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        X射線斷層掃描技術,分析缺陷對性能影響

        發布時間:2021-05-07 點擊次數:638

        X射線斷層掃描技術作為一種具有獨特的功能的無損檢測技術,可以用來分析增材制造(AM)產品的缺陷。缺陷的類型包括氣孔、表面粗糙不平、尺寸偏差等。其形成的原因由于樣品的不同而有較大的差異。粉末性能、輸送粉末時不均勻、制造過程中的變形、激光束變化時造成的工藝參數的偏離、光學部件和掃描系統的操作等均會造成未熔合氣孔、冶金氣孔、匙孔效應氣孔的生成。


        這些不同類型的氣孔具有不同的類型尺寸、形狀和3D空間分布,所有類型的缺陷均會對最終產品的機械性能造成影響。采用X射線斷層掃描技術在零件進行機械性能測試前進行無損觀察,可以有助于我們更好地理解氣孔缺陷對部件機械性能的影響(也稱之為缺陷的影響)。這些可以為我們提前辨別出有危害的部件提供了可能。由此為我們使用AM產品建立了更大的信心。本文則綜述了當前AM技術對缺陷的影響,并對最近的相關工作做了總結。


        x射線無損檢測


        增材制造技術,尤其是鋪粉激光增材制造(LPBF),是一種發展非常迅速的制造技術,可以獲得性能優異的制品、可以制造出的材料的種類比較廣泛,尤其是可以制造形狀復雜的零件和可以進行優化設計是其最大優點,是當今其他制造技術不能或不易實現的。AM技術在當今發展迅速和取得的應用成就為LPBF的應用打開了廣闊的市場。由于AM技術更好的被人們所理解,其應用則在更多的工業場景中更好的得到了應用。個性化定制的人體植入骨如今就得到普遍應用。



        航空航天和汽車工業中對LPBF的應用也非常感興趣。打印時較高的分辨率且可直接制造的優點在牙科和珠寶工業中也得到了應用。而且,不同的工業部件、工具和傳感器等均屬于應用案例。LPBF尤其適合于原位合金化材料、金屬基復合材料以及個性化定制的產品等。AM技術或3D打印屬于同一范疇,只是不同的叫法而已。


        作為一種全新的制造技術,可以實現目標產品的自由設計和制造,其機械性能、疲勞性能、聲學性能,甚至于生物學性能還可以實現定制。AM技術還可以實現自我變形,即依據外部環境的變化而做出相應地改變,這就是人們常說的4D打印。


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