Обзор мониторинга процессов in situ и метрологического контроля in situ при аддитивном производстве металлических изделий

Отсутствие гарантии качества деталей, изготовленных аддитивными методами (AM), является существенным технологическим барьером, препятствующим внедрению технологий AM производителями, особенно в дорогостоящих приложениях, где отказ компонента недопустим. Развитие управления процессами позволило значительно усовершенствовать технологии AM и добиться заметного улучшения шероховатости поверхности и свойств материалов, а также снижения межсерийной вариабельности и частоты возникновения внутренних несплошностей материала. В результате применение процессов AM продолжает ускоряться. В отличие от традиционных субтрактивных процессов, для которых мониторинг во время обработки уже стал обычной практикой, готовые к промышленному внедрению процессы AM пока не оснащены технологиями мониторинга, позволяющими обнаруживать несплошности непосредственно в ходе процесса. Исследователи изучают новые виды приборного оснащения и адаптивные подходы, интеграция которых позволит дополнительно повысить уровень гарантии качества при изготовлении компонентов методами AM. В настоящей работе рассматривается современное состояние методик контроля, совместимых с процессами AM. Обсуждается их пригодность для контроля и выявления типичных несплошностей материала и механизмов отказа с целью определения новых направлений исследований и разработки подходов к интеграции этих методик в будущие поколения систем AM.