專訪GE廖凱:工業(yè)CT無(wú)損檢測(cè)已成金屬3D打印必須的環(huán)節(jié)

2019年9月19-21日，IAME中國(guó)（西安）國(guó)際3D打印博覽會(huì)暨高峰論壇將在西安高新國(guó)際會(huì)議中心舉辦。2019IAME旨在搭建增材制造（3D打�。┛萍紕�(chuàng)新的開(kāi)放合作共享交流平臺(tái)，匯聚全球頂尖的增材制造（3D打�。╊I(lǐng)域成果及人才，促進(jìn)行業(yè)各環(huán)節(jié)、產(chǎn)業(yè)鏈的銜接融合。南極熊作為戰(zhàn)略合作媒體，到西安現(xiàn)場(chǎng)全程報(bào)道。

GE X 射線和 CT 產(chǎn)品高級(jí)技術(shù)經(jīng)理 廖凱，在高峰論壇上做了“工業(yè) CT 在增材制造中的應(yīng)用”的報(bào)告。會(huì)后，南極熊對(duì)廖凱經(jīng)理進(jìn)行了專訪。

南極熊：廖總你好，我是來(lái)自南極熊3D打印網(wǎng)的記者。據(jù)我們了解，咱們GE有不少醫(yī)療和工業(yè)領(lǐng)域的CT產(chǎn)品，您能給我們介紹一下，工業(yè)CT在3D打印領(lǐng)域，它有一些怎樣的應(yīng)用？

GE 廖凱：GE的工業(yè)CT在3D打印領(lǐng)域的應(yīng)用覆蓋了航空航天、醫(yī)療、汽車(chē)等行業(yè)，目前工業(yè)CT在GE航空的增材制造方面已經(jīng)得到了非常成熟的應(yīng)用。工業(yè)CT可以將質(zhì)量監(jiān)控應(yīng)用到增材制造的整個(gè)生命周期，包括上游的金屬粉末質(zhì)量控制、中游的3D打印結(jié)構(gòu)及工藝優(yōu)化以及最終的產(chǎn)品檢測(cè)，這是一種全產(chǎn)業(yè)鏈的質(zhì)量控制方法。具體的來(lái)說(shuō)，包括一開(kāi)始粉末的粒度分析、夾雜分析以及空心粉分析，再到增材制造件的設(shè)計(jì)，例如拓?fù)鋬?yōu)化、減重等，到最后3D打印出來(lái)最終產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控，例如殘余粉末檢測(cè)、內(nèi)部尺寸測(cè)量、CAD缺陷比對(duì)等。我們可以對(duì)關(guān)心的指標(biāo)進(jìn)行全過(guò)程的監(jiān)控和檢測(cè)。

△南極熊配示意圖：CT檢測(cè)金屬件


南極熊：主要是來(lái)檢測(cè)內(nèi)部的一些缺陷，氣孔還有什么樣的一些問(wèn)題呢？

GE 廖凱：工業(yè)CT，其實(shí)它主要關(guān)注的是內(nèi)部的缺陷，是一種無(wú)損的檢測(cè)和測(cè)量方法，就是像您說(shuō)的孔洞、殘余粉末，這些我們可以檢測(cè)。如果說(shuō)你說(shuō)外部缺陷的話，工業(yè)CT也可以檢測(cè)，但是有點(diǎn)就是大材小用了。因?yàn)橥獠康娜毕�，我們可以用其他方法可以檢測(cè)。

南極熊：現(xiàn)在對(duì)于無(wú)損檢測(cè)，在3D行業(yè)被采用的普及情況怎么樣？你覺(jué)得它后面有一個(gè)怎樣的趨勢(shì)？

GE 廖凱：就無(wú)損檢測(cè)的話，現(xiàn)在使用已經(jīng)是非常非常廣泛，其實(shí)這是一個(gè)非常老的課題。在工業(yè)剛剛誕生之初就有了無(wú)損檢測(cè)，但是它的檢測(cè)方法有很多種，比如說(shuō)有射線、超聲、紅外等。無(wú)損檢測(cè)階段分為三個(gè)過(guò)程，分別是能發(fā)現(xiàn)缺陷、再將缺陷進(jìn)行定量分析、最終將缺陷進(jìn)行判定�，F(xiàn)在在3D打印行業(yè)來(lái)說(shuō)，最有效的就是射線檢測(cè)，尤其是工業(yè)CT檢測(cè)。我在報(bào)告當(dāng)中分享了一個(gè)國(guó)外正在起草的標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)的ASTM WK47031。標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)的就是如何檢測(cè)3D打印的航空航天零部件的缺陷，并且規(guī)定了可能出現(xiàn)的6種缺陷形式，每一種缺陷用什么樣的方法來(lái)檢測(cè)，其中推薦最有效的無(wú)損檢測(cè)方法就是射線技術(shù)的工業(yè)CT。在這方面，包括航空航天和醫(yī)療增材制造的檢測(cè)方面,我國(guó)也已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)起草工作。另外，我特別想說(shuō)，工業(yè)CT在我們GE航空的增材制造中運(yùn)用得非常已經(jīng)廣泛了。我們位于美國(guó)的GE航空3D打印中心旁邊就有一個(gè)專門(mén)的工業(yè)CT檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，里面有近十臺(tái)的工業(yè)CT，進(jìn)行機(jī)器人自動(dòng)化檢測(cè)。

南極熊：那是所有的最終的零件都需要進(jìn)行檢測(cè)嗎？還是抽檢？
GE 廖凱：我們目前還是抽檢，但是對(duì)于我們前期的驗(yàn)證和設(shè)計(jì)優(yōu)化，我們是實(shí)行了百分之百的檢測(cè)。

南極熊：還有一個(gè)問(wèn)題，就是說(shuō)現(xiàn)在無(wú)損檢測(cè)它可以在打印過(guò)程當(dāng)中來(lái)實(shí)施進(jìn)行嗎？還是說(shuō)必須得把完成以后才能檢測(cè)？
GE 廖凱：工業(yè)CT其實(shí)關(guān)注的是打印完成后的零部件缺陷。但我認(rèn)為整個(gè)3D打印的過(guò)程指的是從前期的設(shè)計(jì),到打印的過(guò)程以及整個(gè)打印工件的生命周期，很多環(huán)節(jié)都可以使用到工業(yè)CT進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。但是您說(shuō)在3D打印過(guò)程中用工業(yè)CT其實(shí)是蠻難的，因?yàn)橄到y(tǒng)要發(fā)生X射線，并且需要一個(gè)旋轉(zhuǎn)360度的掃描過(guò)程，所以目前比較難將工業(yè)CT系統(tǒng)和3D打印系統(tǒng)集成在一起，但是這一定是未來(lái)的發(fā)展方向。

南極熊：現(xiàn)在國(guó)內(nèi)，一般是有這種檢測(cè)服務(wù)商，他們采購(gòu)這樣的設(shè)備來(lái)對(duì)外做服務(wù)；還是說(shuō)終端的用戶自己會(huì)擁有這樣的設(shè)備？

GE 廖凱：其實(shí)這兩類客戶都在有，比如說(shuō)我們大會(huì)的主辦方，西安國(guó)家增材制造研究院，他們目前擁有一臺(tái)GE的300Kv的微納米焦點(diǎn)雙源CT系統(tǒng)，他們既用來(lái)自己產(chǎn)品的檢測(cè)，也可以對(duì)外提供檢測(cè)服務(wù)。目前來(lái)看，在增材制造領(lǐng)域，我們已經(jīng)有若干家檢測(cè)服務(wù)供應(yīng)商已經(jīng)在跟我們談合作，希望能夠向整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游的客戶提供工業(yè)CT的檢測(cè)服務(wù)。

另外，我們GE在上海和東莞也擁有自己的工業(yè)CT實(shí)驗(yàn)室，除了自己內(nèi)部使用之外，也對(duì)外提供檢測(cè)服務(wù)。工業(yè)CT檢測(cè)現(xiàn)在已經(jīng)正在成為金屬3D打印質(zhì)量監(jiān)控的重要的環(huán)節(jié)。但我更認(rèn)為這是一個(gè)必須的環(huán)節(jié)，現(xiàn)在雖然在國(guó)內(nèi)僅僅只是起步階段，但我相信已經(jīng)在整個(gè)行業(yè)慢慢的開(kāi)始形成了共識(shí)：工業(yè)CT一定是金屬3D打印質(zhì)量檢測(cè)的最佳手段！