,包括切割、车削等,极其耗费时间,采用增材制造技术不仅能够节省大量的加工时间,还能大幅提高加工效率,节省成本等。
 

电子束熔融技术 图片来源:Lean Quality Systems Inc.

电子束熔融技术:
 
前面已经提过,3D打印技术根据成型原理及所适用材料不同又可细分为不同的技术,除了熔融沉积快速成型技术外,另外一种3D打印技术——电子束熔融技术(EBM),在航空航天领域中与原型开发相关的研究方面得到了广泛的应用。
 
该技术的原理主要是先利用CAD/CAM软件建立好三维数字模型,然后将零件的三维实体模型数据导入到电子束熔融设备中,在电子束熔融设备的工作舱内平铺一层微细金属粉末薄层,利用高能电子束经偏转聚焦后在焦点处产生高密度能量,使得被扫描到的金属粉末层在局部微小区域产生高温,导致金属微粒发生熔融,电子束连续扫描将使一个个微小的金属熔池相互配合并凝固,连接成线状和面状金属层,如此反复,层层堆积,最终形成打印制件。
 
新型工艺制作的制件的无损检测:


拉伸测试 图片来源:Lean Quality Systems Inc.


断裂韧度 图片来源:Lean Quality Systems Inc.
 
熔融沉积快速成型技术和电子束熔融技术虽然具有许多优势,但也为无损检测带来了新的挑战。因为工程师及设计者们都将这两种技术视为类似焊接过程的新工艺,并且将其想象成为一种流动的铸造过程,换句话说就是,这类技术都是每次利用“一滴”金属液体或者塑料来逐渐形成最终的制品。这也为有关工程部门带来了许多难题:
  • 检测标准应该是以原材料还是制造工艺为基础?
  • 倘若该打印制品需要满足一定的化学性能、力学性能及环境要求等,现有的哪些检测方法可以用于检测打印制品的不连续性和缺陷等?
  • 是否会有全新的无损检测方法在生产过程中降低检测风险并形成持续的监督检查等?
目前,所有的原材料都可以采用无损检测方法和力学性能测试方法进行检测,并且都是在加工之前进行检测。而这只是对于这些原材料的验证;除此之外还有许多因素需要得到检测验证,例如焊接参数的检测等。

译自:qualitymag
来源:材料与测试
译者:vince

凡本网注明"来源:材料与测试"的所有作品,版权均属于材料与测试网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式用于商业用途。如仅以传播信息为目的转载、摘编,请注明"来源:材料与测试网"。违者本网将追究相关法律责任。
相关信息
   标题 相关频次
 红外成像技术促进增材制造技术的进步
 5
 越来越复杂的零件如何精准测量?
 4
 “狗鼻子”探测器:让警犬面临下岗
 3
 1+1=2?超声波设备+探头的组合性能如何测?
 3
 3D X射线检查系统在3D打印部件质量控制中的运用
 3
 3D打印VS生物打印,差异在哪里?
 3
 比X射线更安全的三维微波摄像机来啦!
 3
 必读好文:深度解析磁粉检测中的常见问题
 3
 拆弹部队的福音:利用中子无损检测爆炸装置
 3
 超声波和其他无损检测到底对人体有害吗?
 3
 超声波化身“追风少年”:降低风能成本出新招
 3
 超声共振无损检测技术:破坏性测试材料力学性能的终结者
 3
 超声检测好帮手AVG曲线的绘制
 3
 超声检测技术逐步降低了腐蚀带来的惊人成本
 3
 超声检测十大常见缺陷定性宝典
 3
 超声无损测量镍合金压力容器中的焊接残余应力
 3
 传统X射线照相技术“老”了吗?
 3
 磁粉检测面面观
 3
 磁粉检测之如何最大限度的检出缺陷
 3
 磁粉检测中最容易被忽略的细节
 3
 高能X射线为铸铁行业提供一种低成本优化方法
 3
 工业4.0对无损检测行业带来的巨变
 3
 工业X射线计算机断层扫描技术:从实验室到生产车间的华丽转身
 3
 工业视频内窥镜的发展新趋势
 3
 关于工业CT扫描的那些事
 3
 管道腐蚀无损检测:保温层神马的都是浮云
 3
 红外热成像:不只是一张美丽的图片
 3
 计算机断层扫描技术:由内至外、无损高效
 3
 金属棒材和管材的质量安全卫士——超声无损检测技术
 3
 看美国橡树岭实验室如何将焊接检测技术商业化
 3
 快速计算机断层扫描技术帮助实现高压压铸中的三维进程控制
 3
 美国无损检测行业薪酬趋势报告
 3
 美军首创用于结构健康监测的光纤激光传感器
 3
 你知道世界上最快的汽车是如何进行无损检测及状态监控的?
 3
 缺陷等着瞧:我没有透视眼,但我有工业视频内窥镜!
 3
 缺陷检测的现在与未来
 3
 如何选择最可靠的磁粉探伤操作方法
 3
 入门扫盲班开课啦:磁粉检测与涡流检测的区别在哪里?
 3
 三维石墨烯的秘密——只需冷冻即可!
 3
 三员无损检测大将 完美保障焊接质量
 3
 射线检测不再是工科生的专属:体积X射线成像技术用于人文社科教学同样出彩
 3
 射线检测之底片暗室处理要点
 3
 神奇的液体油墨带来金属3D打印新方法
 3
 声波检测——超声波检测的兄弟来啦!
 3
 是哪种无损检测技术吸引了波音公司?还为她新建了实验室?
 3
 四大因素促使工业CT扫描技术在制造业中“一飞冲天”
 3
 太赫兹波+CT:防弹复合材料无损检测黄金搭档
 3
 太赫兹无损检测技术已驱成熟
 3
 探索3D打印制品的超导性能
 3
 通过电成像新技术成功追踪到混凝土结构中的水
 3