Непрерывный (in-situ) мониторинг подповерхностных и внутренних дефектов в аддитивном производстве: обзор

Аддитивное производство (AM), или 3D-печать, зависит от набора оптимизированных параметров процесса, заданных пользователем, для создания компонента. Мониторинг и управление процессами AM в режиме реального времени способствуют стабильности процесса и повторяемости, что позволяет получать детали высокого качества. Применение методов in-situ мониторинга к процессу AM позволяет обнаруживать дефекты в напечатанных деталях. В настоящем обзоре рассматривается применение как визуальных (изображающих), так и акустических методов для выявления подповерхностных и внутренних дефектов. Методы визуализации включают визуальный и тепловой мониторинг, такие как оптические камеры, инфракрасные (IR) камеры и рентгеновскую визуализацию. Многочисленные исследования демонстрируют надежность методов визуализации при контроле процесса печати и области сборки, а также при обнаружении дефектов. Акустические методы опираются на технологии акустического сенсинга и методы обработки сигналов для соответственно сбора и анализа акустических сигналов. Сырые сигналы акустической эмиссии могут коррелировать с конкретными механизмами возникновения дефектов с помощью методов извлечения признаков. В обзоре обсуждаются представление и анализ полученных in-situ данных как от методов визуализации, так и от акустических методов, а также способы их обработки данных. В качестве методов верификации результатов, полученных из in-situ мониторинга, вводятся экс-ситю (ex-situ) методы испытаний.