科技的進(jìn)步、3D打印的興起是否會使無損檢測變得更加復(fù)雜、更加困
時間：2016-05-08 12:50 來源：網(wǎng)絡(luò) 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
3D打印技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用 圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
制造業(yè)領(lǐng)域中，人們正逐步采用先進(jìn)的增材制造技術(shù)來制造一些大型金屬制件或者形狀復(fù)雜的零部件，如航空領(lǐng)域就在利用這種技術(shù)制造飛機(jī)發(fā)動機(jī)上的零部件等。
那么，科技的進(jìn)步是否會使得無損檢測變得更加復(fù)雜、更加困難呢？
事實(shí)上，你很難回答說“不會”。
為了證明這點(diǎn)，作者將以一種新型工藝為例，并從一個無損檢測技術(shù)人員的角度對其進(jìn)行分析；當(dāng)我分析結(jié)束后，希望你們能夠較好的理解增材制造這種新工藝，對其形成自己的定義，并且理解這其中檢測的復(fù)雜與困難程度。
3D打印技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用 圖片來源：網(wǎng)絡(luò)
什么是增材制造？
增材制造技術(shù)，俗稱3D打印技術(shù)，其主要是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的材料去除-切削加工技術(shù)，是一種自下而上的制造方法。
近幾年來，隨著3D打印技術(shù)的普及化及商業(yè)化，越來越多的人了解到這種技術(shù)；利用這種技術(shù)，任何人都可能制造出任意形狀的三維物體，當(dāng)然，前提是你要先建立好三維數(shù)字模型。
3D打印技術(shù)根據(jù)成型原理及所適用的材料不同又可以劃分為許多種不同的3D打印技術(shù)；其中，熔融沉積快速成型（FDM）技術(shù)是其中最具代表的一類。
FDM 3D打印技術(shù)在打印模型、原型制造、生產(chǎn)應(yīng)用及科學(xué)教育方面都具有非常廣泛的應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)在全世界范圍內(nèi)都得到了測試推廣及應(yīng)用，其成型原理相對較為簡單，主要是利用電加熱方式對熱塑性工程塑料進(jìn)行加熱，熔融擠出并逐層堆積成型，最終形成打印制品。FDM 3D打印技術(shù)所使用的材料主要為熱塑性的高分子絲狀材料。
許多制造業(yè)領(lǐng)域還采用增材制造技術(shù)制作一些大型金屬制件或者形狀復(fù)雜的零部件；如果利用傳統(tǒng)的方法，往往需要對大塊金屬進(jìn)行加工，包括切割、車削等，極其耗費(fèi)時間，采用增材制造技術(shù)不僅能夠節(jié)省大量的加工時間，還能大幅提高加工效率，節(jié)省成本等。
電子束熔融技術(shù) 圖片來源：Lean Quality Systems Inc.
電子束熔融技術(shù)：
前面已經(jīng)提過，3D打印技術(shù)根據(jù)成型原理及所適用材料不同又可細(xì)分為不同的技術(shù)，除了熔融沉積快速成型技術(shù)外，另外一種3D打印技術(shù)——電子束熔融技術(shù)（EBM），在航空航天領(lǐng)域中與原型開發(fā)相關(guān)的研究方面得到了廣泛的應(yīng)用。
該技術(shù)的原理主要是先利用CAD/CAM軟件建立好三維數(shù)字模型，然后將零件的三維實(shí)體模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入到電子束熔融設(shè)備中，在電子束熔融設(shè)備的工作艙內(nèi)平鋪一層微細(xì)金屬粉末薄層，利用高能電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)聚焦后在焦點(diǎn)處產(chǎn)生高密度能量，使得被掃描到的金屬粉末層在局部微小區(qū)域產(chǎn)生高溫，導(dǎo)致金屬微粒發(fā)生熔融，電子束連續(xù)掃描將使一個個微小的金屬熔池相互配合并凝固，連接成線狀和面狀金屬層，如此反復(fù)，層層堆積，最終形成打印制件。
新型工藝制作的制件的無損檢測：
拉伸測試 圖片來源：Lean Quality Systems Inc.
斷裂韌度 圖片來源：Lean Quality Systems Inc.
熔融沉積快速成型技術(shù)和電子束熔融技術(shù)雖然具有許多優(yōu)勢，但也為無損檢測帶來了新的挑戰(zhàn)。因?yàn)楣こ處熂霸O(shè)計(jì)者們都將這兩種技術(shù)視為類似焊接過程的新工藝，并且將其想象成為一種流動的鑄造過程，換句話說就是，這類技術(shù)都是每次利用“一滴”金屬液體或者塑料來逐漸形成最終的制品。這也為有關(guān)工程部門帶來了許多難題：
- 檢測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是以原材料還是制造工藝為基礎(chǔ)？
- 倘若該打印制品需要滿足一定的化學(xué)性能、力學(xué)性能及環(huán)境要求等，現(xiàn)有的哪些檢測方法可以用于檢測打印制品的不連續(xù)性和缺陷等？
- 是否會有全新的無損檢測方法在生產(chǎn)過程中降低檢測風(fēng)險并形成持續(xù)的監(jiān)督檢查等？
譯自：qualitymag
來源：材料與測試
譯者：vince
(責(zé)任編輯：admin)
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