激光選區熔化增材制造中的檢測難題，工業CT技術來解決！(2)
缺陷模擬試件工業CT檢測
孔洞類缺陷模擬試件由激光選區熔化打印而成，試件尺寸(長×寬×高)為20mm×20mm×10mm，試件中預置孔洞6個，直徑分別為0.3，0.5，1.0mm的3種孔洞各2個，6個孔洞均位于試樣厚度(z向)的中間平面上，但相互錯開。
圖11 孔洞類缺陷模擬試件結構示意及實物圖
對該孔洞類缺陷模擬試件開展三維CT檢測試驗，管電壓180kV，管電流150μA，曝光時間0.25s，采集角度1080°，SOD為85mm，SDD為697mm，圖像合并數4，像素合并數1。
圖12 孔洞類缺陷模擬試件的CT檢測結果(俯視圖)
圖13 孔洞類缺陷模擬試件的CT檢測結果(主視圖)
圖14 孔洞類缺陷模擬試件的CT檢測結果(左視圖)
由上圖可以看出，直徑為0.3mm的孔洞類缺陷能清晰檢測出來。
裂紋類缺陷模擬試件由激光選區熔化打印而成，試件尺寸(長×寬×高)為10mm×10mm×10mm，打印時每隔3層預置裂紋(縫隙)類缺陷。
圖15 裂紋類缺陷模擬試件實物圖
對該試件進行工業CT檢測，管電壓300kV，管電流0.5mA，曝光時間1s，采集角度1440°，SOD為230mm，SDD為863mm，圖像合并數2，像素合并數1。
圖16 裂紋類缺陷模擬試件工業CT檢測結果
從上圖的CT圖中均能清晰地檢測出裂紋類缺陷。
實際樣件檢測試驗
圖17 激光選區熔化增材制造實際筒體樣件實物圖
樣件高155mm，最大穿透厚度約80mm。對筒體樣件開展三維CT檢測試驗，管電壓350kV，管電流0.6mA，曝光時間1s，采集角度1440°，SOD為380mm，SDD為863mm，圖像合并數3，像素合并數1。
圖18 筒體樣件CT檢測結果(俯視圖)
圖19 筒體樣件CT檢測結果(主視圖)
圖20 筒體樣件CT檢測結果(左視圖)
由上圖所示，從CT圖中能清晰地分辨增材制造樣件的內部結構細節。
結語
孔洞和裂紋是激光選區熔化增材制造中比較典型的內部缺陷；工業CT技術能有效檢測出激光選區熔化增材制造中的孔洞和裂紋等典型缺陷，能清晰地表征缺陷的細節特征，是選區熔化增材制造產品品質保證的重要手段。
(責任編輯：admin)
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