Phase3D 增材制造質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)取得突破，已在美國空軍和 NASA進行驗證

2024年6月20日，南極熊獲悉， Phase3D 公司宣布在增材制造（AM）質(zhì)量監(jiān)測技術(shù)取得重大突破：將可測量的金屬粉末床熔合 (PBF) 構(gòu)建異常與終端部件缺陷實時關(guān)聯(lián)起來。這項工作是為美國空軍和 NASA完成的，并在兩臺不同的激光 PBF 機器上使用兩種材料進行了驗證。這是增材制造行業(yè)的一次重大飛躍，可確保構(gòu)建質(zhì)量和可靠性，這對所有試圖采用增材制造技術(shù)的行業(yè)來說都是一個挑戰(zhàn)。此前，南極熊也曾對Phase3D的原位監(jiān)測工具有過相關(guān)的介紹：【新提醒】Phase3D發(fā)布新款原位監(jiān)測工具包，可測量真實粉末床層厚-南極熊3D打印網(wǎng) - 平臺 (nanjixiong.com)

Phase3D 與美國空軍和 NASA密切合作，開發(fā)了 Fringe Research，這是一款現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)，可以以微米級為單位監(jiān)測粉末增材制造的每一層。該系統(tǒng)會自動識別制造過程中的異常情況，以幫助改進增材制造流程。利用 Phase3D 在可重復、可校準和基于單元的測量和分析方面的專業(yè)知識，Phase3D 成為第一家測量制造過程中導致孔隙度的異常的增材制造檢測公司，孔隙度是美國空軍和 NASA 拒收增材制造零件的主要原因。Fringe Research 可用于大多數(shù)粉末增材制造系統(tǒng)，并采用結(jié)構(gòu)光（一種常見且易于理解的計量技術(shù)）來創(chuàng)建用于這種相關(guān)性的測量值。

為了使增材制造成為一種值得信賴的制造工藝，行業(yè)必須實時驗證構(gòu)建過程。FringeResearch 不使用人工智能 (AI) 或機器學習(ML) 來創(chuàng)建測量值或識別異常。Phase3D 正在引領(lǐng)這一領(lǐng)域的革命，以支持其客戶收集客觀數(shù)據(jù)，從而縮短項目交付周期、提高機器利用率并確保構(gòu)建質(zhì)量。

Phase3D 為美國空軍打印了Ti64部件，為 NASA 打印了 GRCop-42（一種新型航空航天用銅合金材料）部件，以確定可檢測的構(gòu)建變化對零件質(zhì)量的影響。構(gòu)建包括一個異常生成器，它創(chuàng)建了逼真的基于幾何形狀的粉末和熔化異常，包括大多數(shù)增材制造構(gòu)建過程中看到的跳躍和條紋圖案。在監(jiān)測構(gòu)建時，F(xiàn)ringe Research 自動識別了跳躍和條紋，這些跳躍和條紋后來與最終部件中的孔隙率相關(guān)。使用 CT 掃描檢查零件，并在 Fringe Research 和商用 CT 檢查軟件中完成關(guān)聯(lián)。

對于在美國空軍的 EOS M290 上打印的 Ti64，81% 的 Fringe Research 發(fā)現(xiàn)異常與 CT 檢測到的零件缺陷相關(guān)；100% 的 Fringe Research發(fā)現(xiàn)≥47um 異常凹陷與 CT 檢測到的缺陷相關(guān)。

對于 NASA 的ColibriumAdditive (以前稱為 GE Additive) M2上的 GRCop-64，83 % 的測試樣本識別出的缺陷與 Fringe Research 識別出的異常層相關(guān)；并且 100% 的 Fringe Research 識別出的異常≥42um 凹陷與 CT 檢測到的缺陷相關(guān)。

Phase3D 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Niall O'Dowd 表示：“為客戶提供可測量的構(gòu)建異常與零件缺陷之間的高度相關(guān)性正在為增材制造帶來新的可能性。我們的客戶不斷要求提供客觀數(shù)據(jù)，以便在零件出現(xiàn)缺陷時識別它們。借助 Fringe Research 收集的數(shù)據(jù)，我們預計我們的航空航天客戶每年將能夠通過提前停止無法通過檢查的零件，將機器產(chǎn)量提高 10% 以上�！�

Fringe Research 通過在每一層測量整個構(gòu)建表面三次，改變了現(xiàn)場監(jiān)控的范式。工程師、設計師、質(zhì)量保證人員和管理人員將不再猜測零件失效的原因。Fringe Research 為其用戶提供工具來識別故障原因并快速改進流程。從歷史上看，Phase3D 客戶依靠機器的視覺圖像來使用 AI/ML 識別異常，或者依靠工程師觀看視覺圖像的視頻或滾動瀏覽它們。這既不可靠，也不有效，也不智能。Phase3D 的高度圖和 Fringe Research 讓每個人都有機會識別構(gòu)建異常如何影響零件質(zhì)量，包括 CT 識別的缺陷、疲勞壽命、抗拉強度等。

Phase3D 將于 2024 年 6 月 25 日至 27 日在加利福尼亞州洛杉磯舉行的 RAPID + TCT 2024期間展示美國空軍和 NASA 的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。感興趣的朋友可現(xiàn)場訪問 1063 號展位的 Phase3D。