Theta Technologies非線性共振技術(shù)，可用于無(wú)損檢測(cè)3D打印部件

2022年10月17日，南極熊獲悉，英國(guó)一家工程公司Theta Technologies，通過(guò)采用非線性共振技術(shù)NDT，已幫助熱力工程公司HiETA，檢測(cè)出3D打印熱交換器樣品中的缺陷。

△HiETA的3D打印熱交換器樣品

隨著金屬3D打印制造行業(yè)的快速發(fā)展，以及隨后制造商可以設(shè)計(jì)和制造更復(fù)雜的金屬部件。對(duì)于那些想要制造定制金屬部件的人來(lái)說(shuō)，這種獨(dú)特的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，出現(xiàn)的時(shí)機(jī)恰到好處。尤其，是對(duì)于安全關(guān)鍵型應(yīng)用而言。

與市場(chǎng)上其它NDT解決方案相比，Theta的解決方案提供了幾個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。例如，通過(guò)在后處理完成之前，識(shí)別有缺陷的組件來(lái)節(jié)省時(shí)間、降低總體成本以及釋放資源。

△HiETA的3D打印熱交換器

Theta Technologies的非線性聲學(xué)專利技術(shù)能夠檢測(cè)傳統(tǒng)金屬、增材制造金屬和復(fù)合材料中的微觀缺陷。然而，要證明一項(xiàng)新技術(shù)的確可行，需要進(jìn)一步的相關(guān)測(cè)試。

熱力工程公司HiETA Technologies，以生產(chǎn)3D打印熱交換器而聞名于增材制造行業(yè)。這些零件的復(fù)雜幾何形狀，導(dǎo)致其它無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，在識(shí)別組件內(nèi)的缺陷時(shí)相對(duì)無(wú)效?？紤]到這一點(diǎn)，Theta決定證明該公司能夠解決，這一常見(jiàn)的3D打印生產(chǎn)問(wèn)題。

通過(guò)上圖的測(cè)試對(duì)比可知：
*沒(méi)有缺陷（左）：使用各種不同的共振技術(shù)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，低振幅和高振幅激勵(lì)之間的一致特征，識(shí)別出是一個(gè)好部件；
*有缺陷（右）：通過(guò)增加金屬部件的激發(fā)能量，可以清楚地看到特征是否改變。曲線的變化表明零件內(nèi)部有缺陷。

進(jìn)一步測(cè)試NDT無(wú)損檢測(cè)能力
Theta的非線性共振、非破壞性測(cè)試技術(shù)。用于評(píng)估由HiETA Technologies創(chuàng)建的兩個(gè)3D的打印制造的熱交換器樣品。

使用非線性共振來(lái)激發(fā)每個(gè)組件，Theta能夠利用微觀缺陷行為，來(lái)識(shí)別任何一個(gè)樣本是否在其復(fù)雜結(jié)構(gòu)中顯示出缺陷跡象。通過(guò)增加零件的激發(fā)能量，Theta能夠識(shí)別零件是否有缺陷。因?yàn)橛腥毕莸臉悠凤@示出與幅度相關(guān)的頻率響應(yīng)。在這種情況下，非線性特征可能是3D打印過(guò)程中造成的缺陷指示。

△在重現(xiàn)性測(cè)試中，獲得的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差的誤差線，以確定合金材料樣品S8和S9的“損傷指數(shù)”

HiETA在意識(shí)到，它們制造的一個(gè)熱交換器樣品存在缺陷的情況下，想要采用Theta的非線性共振NDT技術(shù)，來(lái)實(shí)際測(cè)試它們的無(wú)損檢測(cè)能力。

使用相同的參數(shù)，對(duì)每個(gè)合金材料樣品進(jìn)行盲測(cè)，部分檢查的可重復(fù)性和再現(xiàn)性是確定總體結(jié)果的關(guān)鍵特征。上圖中，誤差線是在再現(xiàn)性測(cè)試中獲得的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差，并確定了樣品S8和S9的“損壞指數(shù)”。正如Theta所發(fā)現(xiàn)的那樣，基于非線性特征的有缺陷和無(wú)缺陷樣本之間，存在非常明顯的區(qū)別。